Проводящая система сердца

24 апреля 2024

Здравствуйте, уважаемые читатели! Меня зовут Вера Чубейко, я врач функциональной диагностики, кандидат медицинских наук. В течение более 20 лет я занимаюсь диагностикой болезней сердца и сосудов. Сегодня я расскажу о том, почему сокращается сердце, как в нём образуются и распространяются электрические сигналы.

Компоненты проводящей системы сердца

Работу сердечно-сосудистой системы можно наглядно представить в виде комплекса центрального отопления, состоящего из насоса и труб, несущих тепло в дома. Для нормального снабжения тканей кислородом и питательными веществами необходима бесперебойная работа главного «насоса» организма – сердца.

Сердечная мышца человека, как и механический насос, требует энергии. Природа предусмотрела максимально автономную систему, генерирующую импульсы для регулярной работы сердца. Оно способно вырабатывать собственные электрические сигналы без влияния извне. Они распространяются на сердечную мышцу (миокард) по особым проводящим путям, которые можно сравнить с электропроводкой.

Источники генерации и пути проведения электрического импульса в сердечной мышце образуют проводящую систему сердца. Она имеет следующие структурные компоненты:

синоатриальный, или синусовый узел;
атриовентрикулярный узел;
пучок Гиса;
ветви пучка Гиса;
волокна Пуркинье.

Каждый из этих компонентов имеет собственную функцию, и при нарушении его работы возникают характерные нарушения проводимости. Эти изменения отражаются врачом в заключении по ЭКГ.

Синоатриальный узел

Синусовый узел генерирует электрические сигналы, побуждающие сердце сокращаться. Поэтому его называют водителем ритма 1-го порядка. В норме у всех людей определяется синусовый ритм сердца. Это скопление клеток располагается в стенке правого предсердия и автоматически вырабатывает регулярные сигналы с постоянной частотой. Скорость генерации импульсов в синусовом узле зависит от текущих потребностей организма в кислороде и питательных веществах. В норме она составляет 60 – 100 импульсов в минуту.

Выйдя из синоатриального узла, импульс очень быстро, в течение десятой доли секунды распространяется на оба предсердия и вызывает их сокращение. В результате такого сжатия предсердий кровь из них поступает в желудочки через открытые правый и левый атриовентрикулярные клапаны.

Иногда выходящий из синусового узла электроимпульс «останавливается» где-то в проводящей системе предсердий. Поэтому они не сокращаются, и в работе сердца возникает пауза. Это называется синоатриальной блокадой II или III степени.

Синусовый узел может работать с нерегулярной частотой, что вызывает синусовую аритмию. При генерации импульсов в нём более 100 в минуту говорят о синусовой тахикардии, менее 60 – о синусовой брадикардии. Все эти состояния могут отмечаться и у здоровых, и у людей с болезнями сердца и сосудов.

Атриовентрикулярный узел

Быстро пройдя по проводящим путям предсердий и вызвав их сокращение, электрический импульс замедляется в следующем крупном скоплении специализированных клеток – атриовентрикулярном узле. Он расположен в толще перегородки между предсердиями и желудочками. Здесь скорость импульса падает. Такая задержка необходима для того, чтобы предсердия полностью сократились и выпустили кровь в желудочки. После этого открытые клапаны между ними закрываются. Желудочки наполнены кровью и готовы сокращаться.

Задержка импульса в атриовентрикулярном узле имеет физиологическое значение. Она гарантирует нормальное перемещение крови между камерами сердца. Однако иногда этот процесс нарушается. Сигнал может «проходить» по атриовентрикулярному узлу чрезмерно долго, и такое состояние называется атриовентрикулярной блокадой I степени. Она сопровождается отставанием сокращения желудочков от нормы.

Иногда часть сигналов не проходит через атриовентрикулярный узел. После сокращения предсердий одно или несколько подряд сокращений желудочков отсутствуют. Это атриовентрикулярная блокада II степени. При полном прекращении поступления сигналов к желудочкам говорят о полной атриовентрикулярной блокаде, или блокаде III степени. Эти нарушения проводимости обычно возникают при заболеваниях сердца.

Природа предусмотрела защитный механизм, который не даёт сердцу останавливаться при полной атриовентрикулярной блокаде. Если импульс не прошёл через атриовентрикулярный узел, роль источника импульса берут на себя клетки его нижней части. Они так же, как и синусовый узел, обладают автоматизмом и могут генерировать сигналы для желудочков. Однако их частота меньше и составляет 40 – 60 в минуту. Поэтому атриовентрикулярный узел в норме не активен и называется водителем ритма второго порядка, возбуждаясь лишь при отсутствии импульсации из синусового узла.

У некоторых людей есть обходные пути проведения сигналов в обход атриовентрикулярного узла. При этом желудочки сокращаются практически сразу после предсердий, без физиологической паузы. Кроме того, создаются условия для «закольцовывания» импульса, который начинает круговое движение по дополнительным путям и атриовентрикулярному узлу. Это опасно развитием нарушений ритма и наблюдается, например, при синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта.

Система Гиса – Пуркинье

Пройдя через «фильтр» атриовентрикулярного узла, электрический импульс попадает в проводящую систему желудочков. Нижняя часть узла переходит в широкий тракт, расположенный в перегородке между желудочками – пучок Гиса. Он делится на два более тонких пути – левую и правую ножки, которые идут в мышцу левого и правого желудочка соответственно. Левая ножка в свою очередь раздваивается и образует переднюю и заднюю ветвь. Правая ножка и ветви левой ножки пучка Гиса в свою очередь разветвляются на всё более мелкие структуры, которые в итоге пронизывают весь миокард и обеспечивают попадание электрического сигнала к каждому мышечному волокну. Электрический импульс распространяется по желудочкам и вызывает их сокращение. Кровь, которая попала в них из предсердий, выбрасывается в большой и малый круги кровообращения, то есть в аорту и в лёгочную артерию через соответствующие клапаны.

Около 400 миллионов кардиомиоцитов под влиянием сигнала, приходящего из синусового узла через проводящую систему сердца, сокращаются за десятую долю секунды. При сокращении правого желудочка кровь через лёгочную артерию попадает в лёгкие, где освобождается от углекислого газа и обогащается кислородом. Из левого желудочка кровь через аорту и сеть артерий попадает ко всем органам и снабжает их кислородом и питательными веществами.

Иногда прохождение импульса по системе Гиса нарушается. Это бывает в результате воспаления, инфаркта миокарда, увеличения камер сердца и других факторов. Развиваются блокады ножек и ветвей ножек пучка Гиса. Они не так опасны, как полная атриовентрикулярная блокада, но могут нарушать согласованное сокращение стенок сердца и изменять нормальное течение крови в нём.

В системе Гиса-Пуркинье также имеются клетки, обладающие автоматизмом. Таким образом, сердце имеет многоступенчатую защиту от полной остановки. При «отказе» синусового узла и несрабатывании атриовентрикулярного соединения запускается водитель ритма третьего порядка, расположенный в желудочках. Его частота генерации импульсов – всего 20 – 40 в минуту, однако даже она в экстренных случаях способна защитить организм от прекращения работы сердца.

Регуляция проводящей системы сердца

Конечно, клетки проводящей системы сердца обладают автоматизмом. Однако они также подчиняются сигналам и извне, иначе сердце не смогло бы реагировать на изменения и приспосабливаться к меняющимся потребностям организма. Основные способы регуляции работы проводящей системы:

Симпатический

Симпатический отдел вегетативной нервной системы действует на проводящую систему, как стимулятор. Под действием норадреналина учащается ритм синусового узла, увеличивается скорость распространения сигнала по проводящим путям, возрастает сила сокращений сердечной мышцы. В результате действия симпатического отдела сердце начинает биться чаще и сильнее. Это даёт организму энергию «сражаться или бежать».

Парасимпатический

На сердце, как и на другие внутренние органы, влияет блуждающий нерв (вагус). Его активность возрастает во время отдыха и сна, при усвоении полученных питательных веществ. Под влиянием вагуса сердце начинает биться реже, проведение импульсов замедляется. У молодых людей, склонных к значительному усилению парасимпатической системы во время сна, это может стать причиной временной блокады сигнала на уровне предсердий или атриовентрикулярного узла. Поэтому иногда при суточном мониторировании ЭКГ у них можно увидеть преходящую синоатриальную или атриовентрикулярную блокаду II степени в ночные часы.

Гуморальный

Проводящая система испытывает на себе влияние различных биологически активных веществ, растворённых в крови. Например, адреналин надпочечников, глюкокортикоиды, гормоны щитовидной железы, дофамин увеличивают проводимость и способность к генерации импульсов в сердце. Эти изменения развиваются гораздо медленнее, чем под влиянием нервной системы. К гуморальному механизму можно в какой-то мере отнести и действие лекарственных препаратов, влияющих на работу сердца.

Диагностика проводящей системы сердца

Существует большое количество методов, которые кардиолог использует для оценки работы сердца. Зарегистрировать электрические сигналы на бумаге, оценить функцию автоматизма и проводимости сердца, выявить блокады и аритмии можно с помощью ЭКГ. Среди преимуществ метода – его простота, безопасность, низкая стоимость, доступность. Изучить работу сердца также можно с помощью мониторирования ЭКГ и электрофизиологического исследования.

Стоит также отметить, что в последние годы разрабатываются носимые устройства, способные снимать электрокардиограмму с одного ЭКГ отведения. Такие приборы не являются медицинскими, однако позволяют выявить резкие отклонения в работе проводящей системы сердца. К таким устройствам относятся различные часы и браслеты здоровья.

Важным преимуществом часов и браслетов для мониторинга сердца является возможность снять ЭКГ в любое время и в любом месте и уже после такого экспресс скрининга записаться на приём к врачу и обследовать сердечную мышцу на медоборудовании.

Рейтинг часов и браслетов здоровья

Лидерами рынка сегодня являются небольшой ряд компаний, производящих умные носимые гаджеты способные оценивать состояние здоровья.

Среди них конечно Apple, Huawei, Xiaomi и отечественный бренд HEALTHBAND, на сайте которого вы сейчас читаете данный материал. Основным и главным отличием устройств российской компании является упор разработчиков именно на функции анализа показателей организма. Также важным фактором является доступность для граждан, так как ценовой диапазон профессиональных моделей способных считывать ЭКГ начинается от 9700 рублей. При этом качество и функциональность на высочайшем уровне.

Помимо ЭКГ устройства могут оценивать давление, пульс и другие важные параметры организма. Вот лучшие представители: