Сердечная мышца и ее свойства

Эффективность нагнетательной деятельности сердца в значительной степени обусловлена физиологическими свойствами сердечной мышцы, обеспечивающими ее непрерывную ритмическую деятельность.

Сердечная мышца обладает теми же свойствами, что и поперечно-полосатая скелетная (возбудимость, сократимость, проводимость и др.), но и отличается рядом специфических особенностей: сокращение максимальной силы на раздражение пороговой силы, способность воспроизводить разный ритм возбуждений в синоатриальном узле, увеличение силы сокращений при увеличении частоты возбуждений, увеличение силы сокращений по мере увеличения степени растяжения, автоматия, более длительный абсолютный рефрактерный период, преобладание аэробных процессов.

Возбудимость сердечной мышцы обусловлена наличием в мембране клеток макромолекул белка, формирующих ионные каналы. Сердечная мышца способна отвечать на раздражение развитием реакции возбуждения в виде отрицательного электрического потенциала. О степени возбуждения сердечной мышцы судят по изменению разности потенциалов, возникающих между возбужденным участком (отрицательный заряд) и невозбужденным участком (положительный заряд).

Электродвижущаяся сила сердца в момент возбуждения достигает 100... 120 мВ. В ответ на раздражение пороговой силы сердце отвечает сокращением максимальной силы (по закону «все или ничего»). В мышечных волокнах сердца дольше, чем в волокнах скелетных мышц, сохраняется потенциал действия. Длительность потенциалов действия укорачивается при учащении работы сердца.

Миокард способен воспроизводить разный ритм возбуждений, возникающих в синоатриальном узле. Во время возбуждения сердечная мышца утрачивает способность отвечать второй вспышкой возбуждения (абсолютная рефрактерностъ) в течение всей фазы укорочения мышцы. Поэтому сердце осуществляет одиночные сокращения.

В период диастолы (фаза расслабления) возбудимость сердечной мышцы восстанавливается (относительная реф- рактерность). В сердечной мышце преобладают аэробные процессы, связанные с использованием кислорода, над анаэробными. Левый желудочек потребляет от 8 до 10 мл 02, в покое — 1,5...2 мл.

При изменении частоты возбуждений изменяется сила сокращения сердечной мышцы. Увеличение частоты возбуждений сопровождается постепенным увеличением силы сокращений сердца, пока она не достигнет какой-то постоянной величины (феномен лестницы).

Сократимость сердечной мышцы обусловлена структурными особенностями волокон миокарда и соотношением между длиной и напряженностью саркомер. По мере увеличения степени растяжения сердечной мышцы увеличивается сила ее сокращения (закон сердца). Поэтому увеличение притока крови к сердцу сопровождается увеличением силы и частоты сердечных сокращений.

Сердечная мышца обладает и свойством автоматик — способностью ритмично сокращаться и расслабляться без влияний извне, а за счет импульсов, возникших в самом сердце. Это свойство присуще сердцу как органу в целом. Нервные структуры влияют на силу (амплитуду) и частоту импульсов, а сам процесс автоматического ритма генерируется в мышечной ткани и узлах сердца.

В каждой группе клеток — пейсмейкерах, формирующих ритмические сокращения, есть регуляторы частоты. Отделы сердца обладают разной степенью автоматии. По миокарду предсердий возбуждение распространяется со скоростью 1м/с, желудочков — 0,9 м/с, по волокнам Пуркинье — до 2...4 м/с.

В сердечной мышце интенсивно осуществляется обмен веществ. Энергообеспечение клеток миокарда связано с выработкой АТФ в реакциях окисления жирных кислот и глюкозы, сопряженных с фосфорилированием АДФ неорганическим фосфатом, транспортом энергии от мест образования к местам использования и потреблением энергии главным образом для сокращения, поддержания ионных градиентов на клеточных мембранах.

Миокард легко утилизирует молочную кислоту в отличие от скелетной мышцы. Две трети энергии сердце может получать за счет окисления неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК), связанных с альбуминами, летучих жирных кислот (ЛЖК). Митохондрии занимают 40 % объема сердечной клетки.

В сердечных клетках много включений гликогена и липидов, представляющих собой местные запасы субстрата. В этой связи при несбалансированных рационах и высокой продуктивности в сердечной мышце раньше, чем в других органах, наблюдают нарушения обмена веществ, структурные и физиологические изменения. Механизмы, обеспечивающие приспособление состояния, свойств мышцы к потребностям обеспечения нагнетательной деятельности сердца, составляют функциональную подсистему.

Источник. Физиология и этология животных. Под редакцией доктора биологических наук, профессора В. И. Максимова. Учебное издание.

AOF | 22.12.2020 17:40:25