Сердце нагнетает кровь благодаря ритмическому последовательному сокращению мышечных волокон предсердий и желудочков. Его механической деятельностью управляют процессы возбуждения. Наличие проводящей системы сердца, общих слоев миокарда у обоих предсердий, одновременного прихода возбуждения по ножкам пучка Гиса и волокнам Пуркинье к клеткам миокарда желудочков делают сокращение предсердий и позже сокращение желудочков практически одновременным.
Несмотря на большую сложность процессов, лежащих в основе сердечной деятельности, сердце построено по принципу насоса ритмического действия. Как и всякий насос для перекачивания жидкости, оно снабжено двумя видами клапанов, расположенных на входе и выходе желудочков.
На эволюционном пути сформированный клапанный аппарат появился у низших позвоночных. В области внутренней поверхности артериального конуса сердца ганоидных рыб вдается три призматических соединительнотканных выроста. При расслабленном состоянии конуса во время диастолы кровь свободно протекает через щель, образованную выростами. В момент систолы конуса и уменьшения диаметра трубки выросты плотно смыкаются и отделяют полость желудочка от аорты.
У костистых рыб клапанный механизм напоминает уже механизм высших позвоночных. В процессе эволюции масса клапанов уменьшается и заменяется легкой соединительнотканной мембраной. Мембрана одним своим краем закреплена неподвижно на сердечной стенке.
Предсердия и желудочки разделяют левый и правый предсердно—желудочковые створчатые клапаны (в левой половине — двустворчатый, или митральный, в правой — трехстворчатый). Во время систолы желудочков эти клапаны препятствуют обратному забросу крови в предсердия.
По иному типу построены клапаны аорты и легочного ствола. Они образуют обращенные в полость сосуда карманоподобные углубления, полулунные заслонки, окружающие в виде полумесяцев устье сосудов, из—за чего получили название полулунных клапанов. Во время систолы желудочков клапаны открыты и прижаты к внутренним стенкам сосудов. В момент наступления диастолы устремляющаяся обратно из аорты и легочной артерии кровь захлопывает клапаны. Закрытие клапанов не требует специальной энергии сокращения, этот акт возникает в результате изменения давления в полостях сердца.
Тоны сердца. При сокращениях сердца возникают колебания звуковой частоты (15–400 Гц), передающиеся на грудную клетку, где их можно выслушать либо просто ухом, либо при помощи стетоскопа. При выслушивании (аускулътации) сердца обычно можно различить два тона: первый из них возникает в начале систолы, второй–в начале диастолы. Первый тон длительнее второго; он представляет собой глухой звук сложного тембра. Этот тон связан главным образом с тем, что в момент захлопывания атриовентрикулярных клапанов сокращение желудочков как бы резко тормозится заполняющей их несжимаемой кровью. В результате возникают колебания стенок желудочков и клапанов, передающиеся на грудную клетку.
Второй тон, более короткий, связан с ударом створок полулунных клапанов друг о друга (поэтому его часто называют клапанным тоном). Колебания этих створок передаются на столбы крови в крупных сосудах, и поэтому второй тон лучше выслушивается не непосредственно над сердцем, а на некотором отдалении от него по ходу тока крови (аортальный клапан аускультируют во втором межреберье справа, а легочный–во втором межреберье слева). Первый тон, напротив, лучше выслушивается непосредственно над желудочками: в пятом левом межреберье по срединноключичной линии аускультируют левый атриовентрикулярный клапан, а по правому краю грудины–правый. Фонокардиография. При помощи специальных микрофонов и регистрирующей аппаратуры можно записать отдельные колебания, из которых состоят тоны сердца (рис. 19.26). Такая запись называется фонокардиограммой; она позволяет не только осуществлять постоянную регистрацию тонов, но и исследовать временные соотношения между этими тонами и другими процессами, происходящими во время сердечного цикла. Применение частотных фильтров дает возможность более четко выделить отдельные компоненты каждого тона и исследовать патологические звуковые явления.
Первый тон. Существуют три основных компонента этого тона. Первый из них–это медленная низкоамплитудная волна, обусловленная изменением формы левого желудочка в начале периода изоволюметрического сокращения. Затем следует более значительная волна, возникающая в связи с резким нарастанием внутрижелудочкового давления. Третий компонент первого тона состоит из двух волн: первая из них совпадает с началом периода изгнания, вторая приходится на раннюю стадию этого периода.
Второй тон. Начало второго тона означает конец периода изгнания и обычно совпадает с концом зубца Т на ЭКГ. Иногда второй тон бывает расщеплен: первый компонент в этом случае обусловлен закрыванием аортального клапана, а второй совпадает с закрыванием легочного клапана.
Третий и четвертый тоны. Когда в начальной стадии периода наполнения кровь устремляется в желудочки, возникает третий тон. Этот тон слышен обычно лишь у детей, так как звуки у них лучше проводятся к поверхности тела. Иногда в интервале между концом зубца Р и началом зубца Q можно зарегистрировать четвертый тон, обусловленный сокращением предсердий. Этот тон не прослушивается при обычной аускультации.
Сердечные шумы. Сердечные шумы–это патологические звуковые явления, связанные главным образом с завихрениями тока крови. Шумы характеризуются большей частотой (около 800 Гц) и длительностью и меньшей скоростью нарастания и убывания по сравнению с нормальными тонами сердца. Шумы часто наблюдаются при врожденных или приобретенных пороках клапанов сердца (стеноз, недостаточность), а также при дефектах межпредсердной или межжелудочковой перегородок. Диагностическими признаками, позволяющими выявить причину шума, служат его характер, время возникновения (шумы могут быть систолическими или диастолическими) и место наилучшего выслушивания. Так, при аортальном стенозе кровь во время периода изгнания выбрасывается через суженное отверстие аорты. В результате возникают завихрения, сопровождающиеся громким систолическим шумом; этот шум постепенно нарастает и убывает, следует за первым тоном и наиболее четко выслушивается во втором межреберье справа от грудины. Если систолический шум лучше всего выслушивается в области верхушки сердца, можно думать о недостаточности митрального клапана. При этом пороке шум обусловлен обратным забросом (регургитацией) через дефект митрального клапана из левого желудочка в левое предсердие. Однако систолический шум ни в коем случае нельзя считать достоверным признаком органического поражения: такие шумы могут появляться, например, при изменениях состава крови. Диастолические шумы возникают при таких состояниях, как недостаточность полулунных клапанов или стеноз атриовентрикулярных клапанов. В этом случае о том или ином пороке также судят по тому, где лучше выслушивается шум.