Строение и функции проводящей системы сердца

Сокращения миокарда вызываются импульсами, которые возникают в источнике возбуждения и проводятся по проводящей системе сердца (Рис. 3). В норме импульсы для возбуждения сердца возникают в синусовом узле, распространяются по обоим предсердиям и достигают атриовентрикулярного узла. Затем по пучку Гиса, его ножкам и волокнам Пуркинье они проводятся к сократительному миокарду.

Проводящая система сердца начинается синоатриальным или как обычно его называют синусовым узлом, или узлом Киса - Флака. Синусовый узел расположен в верхней части правого предсердия между устьями полых вен. Он представляет собой пучок специфической сердечно-мышечной ткани. Его длина 10 - 20 мм; ширина 3 - 5 мм. В узле находится два вида клеток: так называемые Р - клетки генерируют электрические импульсы для возбуждения сердца, Т - клетки преимущественно осуществляют проведение импульсов от синусового узла к предсердиям. Основной функцией синусового узла является генерация электрических импульсов нормальной периодичности.

Импульсы, возникающие в синусовом узле в результате его спонтанной деполяризации, вызывают возбуждение и сокращение всего сердца. Нормальный автоматизм синусового узла составляет 60 - 80 импульсов в 1 мин. Синусовый узел, обладающий наибольшим автоматизмом, называют автоматическим центром первого порядка.

Возбуждение синусового узла не отражается на обычной ЭКГ. После латентного периода, продолжающегося несколько сотых долей секунды, импульс из синусового узла достигает миокарда предсердий. По предсердиям возбуждение распространяется не радиально, а преимущественно по трем внутриузловым путям, соединяющим синусовый узел с атриовентрикулярным узлом. Эти пути - передний, средний и задний - называются трактами Бахмана, Венкебаха и Тореля. Передний тракт идет по передне-верхней стенке правого предсердия и разделяется на две ветви у межпредсердной перегородки. Одна из них подходит к атриовентрикулярному узлу, другая направляется к левому предсердию. Левое предсердие получает импульсы с задержкой на 0,02 с. Средний тракт идет по межпредсердной перегородке к атриовентрикулярному узлу, задний - к атриовентрикулярному узлу по нижней части межпредсердной перегородки. От заднего тракта ответвляются волокна к стенке правого предсердия. В норме возбуждение достигает атриовентрикулярного узла по более коротким переднему и среднему трактам. Существуют также различные проводящие пути, соединяющие между собой правое и левое предсердия.

Рис. 3. Схема строения проводящей системы сердца.

Возбуждение охватывает сразу всю толщу миокарда предсердий, Скорость прохождения возбуждения по ним составляет 1 м/с. В предсердиях имеется небольшое количество клеток, способных вырабатывать импульсы для возбуждения сердца, однако в обычных условиях эти клетки не функционируют.

Из предсердий импульс попадает в атриовентрикулярный узел, или узел Ашоффа - Тавара. Он расположен в нижней части правого предсердия справа от межпредсердной перегородки рядом с устьем коронарного синуса, вдаваясь в перегородку между предсердиями и желудочками. Его длина 5 мм, толщина 2 мм. Точно так же как в синусовом узле, в нем в основном имеется два вида клеток - Р и Т. От узла направляются волокна во все стороны. Нижняя часть узла, утончаясь, переходит в пучок Гиса.

На уровне атриовентрикулярного узла волна возбуждения значительно задерживается. Это обусловлено электрофизиологическими особенностями проводящей ткани атриовентрикулярного узла. Скорость проведения возбуждения по ней варьирует от 5 до 20 см/с. Прохождение возбуждения по атриовентрикулярному узлу длится в среднем 0,08 с. Вследствие замедленной проводимости и продолжительного рефракторного периода атриовентрикулярный узел выполняет свою основную функцию - фильтрует подходящие к нему импульсы. Кроме того, он задерживает проведение импульсов. Это создает возможность для окончания возбуждения и сокращения предсердий до того, как начнется возбуждение желудочков.

Между атриовентрикулярным узлом и пучком Гиса нет четкой границы. Пучок Гиса, или, как его иногда называют, атриовентрикулярный пучок, начинается из хвоста атриовентрикулярного узла. Он состоит из начального и ветвящегося сегментов. Начальная часть пучка Гиса не имеет контактов с сократительным миокардом. Затем пучок Гиса переходит в мембранозную часть межжелудочковой перегородки и достигает мышечной ее части. Дистальная часть пучка Гиса известна под названием «мембранозная, или ветвящаяся, часть пучка Гиса». В составе пучка Гиса имеются клетки Пуркинье, покрытые мембраной из коллагеновой ткани. Длина пучка Гиса около 20 мм.

Атриовентрикулярный узел вместе с прилегающими к нему в нижних отделах предсердий и в начальной части пучка Гиса клетками, обладающими функцией автоматизма, объединяются в атриовентрикулярное соединение, или атриовентрикулярную область. Атриовентрикулярное соединение обладает функцией автоматизма, вырабатывая 40 - 60 импульсов в 1 мин. Следует отметить, что автоматизм атриовентрикулярного узла не доказан, однако установлено наличие центров автоматизма в нижних отделах предсердия и в пучке Гиса. Клетки водителя ритма в предсердиях, атриовентрикулярном узле и в пучке Гиса называют автоматическими центрами второго порядка. Скорость проведения импульсов в пучке Гиса составляет 1 м/с.

Пучок Гиса разделяется сначала на 2 ножки - правую и левую ножки пучка Гиса, причем левая ножка короче правой. Затем пучок Гиса образует 3 ветви: правую ножку и 2 ветви левой ножки пучка Гиса. Эти ветви спускаются вниз по обеим сторонам межжелудочковой перегородки.

Правая ножка, являющаяся продолжением пучка Гиса, представляет собой изолированный тонкий пучок, который проходит по правой стороне межжелудочковой перегородки и направляется к мышце правого желудочка.

Чтo касается левой ножки, то считают, что сначала она проходит единым коротким стволом по левой половине межжелудочковой пере городки, а затем делится на переднюю (передне-верхнюю) и заднюю (заднее-нижнюю) ветви, причем сначала от ветвящейся части пучка Гиса отходит задняя ветвь, а затем - передняя.

Внутрижелудочковую проводящую систему можно рассматривать как систему, состоящую из 5 основных сегментов: пучок Гиса, правая ножка, основной ствол левой ножки и 2 ветви левой ножки - передняя и задняя.

Скорость распространения возбуждения в ветвях и ножках пучка Гиса составляет 3 - 4 м/с. Ножки пучка Гиса и их разветвления, а также конечная часть пучка Гиса обладают функцией автоматизма. Это автоматические центры третьего порядка. Их автоматизм составляет 15 - 40 импульсов в 1 мин.

Ножки пучка Гиса и их ветви состоят из двух видов клеток - Пуркинье и клеток, напоминающих по форме клетки сократительного миокарда.

Ветви внутрижелудочковой проводящей системы постепенно разветвляются до все более мелких ветвей. Конечные разветвления правой и левой ножек пучка Гиса постепенно переходят в волокна Пуркинье (см. Рис. 3), которые непосредственно связываются с сократительным миокардом желудочков, пронизывая всю мышцу сердца. Поступающий по ним импульс вызывает возбуждение и сокращение миокарда желудочков сердца. Скорость распространения возбуждения по волокнам Пуркинье и миокарду желудочков составляет 4 - 5 м/с. Волокна Пуркинье, по-видимому, также обладают функцией автоматизма (автоматический центр третьего порядка): их автоматизм – 15-30 импульсов в 1 мин. В миокарде желудочков волна возбуждения вначале охватывает межжелудочковую перегородку, а затем распространяется на оба желудочка сердца. В желудочках процесс возбуждения идет от эндокарда к их эпикарду. При возбуждении миокарда создается электродвижущая сила (ЭДС), которая распространяется на поверхность человеческого тела и служит основой для регистрации ЭКГ.

Таким образом, в сердце имеется множество клеток, обладающих функцией автоматизма. Они расположены в синусовом узле, атриовентрикулярном соединении,пучке Гиса и его ножках, а также в желудочках. Однако в норме существует только один водитель ритма, дающий импульсы для возбуждения всего сердца. Это синусовый узел, обладающий наибольшим автоматизмом (автоматический центр первогопорядка). Импульсы из синусового узла достигают ниже расположенных источников автоматизма до того, как в них закончится подготовка очередного импульса возбуждения, и разрушают этот процесс подготовки.

Автоматические центры второго и третьего порядка проявляют свою автоматическую функцию обычно только в патологических условиях - при понижении автоматизма синусового узла. Этот феномен получил название синдрома слабости синусового узла. Автоматические центры третьего порядка становятся водителями ритма только при одновременном поражении автоматических центров первого и второго порядка или значительном повышении автоматизма центра третьего порядка. Проводящей системе сердца присуща способность проводить импульсы не только в обычном направлении - от предсердий к желудочкам, т. е. ретротоградно или антеградно, но и в противоположном направлении - от желудочков к предсердиям, т. е. ретроградно.

В этом разделе приведены только основные сведения о строении и функциях проводящей системы сердца в норме. Отметим, что существует множество ситуаций патологического нарушения функции проводимости сердца. Причинами этих нарушений, как правило, являются тяжелые органические поражения сердечной мышцы (хроническая ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, острый инфаркт миокарда) и другие заболевания, сопровождающиеся распространенными патологическими процессами в сердце. Нарушение нормальной проводимости сердца обычно приводит к серьезным нарушениям ритма и возникновению блокад проводящих путей (атриовентрикулярного соединения и ветвей пучка Гиса) различной степени. Частичные или полные блокады путей проведения импульсов возбуждения могут привести к нарушениям сердечного ритма, вплоть до полного блокирования сердечных сокращений. Изучению этих явлений посвящен отдельный раздел кардиографии – аритмология. Эти материалы выходят за рамки нашего рассмотрения и требуют специального изучения.