2 курс / Нормальная физиология / Новые_теории_деятельности_сердца_и_мышечного_сокращения_Завьялов

кардиальной» камеры (поз. 2) до автоматической остановки насоса (замыкание контактов металлической пластинкой, закрепленной на пленке). Одновременное загорание контрольной лампочки сигнализирует о прижатии пленки к жесткой полусфере. Откачивание воздуха из этой камеры прекращается,клапанавтоматическизакрываетвходвкамеру из–за перепада давления атмосферного (снаружи) и ниже атмосферного (внутри). Пленка, растянувшись, плотно прижимается к стенкам полусферы также из–за перепада давления во внутренней камере (атмосферное) и внешней, теперь уже виртуальной, камере (ниже атмосферного). Отрицательное давление контролируется вакуумметром.

Нижнее выходное отверстие для надежности закрывается заглушкой, а насос подключается к выходному отверстию из внутренней камеры на несущей платформе. Модель приняла исходное положение.

Начинаем первый этап эксперимента. Имитируем сокращение миокарда, при котором желудочки уменьшаются в размерах. При этом увеличивается перикардиальная полость, в нашем случае – внешняя камера. Выкачиваем воздух из внутренней камеры, предварительно перекрыв входное отверстие заслонкой (поз. 3, вверху–справа). Заслонка плотно закрывает отверстие из–за перепада давлений в камере (отрицательное) и снаружи (атмосферное). Открываем заслонку, и система возвращается в исходное положение

(поз. 4 и 2).

Отрицательное давление внутренней камеры подтягивает эластичную оболочку вовнутрь полости, а такое же давление оттягивает ее к стенкам жесткой полусферы, так как частицы пленки все время занимают равновесное положение. Таким образом, в обеих камерах происходит уравнивание давлений за счет увеличения внешней (перикардиальной) полости по закону Бойля–Мариотта.

71

Подбираем опытным путем время впуска воздуха во внутреннюю камеру, соответствующее длительности зубца U ЭКГ = 0,2 с. Используем регулятор впуска воздуха, подключив секундомер, – за счет отрицательного давления во внешней камере резиновая пленка должна за 0,2 с прижаться к стенкам полусферы (поз. 3 и 4).

На следующем этапе помещаем во внутреннюю камеру специальную капсулу с подвижной крышкой, оборудованной пневматическим фиксатором (поз. 5). При движении вверх клапан фиксатора открыт, при движении вниз клапан закрывается, создавая микрокамеру, препятствующую обратному движению поршня фиксатора крышки. Внутрь капсулы помещаем препарированную мышцу и заливаем раствором Рингера. С помощью игольчатых электродов подключаем усилитель биопотенциалов (осциллограф) для регистрации генерации электрического тока мышечным препаратом.

Закрываем вход во внутреннюю камеру заслонкой (поз. 5,справа–вверху),включаемдекомпрессоривыкачиваемвоз- дух из внутренней камеры до –120 мм рт. ст. (поз. 6). Капсула вместе с пленкой поднимается вверх, а фиксатор фиксирует крышку капсулы в занимаемом положении. Конструкция находится в положении для основного эксперимента.

Нажатием на запорную шпонку (поз. 7, справа–вверху) освобождаем заслонку, которую пружина резко перемещает вниз, открывая отверстие входа воздуха в камеру, и замыканием контактов включается контрольный секундомер.

Через 0,2 с резиновая пленка внутренней камеры прижимается к жесткой полусфере вместе с основанием капсулы, к которому прикреплен один конец мышцы, а другой остался в исходном положении, удерживаемый фиксатором – мышца растянулась [диастола (лат.) – растяжение]. На экране цифрового преобразователя (осциллограф) появилась волна U (рис. 2.23, поз. 8), свидетельствуя о генерации электрического тока мышцей при ее растяжении.

72

Исследования моделирования деятельности сердца показали, что при моделировании реальных условий на ана- лого–цифровом преобразователе (усилителе биопотенциалов) регистрируется генерация электрического тока во время растяжения мышцы (волна U), отражающая диастолическую функцию сердца в процессе наполнения желудочков кровью.

Заключение

1.Диастолическая функция желудочков сердца по времени совпадает на аппроксимированном сигнале колебания клапанов со вторым (начало диастолы) и третьим (конец диастолы) тонами сердца, а на ЭКГ соответствует зубцу U.

2.Сегмент UP не участвует в кровенаполнении желудочков сердца. Собственное кровенаполнение желудочков происходит только на протяжении зубца U (зубец Р – дополнительное наполнение желудочков и относится к систолической функции предсердий).

3.В специальном эксперименте нашло подтверждение явление генерации электрического тока мышцами при их механическом растяжении.

4.Установлено неизвестное ранее явление генерации электрического тока миокардом во время диастолической функции желудочков сердца, обусловленное тем, что желудочки, уменьшаясь в объеме во время систолы на величину выброса крови, вызывают увеличение перикардиальной полости и возрастание отрицательного давления в ней, которое после окончания систолы во время диастолической функции желудочков сердца растягивает миокард, генерирующий электрический ток вследствие механического растяжения мышц сердца, регистрируемый в виде зубца U на электрокардиограмме.

5.Зубец U на ЭКГ отражает полную диастолу желудочков сердца.

73

Литература ко 2 главе

1.Агаджанян Н.А., Тель Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология человека. М.: Медицинская книга, Н. Новгород: изд–во НГМА, 2003. 528 с.

2.Апекскардиография[Электронныйресурс].URL:http://lainslav. narod.ru/medicine/apekscardio.htm(датаобращения:28.09.2014).

3.Аринчин Н.И., Сенько Ф.Н. Фазы и периоды сердечного цикла. Минск: Наука и техника, 1970. 145 с.

4.Бабский Е.Б., Зубков А.А., Косицкий Г.И. Физиология человека / Под ред. Г.И.Косицкого. 3–е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 1985. 544 с.

5.Баевский Р.М., Фунтова И.И., Танк Й. Баллистокардиография и сейсмокардиография в российской космической медицине. Краткий исторический обзор. Клиническая информатика и телемедицина, 2012. T. 8. С. 99–111.

6.Барабанов С.В., Евлавхов В.И., Пуговкин А.П. и др. Физиология сердца: учебное пособие / Под ред. акад. РАМН Б.И.Ткаченко. 2–е изд., испр. и доп. СПб: Специальная литература, 2001. 143 с.

7.БарабановС.В.,РудаковаТ.Л.,ШалковскаяЛ.Н.Основыанализа электрокардиограммы /под ред. акад. РАМН В.А. Алма-

зова. СПб., 1996. 48 с.

8. Бутченко Л.А., Лютиков Б.Л. Предстартовые изменения в функциональном состоянии сердечно–сосудистой системы спортсменов//Спортивнаякардиология.Вильнюс,1975.125с.

9.Биография Виллема Эйнтховена [Электронный ресурс].

URL: http://www.critical.ru/calendar/2105Einthoven.htm (дата обращения 12.02.2014)

10. Вартак Ж. Интерпретация электрокардиограммы: пер.

с англ. – М., 1978. – С. 110.

11.Гоффман Б., Крейнфильд П. Электрофизиология сердца / Пер. с англ. М.: Изд–во иностр. лит., 1962. 390 с.

12.Гришанович А.П., Завьялов А.И. Автоматизи­рованный комплекс для сбора и обработки информации о сердечно­- сосудистой системе спортсменов // Теория и практика физической культуры. 1982. № 5. С. 52–53.

74

13.Дебейки М., Готто–младший А. Новая жизнь сердца / пер. с англ. / под ред. член–корр. РАМН проф. Р.С. Акчурина. М.: ГЭОТАР «Медицина», 1998. 500 с.

14.Детская электрокардиография [Электронный ресурс]. URL: http://www.det–bol.ru/355.php (дата обращения 11.02.2014).

15.Дехтярь Г.Я. Электрокардиографическая диагностика. М., 1972. С. 82.

16.Елизаровский С.И., Кондратьев Г.И. Атлас «Хирургическая анатомия средостения». М.: Медгиз, 1961. 107 с.

17.Завьялов А.А, Завьялов А.И., Завьялов Д.А. Генерация электрического тока в различные фазы работы сердца человека // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки в Отраслевом фонде алгоритмов и программ № 2507 от 11 апреля 2003 года.

18.Завьялов А.И. Конструкция и физиология сердца (новая теория сердца): препринт. Красноярск: Сиб. федер. ун–т, 2013. 52 с. [Электронный ресурс]. URL: http://lib3.sfu–kras.ru/ft/ files/i–794207.pdf (дата обращения: 11.01.2015).

19.Завьялов А.И. Биопедагогика – право на жизнь // Научный ежегодник. Вып. 1. Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2000. С. 22–26.

20.Завьялов А.И. Значение и причины появления зубца U на электрокардиограмме// Вестник БГУ. 1983. сер. П. № 2. Июнь. Минск: БГУ. С. 36–40.

21.Завьялов А.И. Зубец U электрокардиограммы – «собственная» диастола желудочков // Физиология человека. Том 9. № 6. – М.: АН СССР, 1983. С. 935–939.

22.ЗавьяловА.И.Классификацияизмененийэлектрокардиограммы при мышечной нагрузке у здорового человека// Физиология человека. Том 11. № 2. М.: АН СССР, 1985. С. 201–207.

23.ЗавьяловА.И.,ЗавьяловД.А,ЗавьяловА.А.Третийкругкровообращения//НаучныйежегодникКГПУим.В.П.Астафьева. Выпуск 3. I Том. Красноярск: РИО КГПУ, 2002. С.35–48.

24.Завьялов А.И., Завьялова Т.В. Гипотеза о механизме наполнения кровью полостей сердца человека// Свидетельство о регистрации научной гипотезы № А–230 от 6 июня 2001.

75

25.Завьялов А.И., Завьялова Т.В. Гипотеза о механизме наполнения кровью полостей сердца человека // Научные открытия (сборник кратких описаний научных открытий – 2002 г.). Вып. 1. М., 2002. С. 55–56.

26.Завьялов А.И., Завьялова Т.В. Оценка гемодинамической эффективностиэкстрасистолпоЭКГспортсменов//Педагогическое и медико–биологическое обоснование физического воспитания, спортивной тренировки и здорового образа жизни: межвузовский сборник. Красноярск, КрПИ, 1990. С. 81–82.

27.Завьялов А.И., Ковалевская Т.В. (Завьялова Т.В.). Изменчивость показателей ЭКГ: диастола желудочков и зубец U // Вопросы антропологии: Тезисы III Всесоюзного совещания. Тарту, 1985. С. 13.

28.Завьялов А.И., Миндиашвили Д.Г. Биопедагогика или спортивная тренировка. Красноярск: МП «Полис», 1992. 64 с.

29.Иванов С.М. Врачебный контроль и лечебная физическая культура. М.: Медицина, 1970. С.124.

30.Ильин М.П., Крякунов К.Н., Арьева Л.П. История аускультации сердца // Новые Санкт–Петербургские врачебные ведомости. 2007. № 4. С. 103–110.

31.Исаков И.И., Кушаковский М.С., Журавлева Н.Б. Клиническая электрокардиография. Л., 1974. 296 с.

32.История стетоскопа и аускультации сердца: краткий очерк [Электронный ресурс]. URL: http://phonocardio.com/hystory_ sthet/ (Дата обращения: 28.09.2014).

33.КароК.,ПедлиТ.,ШротерР.,СидУ.Механикакровообращения: пер. с англ. М.: Мир, 1981. 624 с.

34.Ковалевский М.Е. // Некоторые вопросы кардиологии: Микроэлементы. Труды института. Воронеж, 1967, вып. 2. С. 30.

35.Константинов Б.А. и др. О корреляции данных коронарографии и электрокардиографии // Клиническая медицина. 1972. № 2. С. 47–50.

36.Койбаев Р.С. Функциональное состояние сердца у студентов в связи с занятиями спортом // Функциональные особенности сердца при физических нагрузках в возрастном аспекте. Ставрополь, 1975. С. 103–113.

76

37.Куршаков Н.А., Прессман Л.П. Кровообращение в норме

ипатологии. М., 1969. 336 с.

38.Миндиашвили Д.Г., Завьялов А.И. Учебник тренера по борьбе. Красноярск: КГПУ , 1995. 213 с.

39.Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно–сосудистой системы / пер. с англ. СПб.: Питер, 2000. 256 с.

40.Мошкевич В.С. Фотоплетизмография (аппаратура и методы исследования). М.: Медицина, 1970. 178 с.

41.Надь Д., Каласи И. Хирургическая анатомия. Грудная клетка. Будапешт: АН Венгрии, 1959. 428 с.

42.Начала физиологии: учебник для вузов / А.Д. Ноздрачев, Ю.И. Баженок, И.А. Баранникова [и др.]. 2-е изд., испр. / под ред. акад. А.Д. Ноздрачева. СПб.: Лань, 2002. 1088 с.

43.НестеровВ.С.Клиникаболезнейсердцаисосудов.3-е,испр.

идоп. изд. Киев: Здоровье, 1974. 511 с.

44.Образцов В.П. О нахождении сердечного галопа при непосредственном выслушивании сердца. М.: Врач, 1900. № 23. С. 697–700.

45.ОрловВ.Н.Руководствопоэлектрокардиографии.М.:Медицина, 1984. 528 с.

46.Роберт Дж. Майербург (Robert J. Myerburg). Электрокардиграфия // Внутренние болезни. В 10 книгах. Книга 5 / пер. с англ.; под ред. Е. Браунвальда, К. Дж. Иссельбахера, Р.Г. Петерсдорфа и др. М.: Медицина. 1995. 448 с.

47.Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: М.: Терра–Спорт, Олимпия Пресс, 2001. 520 с.

48.Спортивная медицина: Руководство для врачей /под общ. ред. А.В. Чоговадзе, Л.А. Бутченко. М.: Медицина, 1984. 384 с.

49.Спортивная медицина: учебник для институтов физической культуры / под ред. В.Л. Карпмана. М.: Физкультура и спорт, 1980. 349 с.

50.Сумароков А.В., Михайлов А.А., Клиническая электрокардиография. 3-е изд. М., 1975. 223 с.

51.Тумановский М.Н. и др. Практическое руководство по электрокардиографии. Воронеж, 1972. Ч. 1. С. 68.

77

ГЛава IIi.

КОНСТРУКЦИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА

3.1. Современные противоречия в теории деятельности сердца

Одной из самых древних загадок организма животных и человека являются представления о деятельности сердца. Мы его ощущаем, слышим, но не видим. К сожалению, достоверные факторы работы сердца, несмотря на современный высокий методический и аппаратурный прогресс, интерпретируются часто неправильно, в противоречии с законами физики.

По представлению ученого и врача древности Гиппо- крата(460–377г.дон.э.),сердце–мощнаямышца,окружен- ная гладкой оболочкой, с самостоятельно сокращающимися предсердиями и желудочками. Римский врач и естествоиспытатель Клавдий Гален (131–211 гг.) считал, что движение крови обусловлено присасывающим действием сердца [30, с. 7]. Английский физиолог и врач Вильям Гарвей является создателем современного представления о кровообращении: согласно ему, сокращаясь, сердце выталкивает кровь [30, с. 8].

Таким образом, сердце – мощная мышца с самостоятельно сокращающимися предсердиями и желудочками, окруженная гладкой оболочкой – перикардом (Гиппократ). Сокращаясь, она выталкивает кровь (Гарвей) и выполняет присасывающее действие наполнения (Гален). Это можно представить так, как показано на рис. 3.1.

79

Рис. 3.1. Принципиальная схема кровообращения большого круга: Р – давление выше атмосферного, (–Р) – давление ниже атмосферного. Скорость и давление в капиллярах по К. Каро и соавт. [11, с. 420, 451]

Спустя почти 2500 лет после Гиппократа, 2000 лет после Галена и почти 400 лет после Гарвея, в наше время представление о работе сердца стало намного примитивнее по сравнению с великими предками: «Насосная функция сердца – резервуарнаяинагнетательная: в период диасто-

лы в нем накапливается очередная порция крови, а во время систолы часть этой крови выбрасывается» [30, с. 204].

Наиболее острым является вопрос о механизме диастолы сердца. В начале 80–х годов XX столетия не было принято говорить об активной диастоле сердца. Успехи эхокардиографии заставили и клиницистов, и физиологов изучать диастолическую функцию сердца. В настоящее время диастолу сердца признают активной, хотя, по мнению профессора Ф.Ф. Тетенева, пока нет конструктивных гипотез относительно ее механики. И эта проблема в науке сохраняется, несмотря на огромное количество работ, посвященных физиологии и патологии сердца. Механика движения внутренних органов является своеобразной «черной дырой» современной физиологии, патологии и клиники [25, с. 167–171].

Из рис. 3.2 видно, что по современному представлению в полостях сердца нет ни одной фазы, где было бы давление ниже нуля [15, с. 64; 30, с. 206]. А ведь насос – это прежде всего всасывание, т. е. наличие вакуума – давления ниже атмосферного! Это, подчеркивает Ф.Ф. Тетенев, определяет взгляд клиницистов на сердечную мышцу в виде монолита,

80