Тело человека: строение и функции

Полая вена сохраняется у эмбрионов птиц и млекопитающих, но исчезает при рождении. Она сливается в правое предсердие, и ее остатки все еще различимы в виде пучка особых клеток. Поскольку эти клетки представляют собой слияние полой вены и предсердия, они называются синусоатриальный пучок, или сокращенно пучок S-А. Именно пучок S-А является водителем ритма в человеческом сердце. Волна флюктуации (колебаний) электрического потенциала, которая начинается в пучке S-A, распространяется по обоим предсердиям (которые составляет единая слитая клетка, или синцитий — соклетие, как вы, вероятно, помните), так чтобы оба предсердия сокращались одновременно. В месте разделения между предсердиями и желудочками (атриовентрикулярный пучок, или пучок А-V), где заканчивается один синцитий и начинается другой, происходит моментальная пауза. Пучок А-V, однако, вскоре подхватывает волну и направляет ее вдоль желудочков, которые тогда тоже сокращаются одновременно^[17].

Если происходит сбой в работе узла А-V, то биение водителя ритма узла S-А не передается желудочку, и это состояние называется блокадой сердца. Это не означает, что желудочки прекращают сокращения. Они продолжают делать это, но только при своей собственной естественной скорости, которая составляет всего около 35 ударов в минуту. Если узел А-V находится в рабочем состоянии, сердце может справиться с этим лучше, чем если происходит сбой в работе узла S-А. Тогда сам узел A-V становится водителем ритма и поддерживает сердцебиение со скоростью 40–50 ударов в минуту.

Иногда, несмотря на существование синцития, сердечная мышца не сокращается с надлежащей синхронностью. Различные тонкие волокна (фибриллы) могут контактировать сами по себе, и в результате стенки предсердия, к примеру, могут начать сжиматься со скоростью 10 раз в секунду. Это мерцание предсердий. Пучок А-V, к счастью, не может воспринимать сокращения с такой скоростью, и в результате общего невнимания предсердия таким образом выражают свой протест. Они вторят сокращению желудочков с собственной скоростью, чего вполне достаточно, чтобы поддерживать жизнь организма. Тем не менее вполне достаточное количество сокращений предсердий теперь действительно проходит через пучок А-V, что впоследствии придает общему сердцебиению пугающую нерегулярность. В этом случае в качестве лечения прописывают дигиталис^[18], действие которого угнетает проводимость пучка А-V. Желудочек тогда менее подвержен воздействию сокращений предсердия, и сердцебиение становится медленнее и регулярнее. Мерцание желудочков более опасно. Когда желудочек начинает быстро сжиматься, кровь не может нагнетаться, и быстро наступает смерть.

Поскольку сердцебиение так сильно зависит от подъема и падения электрического потенциала, неудивительно, что его ритм может нарушаться при стимуляции внешним потенциалом. Собственно говоря, то, что мы называем казнью на электрическом стуле, обычно результат мерцания (фибрилляции) желудочков, вызванного электрическим током, проходящим через тело. Переменный ток 60 герц в секунду, который обычно используется в домашнем хозяйстве, особенно эффективен для возникновения такого мерцания. (Мораль не в том, чтобы не пользоваться электричеством вовсе, скорее в том, чтобы пользоваться им с осторожностью.)

Многое можно сказать о работе сердца, используя специальное устройство, прослеживающее подъем и спад электрического потенциала и измеряющее его прохождение по сердечной мышце. У животных это можно сделать, прикрепив электроды непосредственно к поверхности сердца. У людей, к счастью, ткани проводят электричество, и изменения потенциала, которые связаны с работой сердца, можно определить, соединив соответствующие части поверхности тела с гальванометром.

Такое устройство впервые было создано голландским физиологом В. Эйнтховеном в 1903 году. Он воспользовался очень тонкой кварцевой нитью, посеребренной, чтобы проводила ток. Даже слабые изменения потенциала вызывали заметные отклонения нити, и эти ее движения можно было сфотографировать. В результате получилась электрокардиограмма (что по-гречески означает «запись сердечного электричества»), это слово обычно сокращают как ЭКГ. Обычная ЭКГ состоит из пяти зубцов обозначенных P, Q, R. S и T. Начинается она первым небольшим, направленным вверх зубцом (P), возвышающимся над базовой линией, и он представляет собой движение волны потенциала по предсердию. Прохождение через пучок А-V представлено направленным вниз зубцом Q (чуть ниже базовой линии), направленным вверх зубцом R (резкий, заостренный подъем вверх) и направленным вниз зубцом S (несколько глубже, чем зубец Q). И наконец, зубец T, похожий на зубец P, но выше и шире, представляет собой распространение волны по желудочку. Изменения формы и длины различных волн — полезные симптомы определенных неполадок сердечной деятельности.