Системная реабилитология - [118]

Из всех составляющих внеклеточной жидкости, влияющих на работу сердца, наибольший эффект оказывает концентрация ионов К+. При повышении содержания К+ в наружной среде наблюдаются: а) снижение потенциала покоя вследствие уменьшения градиента концентрации К+ и б) увеличение проницаемости возбудимых мембран для К+ (как при действии ацетилхолина на миокард предсердий). Снижение же внеклеточной концентрации К+ (ниже 4 ммоль/л) приводит, главным образом, к повышению активности пейсмекера, при этом активируются также гетеротопные очаги возбуждения, что может сопровождаться нарушениями ритма.

Энергию, необходимую для совершения механической работы, сердце получает главным образом за счет окислительного разложения питательных веществ. О значении окислительных процессов для сердца говорит обилие в клетках миокарда митохондрий — органелл, содержащих ферменты окисления. КПД сердца (т. е. доля энергии, идущая на совершение механической работы) при нагрузке давлением меньше, чем при нагрузке объемом. У здорового сердца КПД составляет в зависимости от преобладания той или иной нагрузки 15—40%. При коронарной недостаточности, когда потребность сердца в кислороде превышает его поступление с кровью, снижение системного периферического сопротивления с целью уменьшения АД позволяет сократить потребление сердцем кислорода. На этом основано, в частности, терапевтическое действие нитроглицерина во время приступов стенокардии.

Сердце в отличие, например, от скелетных мышц — «всеядный орган». Довольно значительна доля свободных жирных кислот среди потребляемых сердцем веществ, кроме того, сердце в отличие от скелетных мышц способно использовать молочную кислоту. При интенсивной физической нагрузке, когда высвобождается большое количество лактата, это вещество служит дополнительным топливом, необходимым для усиленной работы сердца. Расщепляя молочную кислоту, сердце не только получает энергию, но также способствует поддержанию постоянства рН крови. Соотношение различных субстратов в общем балансе потребления питательных веществ сердцем зависит главным образом от их поступления (их концентрация в артериальной крови). В сердце обнаружен, кроме АТФ, и еще один макроэргический фосфат — креатинфосфат (КФ). Содержание его примерно равно содержанию АТФ. КФ служит особенно чувствительным показателем снабжения сердца питательными веществами и кислородом, т. к. от его расщепления зависит метаболический ресинтез АТФ. Вследствие такой способности сердца потреблять все доступные вещества, главная опасность нарушения коронарного кровообращения не в недостатке субстрата, а в дефиците кислорода. Кроме того, метаболическое расщепление различных веществ сопровождается образованием довольно большого количества тепла, которое должно эффективно аккумулироваться кровью и своевременно отводиться, так как клеточные ферментные системы функционируют в крайне узких температурных границах.

Кровоснабжение сердца у человека, как правило, осуществляется через две коронарные артерии, отходящие от основания аорты. Правая снабжает большую часть правого желудочка, некоторые отделы перегородки и заднюю стенку левого желудочка. Остальные отделы сердца снабжаются левой коронарной артерией. Отток крови осуществляется преимущественно в венозный синус, остальная кровь оттекает по передним сердечным венам и венам Тебезия. В покое величина коронарного кровотока у человека составляет около 5% общего минутного объема. При интенсивной мышечной работе коронарный кровоток может возрастать в четыре раза и примерно во столько же раз увеличивается потребление сердцем кислорода. Даже в состоянии покоя сердце извлекает из крови намного больше кислорода, чем другие органы. При содержании кислорода в артериальной крови 20 мл/дл экстракция кислорода сердцем составляет около 14 мл/дл. Поэтому при повышении нагрузки на сердце возрастающая потребность его в кислороде не может быть покрыта за счет увеличения экстракции кислорода. Повышенная потребность сердца в кислороде удовлетворяется, главным образом, за счет увеличения коронарного кровотока. Это увеличение обусловлено расширением коронарных сосудов, т. е. снижением их гидродинамического сопротивления. Наиболее мощным стимулом для расширения коронарных сосудов служит недостаток кислорода: дилатация их наступает уже при снижении содержания кислорода в крови на 5%. К факторам, вызывающим расширение коронарных сосудов, относятся также аденозин — вещество, играющее важную роль в распаде макроэргических фосфорных соединений, и повышение внеклеточной концентрации ионов К+, Н+, избыток углекислого газа. Факторы эндотелиального происхождения, например, оксид азота (NO), также способствуют расширению коронарных сосудов. В настоящее время полагают, что многие из вазоактивных соединений влияют на сосуды опосредованно, например, через образование NO. К таким соединениям относятся АТФ, АДФ, субстанция Р, брадикинин, ацетилхолин.

Иннервация сердца осуществляется сердечными центрами продолговатого мозга и моста ЦНС. Их влияния передаются по симпатическим и блуждающим нервам. Как и в остальных органах, передатчиками нервных влияний на сердце служат химические медиаторы — ацетилхолин и норадреналин.