2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

(волны) U. Одни авторы считают, что он отражает следовые потенциалы в начале диастолы [10; 64, с. 110]. Ряд исследователей полагают, что генезис зубца U обусловлен развитием электрической негомогенности миокарда в результате неравномерного растяжения отдельных его участков [61]. Имеются мнения о том, что происхождение зубца U связано с процессом реполяризации папиллярных мышц [62], волокон Пуркинье [11] или с запаздыванием этого процесса в отдельных участках межжелудочковой перегородки [63].

Таким образом, происхождение зубца U не установлено [45, с. 80; 46, с. 32], однако в связи с тем, что изменения конечной части желудочкового комплекса раньше и более чутко отражают биохимические сдвиги миокарда, изучение зубца U представляет теоретический и практический интерес [59].

В настоящее время идет интенсивное реформирование образования в России. Главная цель реформы – экономическое развитие страны. Но первая цель не будет достигнута, если не будет повышено качество обучения – это вторая цель, тесно связанная с первой. Учебники и учебные пособия должны быть научно развивающими. Изучение учебника должно порождать вопросы, а не заучивание стандартов, в них должны быть представлены новейшие результаты различных исследований, дающих возможность сравнения и развития собственного мнения. Но большинство самых распространенных и популярных учебников по физиологии представляют электрокардиограмму буквально в урезанном виде (рис. 2.2 – 2.4).

На рис. 2.6 и 2.7 представлены полные комплексы электрокардиограммы. На рис. 2.6 (дополненный рис. 2.4) с соответствующими обозначениями для целостного восприятия, а на рис. 2.7 представлен образец типичной ЭКГ здорового человека.

41

Рис. 2.6. Схема ЭКГ, содержащая все известные в настоящее время основные элементы

Наиболее качественно регистрируется электрокардиограмма у детей. Грудная клетка у детей еще очень тонкая, и электроды при наложении на грудь накладываются почти на сердце с минимальными помехами. На рис. 2.7 представлена электрокардиограмма мальчика 7 лет. На ней четко видны все ее элементы. Очередное сокращение сердца начинается с зубца Р – систолы предсердий, затем следуют зубцы qRsT – систола желудочков, зубец u, сегмент u–P (промежуток между зубцами u и P) и новый цикл снова начнется с зубца Р – систолы предсердий (рис. 2.7).

Рис. 2.7. ЭКГ мальчика 7 лет: Р – систола предсердий; qRsT – систола желудочков; u – обязательный зубец ЭКГ; u–P сегмент – промежуток между зубцами u и P)

42

Сказанное выше хорошо подтверждается схемой зубцов и интервалов нормальной детской электрокардиограммы и их соотношением с тонами сердца на фонокардиограмме, которая представлена в работе «Детская электрокардиография» [14] (рис. 2.8). Необходимо обратить вниманиенавыделениенаЭКГиФКГпунктирнымилиниями,которые отражают соответствие II–III тонов фонокардиограммы зубцу U. Если тоны сердца отражают открытие и закрытие клапанов, то II тон означает закрытие клапанов аорты, легочного ствола и открытие атриовентрикулярных клапанов (начало диастолы желудочков). Тогда III тон отражает закрытие атриовентрикулярных клапанов (конец диастолы желудочков), потому что клапаны аорты и легочного ствола уже закрыты и открыться не могут, так как давление в аорте и легочной артерии выше давления в желудочках, да и по структуре колебаний III тон отражает клапанные колебания, а не колебания стенок желудочков, которые могли бы выглядеть только длинными малоамплитудными осцилляциями.

Рис. 2.8. Схема зубцов и интервалов нормальной

детской электрокардиограммы и их соотношение с тонами сердца на фонокардиограмме [14]: пунктирными линиями показано соответствие интервала между II и III тоном фонокардиограммы продолжительности

зубца U ЭКГ

Согласно литературным данным зубец U ЭКГ и III тон ФКГ обнаруживается у здоровых лиц и зависит от возраста обследованных, их конституционных особенностей, а также

43

от причастности их к спорту. Выявлению зубца U ЭКГ и III тонаФКГспособствуетфизическаянагрузка,иэтоестественно – чем больше нагрузка, тем мощнее диастола, тем выше зубец U, тем мощнее эффект закрытия атриовентрикулярных клапанов, тем сильнее проявляется III тон. В последнее время различают левожелудочковый и правожелудочковый III тон. Последний наступает несколько позднее, чем первый [58].

Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1. Электрокардиографическая кривая несет боль-

шое количество информации о состоянии сердца, особенно при синхронной регистрации других графических методов, включая информацию о частоте сокращений сердца, но во многих учебниках электрокардиограмму представляют

в«урезанном» виде (полный комплекс ЭКГ должен обязательно содержать интервал R–R и шесть зубцов, входящих

всостав сердечного цикла).

2. Учебники физиологии «игнорируют» наличие на ЭКГ зубца U, шестого зубца электрокардиограммы, несмотря на имеющиеся результаты специальных исследований о том, что этот зубец является обязательным элементом ЭКГ здорового человека [59, с. 46)].

3. Произвольно урезанная информация наносит большой вред, так как у осваивающих подобный материал не возникает вопросов по дальнейшему развитию знаний ввиду «отсутствия наличия факта».

4. Исследования литературы, посвященные теории и анализу электрокардиограммы, показали, что происхождение зубца U ЭКГ до настоящего времени авторам неиз-

вестно [6, с. 57].

2.2. Тоны сердца (ФКГ, СКГ) отражают работу его клапанов

Сердце имеет 4–клапанную систему одностороннего действияпо2клапанавкаждомжелудочке(рис.2.9).Работа этих клапанов (колебания по своей сути) синхронизирова-

44

на попарно: два входящих и два выходящих из желудочков. Возникновение таких колебаний (тонов) является следствием нормальных процессов, протекающих в сердце [6, с.71].

Рис. 2.9. Клапанная система сердца

Сокращения сердца сопровождаются колебательными движениями его структур и крови, что приводит к возникновению звуков, имеющих сложный спектральный состав, т. е. представленных совокупностью большого количества колебаний с разными частотами и амплитудами. Различают тоны сердца – кратковременные «всплески» высокоамплитудных колебаний небольшой частоты и шумы сердца – как правило, более длительные звуки, составленные из низкоамплитудных, но высокочастотных колебаний.

В 1819 г. французский клиницист Р. Лаэннек предложил использовать для аускультации сердца и легких простейший прибор – стетоскоп (от греч. stethos – грудь). В середине XIX в. Н.И. Филатов модифицировал стетоскоп, введя в его конструкцию гибкие трубки [32].

Фонокардиография лишена субъективности – метода графической регистрации звуковых явлений, возникающих в результате сокращений сердца. Впервые фонокардиограм-

45

му (ФКГ) зарегистрировал В. Эйнтховен в 1894 г. К 40–м годам XX в. были созданы более совершенные фонокардиографы для регистрации ФКГ. Фонокардиограф состоит из микрофона, усилителя, системы частотных фильтров и регистрирующего устройства. Микрофон устанавливают на грудной стенке в определенных стандартных точках. После преобразования механических колебаний в электрические сигналы последние подвергаются частотной фильтрации. Используя различные фильтры, выделяют те или иные составляющие тонов и шумов сердца [30].

Примерно те же функции выполняет и сейсмокардиограмма (СКГ) – метод графической регистрации механических проявлений сердечной деятельности путём записи сейсмического эффекта, т. е. механических движений тела человека, вызванных работой сердца. Сейсмокардиограмма позволяет оценить ритм сердечных сокращений и получить представление об их силе и соотношении фаз систолы и диастолы, отражая работу клапанов [5].

Основным достоинством фоно– и сейсмокардиографии является возможность получить объективную и документированную характеристику тонов и шумов сердца. Отражая деятельность клапанов, эти методы позволяют четко выделить фазы деятельности сердца (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Фонокардиограмма: I тон – закрытие трехстворчатого

имитрального, открытие легочного и аортального клапанов; II тон – закрытие легочного и аортального клапанов, открытие трехстворчатого и митрального клапанов;

III тон – закрытие трехстворчатого и митрального клапанов; IV тон – открытие трехстворчатого и митрального клапанов

46

Если внимательно посмотреть на фонокардиограмму, то можно отметить, что, несмотря на то, что сердечный цикл начинается с систолы предсердий, предсердный тон отмечен номером IV. Это вышло исторически случайно по мере выявления тонов. В первых исследованиях при обычной аускультации четко обозначились наиболее сильные тоны начала систолы и диастолы желудочков, которые, соответственно, и получили номера I и II, а менее интенсивные – третий и четвертый тоны – были неслышны. Применение фонокардиографии позволило выявить сначала III тон, а потом IV.

Ко времени обнаружения III тона фазовый анализ сердца завоевал свой непререкаемый авторитет, поэтому и трактовать его появление стали как вибрацию стенок желудочков вследствие быстрого поступления крови в начале фазы их наполнения [6, с. 74; 42, с.715; 55, с.256] (а что еще можно было придумать?), хотя в масштабах времени сердечного цикла это далеко не начало диастолы, а скорее окончание.

Странно получается, что после II тона до третьего стенкижелудочковневибрировали,атутвдруг(IIIтон)завибрировали и у всех в одном месте. Вибрация – дорогое явление, на нее уходит много энергии. Достаточно напомнить, что именно от вибрации разрушаются мосты, а в авиации первые самолеты разрушались от вибрации при преодолении звукового барьера, с помощью вибрации разрушают при испытаниях модельные конструкции.

Восхищаясь мудростью природы, нельзя даже мысли допустить, чтобы ею была создана такая несовершенная конструкция с вибрацией, с «посторонней» тратой энергии. Вибрация – это результат нарушения функции любого устройства, кроме тех, которые построены специально для вибрации. Поэтому интенсивный III тон обусловлен двумя факторами: толчком в стенки перикарда и закрытием трехстворчатого, митрального клапанов – конец «собственной»

47

диастолы желудочков. Мы говорим о «собственной» диастоле желудочков, чтобы отличить от дополнительного наполнения их за счет систолы предсердий, хотя и «собственная»диастолажелудочковпроисходитзасчетвлиянияупру- го–эластичной деформации предсердий.

Необходимо заметить, что функция предсердий огромна – они всасывают венозную кровь во время систолы желудочков, выполняют основное наполнение желудочков за счет упруго–эластичной деформации во время систолы желудочков и дополняют кровь в желудочки во время собственной систолы «для реализации» закона Франка–Стар- линга (усиление сокращения желудочков).

Менее интенсивным является IV тон, поэтому он и был обнаружен последним. Его малая интенсивность связана с небольшим преобладанием давления при возврате в исходное положение предсердий по сравнению с желудочками. Предсердия быстро и плавно передают необходимую часть своего содержания желудочкам.

Теперь мы можем провести на основе фонокардиаграммы первичный фазовый анализ деятельности сердца. Сердечный цикл начинается с систолы предсердий и отражается на ФКГ IV тоном.

IVтон сердца обусловлен сокращением миокарда предсердий во время их систолы и состоит из 1–3 колебаний небольшой амплитуды низкой частоты и отражает открытие (преобладание давления в предсердиях) и закрытие (преобладание давления в желудочках) трехстворчатого и митрального клапанов, отражая процесс нагнетания предсердной крови в желудочки перед их сокращением. Это приводит к переполнению желудочков за счет притока крови из предсердий и растягивает их миокард для большего эффекта сокращения (закон Франка–Старлинга).

I тон сердца (систолический ) возникает в начале систолы желудочков и поэтому отражает колебания открываю-

48

щихся полулунных клапанов аорты и легочного ствола при поступлении в них крови. Амплитуда I тона зависит от сократимостимиокарда.ПослеэтоготонанаФКГрегистрируется участок изолинии, который соответствует периоду изгнания и заканчивается появлением II тона.

II тон возникает в момент окончания систолы и начала диастолы. Основу II тона составляют два компонента – закрытие легочного и аортального клапанов и открытие трехстворчатого и митрального клапанов.

III тон – закрытие трехстворчатого и митрального клапанов. III тон сердца возникает в конце диастолы и обусловлен верхушечным толчком и закрытием трехстворчатого и митрального клапанов – окончание диастолы желудочков. После этого тона на ФКГ регистрируется участок изолинии, который соответствует периоду покоя (все клапаны закрыты, движения крови нет) и заканчивается­ период покоя появлением IV тона.

В течение сердечного цикла входящие в желудочки предсердно–желудочковые (трехстворчатый и митральный) клапаны попарно меняют свое положение по четыре раза – «открыто»и«закрыто»(диастолажелудочков,систолапредсердий). А выходящие – по два раза (начало систолы – «открыто» и начало диастолы – «закрыто») – итого 6 раз. Однако конец систолы и начало диастолы по времени совпадают, следовательно, возможна регистрация пяти (!) амплитудных колебаний во время сердечного цикла. Это подтверждается следующей цитатой: «В литературе описан еще V тон, который встречается довольно редко, и он практического значения не имеет» [29, с. 124]. Это пока «не имеет».

Какуказывалосьранее,нумерациятоновсвязанасослуховым восприятием звуков сердца. В.П. Образцову (1900) [44] у большого количества здоровых лиц удавалось выслушивать три тона: I – систоло–желудочковый, II – конеч- но–систолический и начально–диастолический и III – диа-

49

столический. Позднее по фонокардиограмме выделили еще один тон – IV (предсердно–систолический).

Истинная теория любого явления предполагает логичное объяснение. Если это явление существует, то оно объективно проявляется независимо от того или иного теоретического обоснования. Это, как указывалось ранее, связано с многолетними заблуждениями. Одним из них является твердое убеждение по поводу «верхушечного» сердечного толчка.

По мнению В.С. Нестерова, III тон звучит глухо и одновременно пальпаторно определяется сердечный толчок («удар диастолического влияния») [43, с.12]. Верхушечный толчок означает конец диастолы, так как расширяться желудочкам больше некуда (толчок – ограничение перикардом). В это время закрываются входные клапаны в желудочки. III тон выявляется у детей и подростков без ясных указаний на какой–либо патологический процесс, усиливаясь после физической нагрузки [43, с.12].

Проявление III тона связано с закрытием клапанов и с ограничением движения крови во время диастолы желудочков. Во время стремительного наполнения желудочков сердца из предсердий за счет обратной упруго–эластич- ной деформации поток крови обладает энергией mv2/2 (где m – масса крови, v – скорость движения крови), расширяя желудочки, и верхушка сердца резко тормозится с ударом о стенки перикарда. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1.Тоны сердца, регистрируемые на ФКГ и СКГ, отражают работу его клапанов.

2.«Верхушечный толчок» означает конец диастолы желудочков и совпадает с III тоном, так как расширяться желудочкам больше некуда (толчок – ограничение перикардом).

Вэто время закрываются входные клапаны в желудочки – конец диастолы желудочков.

50