Зависимость «скорость — сила (нагрузка)».
Режим сокращения мышцы с постоянной силой (при постоянной нагрузке) называется изотоническим (от греч. isos — равный, tonos — напряжение). При этом чем больше нагрузка, темменьше скорость сокращения. Зависимость скорости сокращения от нагрузки для миокарда, как и для скелетной мышцы, описывается уравнением Хилла:
где V — скорость сокращения, см/с; Р — сила мышечного сокращения (нагрузка), гс; Р0 — максимальная возможная сила сокращения; а — константа, которая характеризует тепло, выделяющееся при укорочении мышцы, и зависит от КПД работы мышцы; b — константа, характеризующая скорость перехода химической энергии в механическую (константы а и b имеют соответственно размерности нагрузки и скорости).
Рис. Зависимость скорости сокращения волокон сердечной мышцы (V) от нагрузки (Р)
По оси ординат: скорость сокращения, см/с. По оси абсцисс: нагрузка (г). Максимальная скорость сокращения Vmax позволяет судить о сократимости миокарда, так как она пропорциональна максимальной силе сокращения (Ро). При Р = Ро (максимальная нагрузка) укорочение сердечной мышцы отсутствует — состояние максимального изометрического сокращения (напряжения).
На рис. представлен график зависимости «скорость—нагрузка», из которого следует, что если нагрузка на мышцу равна нулю (Р = 0), то скорость ее сокращения максимальна и равна Vmax = bP0/a. Так как в сердечной мышце величина b/а является относительно постоянной, оценка максимальной скорости сокращения позволяет судить о сократимости миокарда. Второму крайнему случаю, когда нагрузка на мышцу максимальна (Р = Ро) и укорочение отсутствует, соответствует состояние максимального изометрического сокращения (напряжения). Следует отметить, что классического изометрического сокращения (отгреч. isos — равный, metron — мера, размер), при котором длина мышечных волокон остается постоянной, в интактном сердце не наблюдается. Даже при неизменном объеме камер сердца происходит внутреннее укорочение центральных и одновременное растяжение периферических участков сердечной мышцы. Кроме того, при сокращении сердца его стенки подвергаются деформации, что приводит к изменению длины мышечных волокон.
Следует различать термины «сила сердечных сокращений» и «сократимость (или инотропное состояние) миокарда». По мнению американского физиолога С. Сарнова, который ввел понятие «сократимость миокарда», этот термин характеризует внутренние свойства сердечной мышцы, определяющие способность сердца к выполнению работы по перекачиванию крови. На клеточном уровне эта способность определяется состоянием сократительного аппарата кардиомиоцитов: концентрацией внутриклеточных ионов Са+ + , чувствительностью к ним миофибрилл, интенсивностью метаболизма. Таким образом, об изменениях сократимости миокарда свидетельствуют только такие изменения силы и скорости сердечных сокращений, которые не связаны, в частности, с увеличением исходной длины волокон миокарда, т. е. осуществляются без участия механизма Франка—Старлинга.
Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 1629;