2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

который сокращается в систолу и расслабляется в диастолу. До настоящего времени данное представление, утверждает автор, является господствующим, препятствующим изучению механики работы сердца и сосудов [25, с. 167–171].

Рис. 3.2. Давление в полостях сердца по современному представлению (а – правая половина сердца; б – левая половина сердца): нет ни одной фазы, где было бы давление ниже нуля [15, с. 64; 30, с. 206]

Но если говорить о насосной (всасывающей) функции сердца, то давление в диастолических фазах в нем должно быть значительно ниже атмосферного. Это подтверждает следующий факт: давление в полой вене действительно значительно ниже нуля (рис. 3.3).

81

Рис. 3.3. Падение давления в полых венах [29, с. 76; 32, с. 118] Для сопоставления данных «обратного водопада» рисунок дополнен изображением сердца. Но если давление в полой вене отрицательное, то кровь в соответствии с физическими законами не пойдет

в предсердия и желудочки, так как «0» > «–7»!? Явная противоречивая абсурдность!

Авторы рис. 3.3 объясняют это следующим образом: «Субатмосферное (ниже атмосферного) внесосудистое давление в грудной полости приводит к расширению сосудистого русла в полых венах, входящих в грудную полость, так что они растянуты больше, чем экстраторакальные вены. В точке вхождения вен в грудную клетку наблюдается тенденция к возникновению феномена «водопада» [29, с. 76; 32, с. 118]. Но если давление в полой вене отрицательное, как подчеркивают указанные авторы, то кровь в соответствии с законами физики не пойдет в предсердия и желудочки, так как «0» больше «–7». Явная противоречивая абсурдность! Напомним, что жидкость движется от большего давления к меньшему!

О том, что сердце втягивает в себя кровь самостоятельно,иникакаясилаеене«заталкивает»впредсердия,хорошо знал В. Гарвей: «Я признал, что кровь по выходе из сердца отбрасывается сокращением левого желудочка, а движе-

82

ние в венах за счет присасывания сердцем: вены при этом спадаются и выделяют очень мало крови, так как здесь отсутствует какая бы то ни было сила, изгоняющая кровь наружу» [6, с. 62]. И далее: «Если прервать ход крови немного ниже сердца, сжав полую вену щипцами или большим и указательным пальцами, то сердце будет продолжать сокращаться, часть же, сжатая между пальцами и сердцем, будет опоражниваться, ибо кровь притягивается сердцем»

[6, с. 65–66].

Еще более удручает современный подход к описанию кровообращения. После очень долгих замысловатых рассуждений все заканчивается довольно банально: «Существенное падение артериального давления происходит в артериолах, где, кроме того, пульсирующий характер давления почти исчезает. Среднее капиллярное давление составляет приблизительно 25 мм рт. ст., давление продолжает уменьшаться в венулах и венах по мере того, как кровь возвращается в правое сердце. Центральное венозное давление (которое является давлением наполнения правых отделов сердца) в норме приближается к 0 мм рт. ст.» [15, с. 111]. Нулевое центральное венозное давление «является давлением наполнения» правых отделов сердца???

Хирург–флеболог Е.С. Вундер описывает венозное движение крови следующим образом: «На уровне капиллярного русла давление низкое, но на уровне сердца оно еще ниже, что позволяет крови двигаться по закону физики из области высокого давления в область низкого. Мышеч- но–венозные помпы не что иное, как икроножные мышцы. С каждым шагом мышцы стопы и икроножные мышцы сокращаются, с силой выталкивая кровь в венозную систему против силы тяжести» [5]. Но это при ходьбе и беге.

В 1872 г. W. Неnке показал, что во время систолы желудочков венечная борозда движется вниз к верхушке сердца

83

[38, с. 54], и в 1986 году Г. Антони пытается дать этому ка- кое–то вразумительное объяснение: «Может возникнуть вопрос: почему же укорочение желудочков в продольном направлении приводит не к подтягиванию верхушки сердца вверх (как в случае изолированного сердца, перфузируемого через аорту), а к смещению атриовентрикулярной перегородки вниз? В естественных условиях верхушка не может перемещаться кверху, так как перикард в области верхушки фиксирован к диафрагме, а между перикардом и эпикардом находится слой несжимаемой (и нерастяжимой) жидко-

сти» [29, с. 79].

Движение предсердно–желудочковой перегородки вниз к верхушке сердца при сокращении желудочков вносит серьезные изменения в теорию сердечной деятельности. Это связано с тем, что основание сердца (верхние стенки предсердий) имеют жесткое крепление, и смещение атриовентрикулярной перегородки к верхушке сердца должно обязательно их растянуть, значительно увеличивая в объеме. Эта ситуация влечет за собой всасывающий эффект в предсердия из полых и легочных вен, о чем указывал поистине великий Гарвей. Это обусловливает наличие активной фазы одновременного наполнения предсердий и систолы желудочков за счет силы их сокращения (рис. 3.4, II фаза).

После расслабления миокарда (конец систолы) упруго деформированные предсердия мощно возвращаются висходную позицию и мгновенно выбрасывают кровь в желудочки – диастола желудочков (рис. 3.4, III фаза), включая так называемый «пипеточный» эффект миокарда. После уравнивания давлений в предсердиях и желудочках плюс инерционный эффект – клапаны митральный и трикуспидальный (трехстворчатый) закрываются, и давление в обеих полостях выше нуля, но в желудочках больше за счет инерции потока (рис. 3.4, IV фаза).

84

Рис. 3.4. Современная теория, игнорирующая многочисленные предшествующие достижения конкретных ученых

Г. Антони близок к пониманию причины движения сердца,иперикарддействительнофиксированкдиафрагме,нонезнание законов физики мешает ему найти истинную причину описываемых движений («слышал звон, но не знает, где он»).

Жидкость – уникальное вещество, действительно практически несжимаемое, но вот с растяжением вышла ошибочка. Жидкость легко растягивается, расплескивается (не рекомендуется пить кофе из чашки во время движения автомобиля); чай легко наливается из чайника; при неисправном кране водопровода вода способна залить вашу квартиру; прохудившаяся лодка наполняется водой из реки, моря («Вода дырочку найдет»). Капля (дождь, ливень) – самый убедительный довод растяжимости воды.

Второе и очень важное обстоятельство делает Г. Антони несколько несостоятельным – это незнание анатомо–фи- зиологического состава перикардиальной полости. Вот как

85

описывает эту ситуации компетентный анатом В.П. Воробьев: «Перикард свободно окружает сердце. Между париетальным (наружным) и висцеральным (внутренним) листками имеется узкая щель – полость околосердечной сумки,

вкоторой содержится небольшое количество перикардиальной жидкости, полость эта герметична» [4, с. 681].

Количество серозной жидкости в перикардиальной полостисравнимостем,чтоеслиналитьвстаканмашинноемасло, а затем его полностью вылить, то на внутренних стенках стакана останется тонкая масляная пленка. Если жидкости в перикардиальнойполостиокажетсябольше,тоэтоужеболезнь– экссудативный(выпотной)перикардит,заболеваниесердечной сумки (перикарда), которое сопровождается увеличением количества жидкости в полости сердечной сумки. В перикардиальной полости содержится некоторое количество газа, которыйзаполняетбороздызалеганиякоронарныхсосудов.Чтоже касаетсяжидкости,тоонатолькосмазываетстенкидляуменьшения трения при смещениях сердца внутри.

При анализе сердечной деятельности и объяснении его работы авторы [25] совершенно игнорируют перикардиальную полость – пятую функциональную камеру сердца [10, с. 23–26]. Якобы при нормальном диастолическом объеме сердца здорового человека перикард не оказывает существенного влияния на его наполнение, а выполняет ограничительную и защитную функции [8, с. 339; 13, с. 217].

Есть и прямые категорические высказывания против новых и неожиданных идей: «Изначально ошибочной является теория пятой камеры сердца (полости перикарда), накапливающей часть энергии систолы сердца» [19]. Напрашивается вопрос: Почему именно «изначально»? А далее авторы разъясняют свою позицию: «Для выполнения механической работы определенных групп мышечных волокон

вдиастоле требуется точка опоры согласно закону механики. В сердце, однако, скелета нет» [19, с. 19–21].

86

В ответ на этот категорический выпад можно ответить, что авторы «изначально» не знают газовых законов, и имена Бойля и Мариотта им ни о чем не говорят, да и в отношении «скелета сердца» они тоже несколько «погорячились». Последнее говорит о том, что они не совсем владеют знаниями по структуре сердца.

Что касается газовых законов, то здесь в наличии упущение образования, в частности, – медицинского и биологического, так как в медицинских, биологических физиках и подобных изданиях отсутствует раздел «Газовые законы». Называя сердце насосом, авторы подобных изданий не объясняют теоретические принципы действия насосов [13; 21].

3.2. Газовые законы

Следует заметить, что организм человека осуществляет свою деятельность в условиях газовой атмосферы Земли, и влияние газовых законов на гемодинамику огромно.

Когда Отто Герике (1602–1686), пробуя различные варианты, искал способ удаления воздуха из откачиваемого объема, технические проблемы были не единственной трудностью в реализации идей 50–летнего бургомистра города Магдебурга. Непросто было преодолеть и подспудное давление накапливавшихся столетиями религиозно–схоласти- ческих догм и предубеждений, связанных с представлениями о «пустоте» (консерватизм мышления – регулярно повторяющаяся история). В 1654 году Герике (он же губернатор Магдебурга) провёл известный эксперимент с Магдебургскими полушариями, в котором доказал наличие давления и упругости воздуха. Изобретение Герике оказало существенное влияние на развитие науки и производства. Во времена Герике и Бойля опыты с «пустотой» нанесли смертельный удар по опорному пункту схоластики в науке – догме «боязни пустоты». Вакуумные насосы разных типов стали в дальнейшем неотъемлемой составной частью техники

87

научного эксперимента. Опыты с использованием вакуума способствовали существенному расширению научных знаний, в том числе о глубинных свойствах материи [2].

Не умаляя достижений Герике и Бойля, необходимо отметить, что вакуумные свойства воздуха были известны и практически использовались еще с древних времен. Герон Александрийский в трактате о пневматике описал разнообразные пневматические устройства и, в частности, изображенный на рис. 3.5. инструмент, применявшийся в медицинских целях («шприц для вытягивания гноя»), – фактически вакуумное устройство [39]. Его действие тоже основано на создании разрежения воздуха под поршнем.

Рис. 3.5. Шприц Герона

(1 в. до н.э.) [37]

В настоящее время проверка действия вакуума не представляет труда. В любом медицинском учреждении, да и почти в каждом доме, имеется шприц, и с его помощью можно проверить действие закона Бойля–Мариотта (рис. 3.6). Шприц – идеальная модель перикардиальной полости, его смоченные стенки моделируют действие серозной жидкости в полости (смазка стенок перикарда).

Рис. 3.6. Проверка закона БойляМариотта на медицинском шприце (категорически запрещается брать стеклянный, так как при возврате разрушится на мелкие осколки): промыть шприц водой (смазка), большим пальцем одной руки зажать наконечникконус (поз. I), другой рукой оттянуть поршень (поз. II) и резко отпустить (поз. III). Поршень мгновенно займет исходное положение: чем больше от-

тянуть, тем сильнее возврат

88

Для дальнейшего компетентного рассмотрения теории деятельности сердца необходимо более глубокое знакомство с законом Бойля–Мариотта, который был открыт в 1660 году английским физиком Р. Бойлем, современником В. Гарвея, опубликованный спустя 3 года после смерти великого физиолога: «при постоянной температуре объем данной массы газа обратно пропорционален его давлению» [33, с. 121]:

P1 / P2=Q2 / Q1,

где P1 и P2 – давление, а Q1 и Q2 – объемы.

Давление–этодействующаянаповерхность(S)сила(F):

P=F / S.

Для создания вакуума нужна сила, увеличивающая исходный герметичный объем (рис. 3.7). Анализируя рис. 3.7, необходимо обратить внимание на то, что вся энергия перемещения поршня при увеличении камеры интегрируется в вакуумном пространстве. Следовательно, можно вычислить силу (поз. 2), которую необходимо приложить «руке» для создания конкретного вакуума:

F=PS,

где S – площадь внутренней поверхности пневмокамеры. Давление определяется по закону Бойля–Мариотта:

P1 / P2=Q2 / Q1,

Внутренняя поверхность цилиндра (S), включая площадь поршня, при R=1 см определяется:

S=2πRH+2πR2; S= (2·3,14·1·2) + (2·3,14·1) =18,84 см2; 722 мм рт.ст. ·133,332=96266, Па

F=96266 Па/18,84=5110 ·10–4 = 0,5 кг

89

Именно эта сила возвращает поршень в исходное положение (поз. 3).

Рис. 3.7. Создание вакуума в герметичном пространстве цилиндра:

1)исходная позиция, в пневмокамере атмосферное давление;

2)увеличение камеры связано с появлением вакуума за счет усилия (F2) и противодействия (–F1) при F1=F2; 3) устранение силы F2 приводит

кмощному возврату поршня в исходную позицию, включая инерцию

Сердце – мембранный объёмный насос, рабочий орган которого – мембрана, закреплённая по краям (миокард) в герметичной полости перикарда, объем которой меняется под действием сокращения миокарда предсердий и желудочков, выполняя функцию, эквивалентную функции поршня в поршневом насосе (рис. 3.8).

Напомним, перикардиальная полость герметична иимеетмощноесухожильноесращениесдиафрагмой.Ворганизме ничего просто так не бывает. И если имеется такое мощное соединение, значит, там проявляются большие силы.Привыбросекровивлегочнуюартериюиаортужелудочки уменьшаются, а внутренний объем перикардиальной полости увеличивается – возникает вакуум (от лат. vacuus – пустой) – состояние сильно разреженного газа при низком давлении [17, с. 56]. Именно вакуум не позволяет верхушке сердца смещаться вверх во время систолы желудочков.

90