Сердечный цикл и его фазы у животного

9.1. СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ И ЕГО ФАЗЫ

Сердечная деятельность лошади складывается из отдельных циклов, а циклы – из трех самостоятельных фаз. Сокращение сердца называется систолой, а расслабление – диастолой. В первую фазу сердечного цикла сокращаются предсердия, а желудочки расслаблены. В результате этого кровь из предсердий выжимается через открытые атриовентрикулярные отверстия в желудочки. Во вторую фазу кровь из желудочков вследствие их сокращения через открытые полулунные клапаны выбрасывается в артериальную систему (в аорту и легочную артерию). Одновременно с этим в предсердия, находящиеся в состоянии диастолы, поступает кровь из полых и легочных вен. В желудочки она не может перейти, так как атриовентрикулярные клапаны закрыты. Третья фаза – это общее расслабление сердца (общая диастола). В этот период кровь продолжает заполнять предсердия и частично через полуоткрытые створчатые клапаны поступает в желудочки (к началу нового сердечного цикла желудочки уже заполнены кровью на 70 % их объема).

У лошади на долю первой фазы приходится 10… 13 % времени всего цикла, на вторую – 30…35 % , а на третью – 52…60 %. Таким образом, сердце работает меньше, чем отдыхает. Если же взять в отдельности желудочки и предсердия, то работа каждого из них еще менее продолжительна. Рассмотренный выше факт, а также ритмичная деятельность сердца являются важнейшим условием, обеспечивающим бесперебойную нормальную работу сердца в течение всей жизни животного.

Особо следует отметить, что в сравнении с другими органами сердце работает более напряженно. О степени этой напряженности можно судить хотя бы по тому, что при массе этого органа у лошади, составляющей всего V200 от массы тела, на свое питание сердце расходует почти V20 всех поступающих в организм веществ. Это значит, что обмен веществ в сердце в 10 раз интенсивнее, чем во всем организме в целом.

Частота сердечных сокращений у здоровой лошади в спокойном состоянии колеблется в пределах 24…42 ударов в 1 мин. Этот важный показатель зависит от многих причин: температуры окружающей среды, возраста и пола животного, беременности, степени мышечной нагрузки (например, у верховых лошадей во время бега частота сокращений сердца может достигать 100… 120 ударов и более в 1 мин), а также от наличия болезней, протекающих с повышением температуры. В последнем случае считают, что при увеличении температуры тела на 1 °С число сердечных сокращений у лошади возрастает в среднем на 8…10. Например, у рысистых лошадей при легкой работе частота сердечных сокращений составляет 77…83 ударов в 1 мин, при средней – 109… 120, при тяжелой – до 150. На разных аллюрах она увеличивается в 6…7 раз. Если частота сокращений сердца возрастает в 2…3 раза, как это происходит на резвых аллюрах, то время отдыха сердца уменьшается в 2…3 раза. Поэтому очень важно соблюдать режим работы лошади, так как очень быстро развивается декомпенсация сердца с неустраняемыми последствиями.

Объем крови, выталкиваемый каждым желудочком однократно во время систолы, называется систолическим (ударным), а за минуту – минутным. Обе эти величины определяют интенсивность работы всего аппарата кровообращения, особенно сердца. Так, скорость оборота крови по телу целиком зависит от минутного объема крови. Систолический объем сердца у взрослой лошади в покое колеблется от 450 до 600 мл (у верховых пород иногда может достигать 850…950 мл). После активной мышечной нагрузки (пробежка) он увеличивается до 1000… 1400 мл и более. Соответственно этому минутный объем сердца в покое равен 15…20 л (иногда 30…40 л), а после энергичного бега возрастает до 100…150 л.

Увеличение минутного объема сердца во время работы связано не только с учащением сердцебиений, но одновременно и с изменением систолического объема. При этом последнее обстоятельство рассматривают как наиболее выгодную реакцию сердца на предложенную для организма животного мышечную нагрузку. Однако происходит это преимущественно у тренированных лошадей, втянутых в работу.

Частоту сердечных сокращений (ЧСС) определяют на расстоянии специальным передатчиком, укрепленным на лошади. Пульс передается с помощью усилителя биопотенциалов сердца на входе передатчика. Последний посылает в эфир радиосигналы, модулирующие частоту сердечных сокращений. Таким образом удается установить частоту пульса в покое и на различных аллюрах (рысь, галоп). Это очень важно для оценки физиологических свойств сердечной мышцы и выносливости спортивных лошадей. Оказалось, что частота пульса на разных аллюрах 130… 150 ударов в минуту. На галопе у выносливых верховых лошадей она реже на 11,3 %. У рысаков разница в частоте пульса на рыси составляет 12,5 %.

В процессе адаптации к физической нагрузке частота пульса до исходного нормального уровня у выносливых рысаков восстанавливается быстрее, чем у слабых. Эти данные показывают, какое огромное значение в работе сердца имеют тренинг и подготовка рысистых лошадей по определенной методике.

Тоны сердца. Сердечная деятельность сопровождается рядом механических, звуковых, электрических и других явлений. Звуки, возникающие во время работы сердца, называются тонами. Основной причиной их возникновения является захлопывание клапанов сердца в разные фазы сердечного цикла. Различают четыре тона сердца, но основные два: систолический и диастолический.

Первый систолический тон совпадает с началом систолы желудочков. По своей звуковой характеристике он глухой, протяжный и низкий. Происхождение систолического тона обусловлено слиянием звуков, образующихся при захлопывании створчатых клапанов, выбросе крови из желудочков в артериальную систему, сокращении сердечной мышцы и др. Второй диастолический тон совпадает с диастолой желудочков. В отличие от первого он высокий, короткий и звонкий. Причина его возникновения одна – захлопывание полулунных клапанов.

Оба тона прослушиваются в пределах всей области сердца (3…5-е межреберье, нижняя треть грудной клетки), но наилучшим образом – в местах проекции клапанов на поверхность грудной клетки. Эти точки наивысшей интенсивности звуков, связанных с работой сердца, получили название Punctum optimum (Р. о.). У лошади Р. о. «двустворки» находится в 5-м межреберье в середине нижней трети грудной клетки слева. Р. о. полулунных клапанов аорты – в 4-м межреберье немного ниже линии плечелопаточного сочленения слева, Р. о. полулунных клапанов легочной артерии – в 3-м межреберье в середине нижней трети грудной клетки слева, Р. о. «трехстворки» – в 4-м межреберье в середине нижней трети грудной клетки справа.

При ряде заболеваний сердца, особенно сердечных пороках, когда имеют место нарушения целости клапанного аппарата сердца, тоны становятся нечистыми, с примесью шумов. Иногда тот или иной тон совсем исчезает и вместо него прослушивается один шум. По характеру тонов и шумов можно диагностировать различные заболевания сердца.

Физиологические особенности сердечной мышцы. Подобно поперечно-полосатым скелетным мышцам сердечная мышца обладает возбудимостью, проводимостью и сократимостью. Но она отличается от скелетных мышц рядом физиологических особенностей. Первая ее особенность заключается в том, что миокард имеет очень густую капиллярную сеть кровеносных и лимфатических сосудов. Этим создаются наилучшие условия для обильного снабжения мышцы сердца кислородом и питательными веществами. Вторая особенность обусловлена значительно длительным сокращением сердечной мышцы, чем скелетная. При этом и латентный период возбуждения миокарда намного продолжительнее, чем в скелетных мышцах.

Работа сердечной мышцы подчиняется закону «все или ничего», т. е. сила сердечных сокращений не зависит от силы раздражений. Кроме того, сердечная мышца, в отличие от скелетных мышц, имеет более длительный рефрактерный период – его абсолютная рефрактерность совпадает со временем сокращения сердца. И наконец, кроме возбудимости, проводимости и сократимост ти сердце обладает еще одним свойством – автоматией. Автома-тия – это способность сердца возбуждаться под действием импульсов, зарождающихся в самом сердце. Происходит это благодаря проводящей системе, состоящей из синусного и атри-вентрикулярного узлов и пучка Гиса с волокнами Пуркинье.

Биотоки сердца. Электрокардиография. В сердце, как и во всякой возбудимой биосистеме, во время возбуждения возникает потенциал действия. По сердцу он распространяется постепенно, начиная с синусного узла и разливаясь затем по предсердиям и желудочкам. Электродвижущие силы в сердце можно обнаружить, приложив металлические электроды к поверхности тела в определенных точках, – в ветеринарной практике ими общепризнаны конечности (области пясти и плюсны). Записывают биотоки сердца при помощи прибора – электрокардиографа (рис. 3). Считается, что зубец Р связан с возбуждением и сокращением предсердий; у лошади он раздвоен. Комплекс зубцов QRST характеризует возбуждение желудочков. При различных заболеваниях сердца наблюдаются значительные характерные изменения в электрокардиограмме. Эти изменения могут касаться формы, направленности и «вольтажа» зубцов. Поэтому метод электрокардиографии в настоящее время широко используют в ветеринарной практике при диагностическом обследовании лошадей.

Рис. 3. Электрокардиограмма лошади (норма)

Сердце выбрасывает кровь в артериальную систему прерывистой струей только во время систолы. Несмотря на это, движение крови происходит непрерывно. Беспрерывность течения крови обеспечивается эластичностью стенки кровеносных сосудов. Выбрасываемая сердцем кровь повышает кровяное давление, в результате чего сосуды растягиваются. Так как после систолы наступает диастола и кровь не поступает в сосудистую систему, кровяное давление снижается и стенки сосудов, благодаря своей упругости, возвращаются в свое первоначальное положение. Как следствие, они давят на кровь, обеспечивая ее дальнейшее продвижение.

Линейная скорость движения крови наибольшая в аорте и наименьшая – в капиллярах; у лошади она составляет соответственно 500 и 0,5 мм/с. Это объясняется тем, что существует определенная зависимость между рассматриваемым показателем и общим просветом сосудов. По законам гемодинамики кровь течет быстрее в том отделе сосудистой системы, где общий просвет сосудов наиболее узкий. При расширении общего просвета скорость кровотока замедляется. Общий просвет всех капилляров, вместе взятых, в 800… 1000 раз больше просвета аорты, поэтому и движение крови в капиллярах соответственно замедляется во столько же раз.

У лошади полный кругооборот крови, т. е. продвижение определенной порции крови через оба круга кровообращения, происходит в среднем за 30 с: ‘/5 этого времени затрачивается на прохождение малого круга кровообращения, a 4/5 – большого. Под объемной скоростью кровотока понимают объем крови, протекающий через поперечное сечение сосуда в единицу времени.

Кровяное давление. Давление крови, оказываемое на стенки кровеносных сосудов, принято называть кровяным давлением. В 1738 г. английскому врачу и ученому С. Хейлсу удалось установить величину кровяного давления у лошади в разных сосудистых областях: это дало начало развитию значительного раздела физиологии – гемодинамике. Нормальное давление крови у лошадей в хвостовой артерии составляет 100/35…120/50 мм рт. ст. Кровяное давление у лошади, как и других животных, зависит от целого комплекса различных факторов. Главнейшие из них следующие: деятельность сердца, емкость сосудов и сопротивление их току крови, объем крови и ее свойства.

Кровяное давление измеряют с помощью прибора сфигмомано-метра. Техника измерения сводится к следующему. Манжетку прибора накладывают на основание хвоста и нагнетают в нее воздух, передавливая кровеносный сосуд. Затем начинают постепенно выпускать воздух из манжетки. Считают, что начало появления колебательных движений стрелки совпадает с моментом максимального кровяного давления, а исчезновение колебаний – с моментом минимального давления. Кровяное давление у лошади обычно повы-Iмается во время тяжелой работы, при возбуждении, в период течки, беременности и другие периоды, а также к старости.

Пульс. Пульс – ритмические колебания сосудистой стенки, обусловленные движением крови. Пульс исследуют методом пальпации наиболее доступных артерий: наружной челюстной (находится в сосудистой вырезке с внутренней стороны заднего края нижней челюсти), поперечной лицевой, поверхностной височной, постовой. В целях безопасности лошадь ставят в станок. При ис-(дедовании обращают внимание на частоту, ритм и качество (напряженность, наполнение, величина) пульса.

Характер пульса, так же как и кровяное давление, зависит от работы сердца, эластичности сосудов и объема циркулирующей крови. По пульсу как внешнему проявлению сердечной деятельности можно судить о физиологическом состоянии сердца и сосудов. Так, например, частый пульс свидетельствует об учащении сердечной деятельности, твердый пульс – о жесткости сосудов.

Источник