Учебник для вузов Самара ООО "Офорт" 2006 III в. Н. Фатенков внутренние болезни 1 том
 Скачать 5.21 Mb.
|
|
Âî-ïåðâûõ, перечисленные авторы предполагали как обязательное условие наличие двух мышц в миокарде желудочков, сокращающихся последовательно: сокращение цир- кулярных – систола, наружных продольных – диастола. Это является главной ошибкой, так как в систолу в период изгнания крови все слои сокращаются, но пик сокращения цирку- лярного слоя приходится на конец фазы максимального изгнания, а других слоев – на конец быстрого наполнения. Âî-âòîðûõ, авторы приведенных гипотез совершенно не учитывали функцию субэн- докардиального слоя, являющегося общим с субэпикардиальным. Â-òðåòüèõ, раздельное сокращение циркулярного и субэпикардиального слоев застави- ло исследователей предполагать наличие двух импульсов деполяризации (зубцы R и T ЭКГ). Никаких двух импульсов не существует. Известно сложное строение стенки желудочков сердца. Две группы поверхностных и глубоких бульбо- и синоспиральных мышечных слоев образуют комплекс, обозначаемый как миокард желудочков. В стенке желудочков выделяют три основных слоя, которые так- же обозначают мышцами: субэндокардиальный (внутренняя прямая мышца), циркулярный (циркулярная мышца) и субэпикардиальный (наружная косая мышца). Субэпикардиаль- ный слой начинается в области атриовентрикулярных фиброзных отверстий, спускается косо влево и вниз и через верхушку сердца (vortex cordis) уходит на внутреннюю поверх- ность стенки желудочков, где образует субэндокардиальный слой, волокна которого идут вверх и прикрепляются к фиброзным атриовентрикулярным кольцам. Таким образом, оба мышечных слоя являются единым анатомическим образованием и имеют почти парал- лельный ход волокон. Между субэпикардиальным и субэндокардиальным слоями перпендикулярно к ним расположен циркулярный слой. Волокна этого слоя проходят по окружности, сплетаются в межжелудочковой перегородке и занимают 3/4 стенки желудочков от основания по на- правлению к верхушке сердца. D.D. Streeten и соавторы уточнили ход мышечных волокон. Они показали, что субэн- докардиальные волокна идут преимущественно продольно, чуть более удаленные волокна лежат под небольшим углом к продольной оси камеры, и к верхушке они идут по спирали. Волокна, расположенные в толще стенки, проходят параллельно поперечной оси желудоч- ков. Затем угол наклона волокон увеличивается, и волокна субэпикардиального слоя снова идут продольно. Весьма интересную и убедительно доказанную, по нашему мнению, теорию строения стенки желудочков выдвигает G.F. Torrent. Он рассматривает сердце как мышечную по- лосу, которая начинается в устье легочной артерии, делает два оборота и заканчивается 204 Часть 2. Заболевания сердечно-сосудистой системы в устье аорты. Он сравнивает эту полосу с веревкой, имеющей спиралевидный ход во- локон. По мнению автора, у мышцы сердца есть две точки опоры: аорта и легочная арте- рия, с одной стороны, и сама кровь в полости желудочков (гемоскелет), с другой стороны. G.F. Torrent указывает на последовательную смену направлений волокон, но вместе с тем выделяет три основных направления самой мышцы: вертикальное (субэндокардиальное), циркулярное и веерообразное (субэпикардиальное) (рис. 50). а б в Рис. 50. Строение миокарда левого желудочка (F. Torrent Guasp): а – субэпикардиальный (веерообразный) слой, образующий vortex cordis; б – вертикальный (субэндокардиальный) слой, образующий внутренний канал – полость левого желудочка; в – циркулярный слой Миокард состоит из поперечно-полосатых мышц, но ни одна из них не способна сама себя растянуть при расслаблении. У любой поперечнополосатой мышцы есть мышца-анта- гонист (расположенная обычно параллельно и анатомически изолированная), сокращение которой и вызывает растяжение расслабившейся мышцы. В миокарде нет анатомической изоляции мышц. Мышечные слои, образующие стенку желудочков, расположены взаимно перпендикулярно и прочно сцеплены друг с другом. Именно такое расположение опре- деляет функцию этих слоев. Взаимодействие слоев миокарда приводит к деформации каж- дого участка стенки желудочков. Эта дефор- мация подчиняется закону сохранения объема упругих тел при деформации. Систола желудочков начинается сокра- щением субэпикардиального слоя в области верхушки, что по времени совпадает с зуб- цом Q ЭКГ или началом зубца R при отсут- ствии Q (рис. 51). Через 0,02–0,04 с начинается сокраще- ние волокон циркулярного слоя, которое при нормальных условиях гемодинамики совпада- ет с зубцом R ЭКГ. С этого момента начинается быстрый подъем ВЖД – фаза изоволюмиче- ского повышения ВЖД. Сокращение мощно- го циркулярного слоя приводит к растяжению сокращающегося субэпикардиального слоев. Такое взаимодействие мышц продолжается до Рис. 51. Синхронная регистрация тензограмм циркулярного (ТГЦ) и субэпикардиального (ТГСЭП) слоев, давления в аорте (АД) и внутрижелудочкового давления (ВЖД) 205 Глава 22. Клиническое исследование начала изгнания крови. В период изгнания крови взаимодействие мышечных слоев стенки желудочков меняется. Выход первых порций крови ударного объема из желудочков (подъ- ем кривой АД) сопровождается уменьшением объема полостей. Это создает условия для свободного сокращения всех слоев стенки желудочков. Идет фаза максимального изгна- ния, в которую ударный объем получает основную часть кинетической энергии. Одновременное сокращение мышц продолжается до зубца Т ЭКГ, вершина которого обычно совпадает с окончанием сокращения циркулярного слоя. С этого момента функци- ональное взаимодействие мышечных слоев вновь меняется: субэпикардиальный слой про- должают сокращаться, а расслабившийся циркулярный слой начинает растягиваться. Сокращение субэпикардиального слоя сопровождается снижением ВЖД. Заканчива- ется сокращение этого слоя в диастолу в момент снижения ВЖД до минимального уровня. На ЭКГ в этот момент регистрируется зубец U. Мышечные волокна слоя расслабляются. От зубца U и точки минимального ВЖД в фазу медленного наполнения и в систолу пред- сердий происходит растяжение всех мышечных слоев стенки желудочков. Таким образом, приведенные данные показывают, что мышечные слои, образующие стенки желудочков, функционируют асинфазно, и что физиологическая сущность систо- лы и начала диастолы (фазы изоволюмического снижения ВЖД и быстрого наполнения) одинаковая: сокращение мышечных слоев, расположенных взаимно перпендикулярно. Полученные результаты позволяют значительно дополнить существующее представ- ление о биомеханике систолы и пересмотреть биомеханику диастолы желудочков сердца. Систола желудочков начинается сокращением субэндокардиального и субэпикардиаль- ного слоев, в результате которого происходит внутрижелудочковое перемещение ударно- го объема крови из пути притока в путь оттока. Через 0,02–0,04 с начинает сокращаться мощный циркулярный слой. Это сокращение приводит к спрямлению пути оттока, бы- строму повышению ВЖД, закрытию двух- и трехстворчатого клапанов, растяжению со- кращающихся двух первых слоев. Сокращение растягивающихся слоев имеет большое физиологическое значение, так как, во-первых, силы всех трех слоев суммируются по пра- вилу параллелограмма и, во-вторых, сокращающиеся папиллярные мышцы, являющиеся составной частью субэндокардиального слоя, не дают пролабироваться створкам митраль- ного и трехстворчатого клапанов в полость предсердий. Первые порции ударного объема крови выходят из желудочков при описанном вза- имодействии мышечных слоев стенки. Но уменьшение полости создает условия для уко- рочения (сокращения) всех трех слоев. Это происходит в фазу максимального изгнания крови. В конце фазы максимального изгнания (зубец Т ЭКГ) заканчивается сокращение цир- кулярного слоя, его мышечные волокна расслабляются и начинают растягиваться уже в фазу редуцированного изгнания силой продолжающих сокращаться субэднокардиального и субэпикардиального слоев. Одновременно с растяжением в циркулярном слое уменьшается интрамуральное дав- ление, которое определяет ВЖД. Следовательно, сокращение субэпи- и субэндокардиаль- ных слоев плавно снижает ВЖД и активно изменяет конфигурацию желудочков сердца. Эти процессы имеют место в фазы редуцированного изгнания крови, изоволюмиче- ского снижения ВЖД и быстрого наполнения. Необходимо подчеркнуть, что сокращение этих слоев приводит к открытию створок митрального и трехстворчатого клапанов, про- должает снижать ВЖД и создает присасывающее действие желудочков в фазу быстрого наполнения. Заканчивается сокращение субэндокардиального и субэпикардиального сло- ев в конце фазы быстрого наполнения (зубец U ЭКГ), их мышечные волокна расслабля- ются и удлиняются вместе с циркулярными волокнами в фазу медленного наполнения и систолу предсердий кровью, поступление которой обеспечивается силами vis a tergo и со- кращения предсердий. 206 Часть 2. Заболевания сердечно-сосудистой системы Полученные данные позволяют значительно дополнить существующую теорию био- механики сердца как в систолу, так и особенно в диастолу. Начало диастолы активно за счет сокращения субэндокардиального и субэпикардиального слоев. Это положение яв- ляется основанием для уточнения некоторых аспектов электрофизиологии, физиологии и патофизиологии сердца. Например, представляется возможным объяснить патогенез недостаточности сердца как следствие ослабления сокращения субэндокардиального и субэпикардиального слоев и уменьшения присасывающего действия желудочков в диа- столу наряду со снижением пропульсивной деятельности сердца в систолу. Только этим можно объяснить отсутствие эффективного снижения ВЖД в диастолу у больных ишеми- ческой болезнью сердца и гипертонической болезнью. Описанные процессы в миокарде требуют пересмотра тактики лечения некоторых категорий больных с сердечной недостаточностью, у которых очевидна необходимость усиления функции слоев миокарда в диастолу. Фазовая структура сердечного цикла Сердечный цикл подразделяется на систолу сердца, которая включает в себя систолу предсердий и желудочков, и диастолу сердца, состоящую из диастолы предсердий и желу- дочков (схема 1). Первый из них начинается систолой предсердий (9–12 мс). По нашим данным, суть ее заключается в асинфазном сокращении мышечных слоев стенок предсердий, которое приводит к образованию единой полости предсердие – желудочек. Важное значение имеют глубокие петлеобразные мышцы предсердий, образующие кольцевые утолщения, жомы в устьях вен, которые изолируют последние от полостей сердца и препятствуют ре- троградному току крови из предсердий в вены. Систола предсердий восполняет в среднем 18–20% величины ударного выброса крови, и главная ее роль заключается в изменении конфигурации желудочков сердца: происходит Схема 1. Фазовая структура сердечного цикла Сердечный цикл Систола сердца Диастола сердца Систола предсердий Систола желудочков Диастола предсердий Диастола желудочков Период повышения ВЖД Период изгнания Период снижения ВЖД Период наполнения Фаза внутри- желудочко- вого пере- мещения крови Фаза изоволю- мического повышения ВЖД Первая фаза макси- мального изгнания Вторая фаза макси- мального изгнания Фаза редуциро- ванного изгнания Фаза изоволю- мического снижения ВЖД Фаза быстрого наполнения Фаза медленного наполнения 207 Глава 22. Клиническое исследование смещение его верхушки вниз с одновременным латеральным смещением боковых стенок. В большей степени увеличивается длинник желудочков. Изменения размеров желудочков закономерно сопровождаются изменениями длин мышечных волокон (слоев), образующих стенки желудочков. Смещение верхушки сердца вниз приводит к удлинению субэпикар- диального (наружная косая мышца) и субэндокардиального (внутренняя прямая мышца) слоев, латеральное смещение – к удлинению циркулярного слоя (циркулярной мышцы). Удлинение мышечных слоев является пассивным процессом и обеспечивается актив- ным сокращением предсердий. Степень удлинения имеет в последующем решающее зна- чение при реализации в процессе сокращения механизма Франка–Старлинга. Особен- но отчетливо выявляется этот механизм регуляции сокращения в условиях гипертрофии миокарда, повышения конечно-диастолического давления любого генеза, гиперфункции сердца, связанной с резким уменьшением или полным исчезновением фазы медленного наполнения. Наконец, систола предсердий имеет большое значение в повышении ВЖД: систола правого предсердия повышает давление в желудочке до 9–12 мм рт. ст., а систо- ла левого – до 11–15 мм рт. ст. Таким образом, систола предсердия оказывает большое влияние на функциональное состояние желудочков и должна рассматриваться не как за- ключительная фаза периода наполнения желудочков, а как начальная фаза систолы сердца периода повышения ВЖД. Следующим периодом повышения ВЖД является фаза внутрижелудочного переме- щения крови. Она обеспечивается начальным сокращением субэндокардиального слоя, папиллярных мышц и субэпикардиального слоя в области верхушки, изменяющим форму желудочков с эллипсоидной в шаровидную в результате укорочения максимальной оси с одновременным увеличением внешней окружности. Объем желудочков не меняется, но кровь смещается в направлении путей оттока. При этом сохраняется вращательное движе- ние крови, приобретенное в диастолу при ее прохождении между створками митрального и трехстворчатого клапанов и перемещении в пути притока по межтрабекулярным бороз- дам, что приводит к сохранению ударным объемом кинетической энергии. Перемещение вращающейся крови в область артериального конуса облегчит в после- дующем процесс прироста ВЖД и изгнания крови. Физиологическое значение этой фазы заключается также в том, что происходит дополнительное растяжение циркулярного слоя. Тем самым по механизму Франка-Старлинга определится последующая сила сокращения данной мышечной группы. Для этой фазы являются характерными сокращение папиллярных мышц, натяжение хорд и атриовентрикулярных створок, т.е. полость предсердие – желудочек сохраняется. Но сближение трабекул и сосочковых мышц, как результат сокращения субэндокардиаль- ного слоя, сопровождается сближением и створок атриовентрикулярных клапанов. Имен- но этим можно объяснить невозможность существенной регургитации крови из желудоч- ков в предсердия в период повышения ВЖД. Заканчивается эта фаза к началу сокращения циркулярного слоя. Продолжительность фазы внутрижелудочкового перемещения крови в норме составляет 0,03–0,05 с и полностью зависит от функционального состояния субэн- докардиального слоя. Начало сокращения циркулярного слоя по времени совпадает с зубцом R на ЭКГ и свидетельствует о возникновении следующей фазы – изоволюмического повышения ВЖД. Взаимодействие мышечных слоев, образующих стенки желудочков в эту фазу, определяется постоянством объема желудочков, быстрым приростом ВЖД, изменением конфигурации сердца до оптимальной для изгнания формы. Определяющим фактором фазы изоволюмического повышения ВЖД является со- кращение циркулярного и растяжение субэндо- и субэпикардиального слоев. В этой фазе внутренние полости начинают удлиняться, причем происходит выпрямление пути оттока крови. Объем желудочков остается постоянным, поэтому одновременно с удлинением 208 Часть 2. Заболевания сердечно-сосудистой системы происходит некоторое сужение полостей, которое обусловлено сближением трабекул по окружности поперечного сечения сердца. Существенного движения боковых стенок внутрь в этой фазе не происходит, так как кровь практически несжимаема. Сокращение циркулярных слоев сопровождается их укорочением и утолщением, результатом чего является выраженное изменение кривизны наружной поверхности, что приводит к ее растяжению. Увеличение кривизны с удлинением наружной поверхности сердца хорошо документируется при электрокимографии, эхокардиографии и обычной рентгенографии. Основной механический эффект сокращения циркулярных слоев заключается в быстром повышении ВЖД, что связано с активным давлением стенок желудочков на не- сжимаемый и неизменяемый объем крови. Второй эффект заключается в создании бла- гоприятных условий для изгнания крови, так как путь оттока в результате сокращения циркулярных слоев выпрямляется. Продолжительность этой фазы целиком зависит от функционального состояния глубоких сино- и бульбоспиральных мышц и составляет в норме 0,04–0,06 с. С момента закрытия атриовентрикулярных клапанов создаются условия для начала заполнения предсердий. К этому времени предсердия активно удлиняются и происходит открытие устьев магистральных вен, впадающих в предсердия. Фаза изгнания крови начинается с открытия полулунных клапанов аорты и легочной артерии. Учитывая весьма быстрый прирост ВЖД, можно констатировать практически мгновенное возникновение градиентов давления у устьев магистральных сосудов и, соот- ветственно, мгновенное открытие клапанов. Первые порции крови поступают в сосуды в результате изолированного сокращения циркулярных слоев. Эту фазу целесообразно обо- значать как первую фазу максимального изгнания. Но уменьшение объема полостей в нор- мальных условиях сразу же сопровождается сокращением субэндо- и субэпикардиального слоев. В патологии это взаимодействие может нарушаться, особенно в тех случаях, когда имеет место значительное повышение давления в аорте или легочной артерии. Таким образом, через 0,02–0,04 с от начала изгнания крови все три слоя сердечных мышц сокращаются, что отражается на уменьшении как внешнего, так и внутреннего объ- емов. Ударный выброс получает основную часть кинетической энергии. Характерно, что в начале этой фазы при быстром изгнании крови продолжается прирост ВЖД и силы сокра- щения мышц стенки желудочков. Реактивное смещение желудочков в результате систоли- ческого выброса сопровождается дополнительным удлинением предсердий и ускорением наполнения их кровью. Промежуток времени от начала сокращения циркулярных мышц в фазе изоволю- мического повышения ВЖД до начала сокращения субэндо- и субэпикардиального слоев характеризует асинфазность их работы. Одновременное сокращение всех мышц, обра- зующих стенку желудочков, продолжается до вершины зубца Т на ЭКГ. Время от начала сокращения всех трех мышечных слоев до зубца Т является второй фазой максимального изгнания. Именно в этой фазе достигается выраженное уменьшение внутренней полости желудочков. От зубца Т на ЭКГ до закрытия полулунных клапанов аорты и легочной артерии идет фаза редуцированного изгнания крови. Кровоток из желудочков уменьшается, ВЖД про- должает снижаться. Поступательное движение крови в сосуды обеспечивается градиентом давления между желудочками и сосудами и величиной потенциальной энергии, получен- ной ударным объемом за все предшествующие фазы. В фазе редуцированного изгнания начинается растяжение циркулярных мышц, ко- торые после реполяризации находятся в расслабленном состоянии. Тем не менее толщина стенки желудочков может несколько увеличиться за счет сокращения и утолщения двух других слоев – субэндо- и субэпикардиального. Их сокращение приводит к умеренной ро- 209 Глава 22. Клиническое исследование тации сердца по часовой стрелке, что может придавать току крови спиралевидный харак- тер. Подобный ток крови физиологически оправдан, ибо значительно облегчает движение ударного выброса по спирали при прохождении через устья сосудов. Диастола сердца начинается фазой наполнения предсердий, что соответствует мо- менту закрытия атриовентрикулярных клапанов. С этого времени идет непрерывный ток крови в предсердия. Процесс сопровождается значительным увеличением их объема. Од- новременно наблюдается умеренное повышение внутрипредсердного давления – третья волна U. Заканчивается фаза наполнения предсердий в момент открытия атриовентрику- лярных клапанов. К концу этой фазы выравнивается давление в венах и предсердиях. Параллельно фазе наполнения предсердий от II тона ФКГ идет фаза изоволюмическо- го снижения ВЖД. Этот активный процесс обеспечивается сокращением субэндо- и су- бэпикардиального слоев. На кривой выявляется резкое и быстрое снижение ВЖД. Меха- низм такого снижения следующий: сокращающиеся субэндо- и субэпикардиальный слои сдавливают расслабившиеся циркулярные мышцы. Таким образом, в этой фазе имеет ме- сто активное укорочение этих двух слоев и удлинение циркулярного, что происходит без изменения объема желудочков. Фаза изоволюмического снижения ВЖД сопровождается изменением формы желудочков, которая начинает приближаться к шаровидной. Извест- но, что при шаровидной конфигурации полость имеет меньшую поверхность, но больший объем по сравнению с эллипсоидной. В результате возникают благоприятные условия для поступления основной части крови в последующую фазу быстрого наполнения. За фазой изоволюмического снижения ВЖД начинается период наполнения желу- дочков, который подразделяется на фазы быстрого и медленного наполнения. Фаза бы- строго наполнения начинается в момент открытия атриовентрикулярных клапанов, кото- рый определяется двумя факторами: градиентом давления между полостями предсердий и желудочков и сокращением папиллярных мышц, являющихся составной частью внутрен- ней прямой мышцы. Поэтому открытие атриовентрикулярных клапанов возможно даже при отсутствии существенной разницы давлений в желудочках и предсердиях. В фазе быстрого наполнения желудочков продолжается сокращение наружной косой и внутренней прямой мышц желудочков, что обеспечивает дальнейшее изменение формы и объема полостей желудочков, истончение стенки желудочков и развитие их присасыва- ющей силы. С момента открытия атриовентрикулярных клапанов идет быстрое наполне- ние желудочков кровью. Для фазы быстрого наполнения характерно, что открыты клапаны атриовентрикуляр- ных отверстий и устья вен, впадающих в предсердия. Поэтому присасывающее действие желудочков распространяется на предсердия и вены. Идет непрерывный ток крови из вен в предсердия, из предсердий в желудочки. Заканчивается фаза быстрого наполнения через 0,05–0,07 с от момента открытия атриовентрикулярных отверстий. Одновременно закан- чивается сокращение субэндо- и субэпикардиального слоев миокарда. В фазе медленного наполнения продолжается движение крови в желудочки, но с меньшей скоростью и в меньшем объеме. Для этой фазы характерно наступившее рассла- бление и растяжение всех трех мышц, образующих стенку желудочков. Все рассмотренные нами фазы сердечного цикла можно характеризовать по апек- скардиограмме (АКГ). АКГ – это регистрация физиологической кривой, с одной стороны, отражающей динамику изменения ВЖД, а с другой, механическую активность миокарда. Типичная запись АКГ представляет собой ряд волн различной амплитуды и направления, в определенной последовательности сменяющих друг друга. Следует отметить, что формы волн АКГ весьма вариабельны не только у разных обследуемых, но и у одного и того же паци- ента при многократном воспроизведении записи. Степень вариабельности волн различных участков одного комплекса кривой неодинакова. Наибольшим изменениям подвергаются участки, характеризующие фазы изгнания крови, наименьшим – период систолического 210 Часть 2. Заболевания сердечно-сосудистой системы нарастания ВЖД. При сопоставлении между собой АКГ, ее производных, ЭКГ, ФКГ, зарегистрированных у одного и того же обследуемого, установлено соответствие пиков и переходов через нулевую линию графика второй производ- ной АКГ зубцам ЭКГ и тонам ФКГ (рис. 52). Они остаются стабильными при многократном воспроизведении записи у одного и того же пациента, что послужило основанием для заключения о стабильности характерных точек АКГ, определяемым по ее второй производной. Обнаруженная закономерность позволяет по одной физиологической кри- вой и ее производной провести в автоматическом режиме деление сердечного цикла на фазы. Производные АКГ могут быть использованы для ко- личественной характеристики механической активности миокарда. При этом следует учитывать корреляционную связь между АКГ и ВЖД. В этом случае первая производная даст представление о скорости изменения ВЖД; вторая – об ускорении, которое при учете множителя – массы мио- карда –определит силовые характеристики. Произведе- ние производных определяет мощность, развиваемую ми- окардом при изменении ВЖД, произведение мощности на время – работу, совершаемую при этом. Указанные пока- затели могут быть рассмотрены по средним и экстремаль- ным, абсолютным и относительным величинам. |