Сердечная мышца в отличие от другой мускулатуры нашего тела имеет способность сокращаться даже в том случае, если удалена из тела. Это объясняется наличием в сердечной мышце особых аппаратов, внутрисердечных узлов и проводящей системы. Они автоматически поддерживают координированную деятельность предсердий и желудочков. Деятельность сердца регулируется центральной нервной системой и тесно взаимосвязанной с нею вегетативной нервной системой. Исходящие из головного мозга импульсы по вегетативной нервной системе поступают через симпатический и блуждающий нерв в так называемый синусный узел.
Возбуждение симпатического нерва вызывает тахикардию — частый ритм, а возбуждение блуждающего нерва, наоборот, брадикардию — редкие сокращения.
Из синусового узла возбуждение распространяется по обоим предсердиям, а из предсердий к желудочкам по пучку Гиса и его ножкам. Сокращение предсердия и желудочков происходит в результате охватывания их возбуждением. На полный цикл сердечной деятельности нужно 0,8 сек. Затем наступает пауза (диастола всего сердца), которая в норме длится 0,25-0,3 сек. В период полного покоя сердце восстанавливает свои силы, происходит запас энергии на новое сокращение.
При выслушивании сердечной деятельности различаются два тона. Первый возникает в результате сокращения предсердий и мускулатуры желудочков, а также захлопывания предсердно-желудочковых клапанов. Второй тон происходит в результате захлопывания клапанов аорты и легочной артерии. Деятельность сердца также сопровождается выработкой электрического заряда (биотока), который может быть зарегистрирован особым прибором — электрокардиографом в виде кривой, отображающей циклы сердечной деятельности. Эти кривые дают возможность судить о продолжительности сокращения желудочков, о времени прохождения импульса возбуждения по проводящей системе и т. д. По изменению величины и формы зубцов можно составить себе представление о состоянии сердечной мышцы (рис. 12). Зубец P является результатом возбуждения предсердий. Зубцы Q, R, S, T обусловлены возникновением и распространением возбуждения в мускулатуре желудочков. Некоторые предполагают, что зубец T представляет собой электрическое проявление восстановительных процессов в мускулатуре желудочков после их возбуждения. Уменьшение или изменение зубцов P, R, T указывают на нарушение сердечной деятельности.
Рис. 12. Диаграмма, показывающая происхождение зубцов электрокардиограммы:
I — возбуждение предсердий, II — возбуждение атриовентрикулярного узла, III — начало возбуждения желудочков: 1 — синусоатриальный узел; 2 — атриовентрикулярный узел (по Н. П. Голышевой, С. И. Гальперину)
Электрокардиограмма зависит от размеров и положения сердца в грудной клетке и от его функционального состояния. Зная показатели деятельности сердечно-сосудистой системы у молодого, здорового человека и исследуя пожилых людей, можно путем сравнения выявить изменения, происходящие в процессе старения.
Такие показатели сердца, как-то: вес, развитие мускулатуры, положение в грудной полости — изменяются в связи с возрастом. Считают, что рост сердца продолжается до 60 лет у мужчин и до 70 лет у женщин. Только в глубокой старости вес сердца начинает падать.
Некоторые исследователи утверждают, что в возрасте 60–70 лет сердце весит 331 г, 70–80 лет — 320, а старше 80 лет — 303 г. Однако такое утверждение не является правилом. Чаще сердце старика имеет нормальную величину, а в ряде случаев может быть и увеличено без признаков декомпенсации (недостаточности). Соотношение веса сердца по отношению к весу тела в течение онтогенеза изменяется. В разные периоды развития на сердце приходится от 0,4 до 0,8 % общего веса тела. При пальпации (прощупывании) сердца старика в ряде случаев обнаруживается ослабление верхушечного толчка, систолическое дрожание верхушки или основания сердца. При выслушивании работы сердца у старых людей могут быть обнаружены систолический шум, раздвоение первого и усиление второго тонов, приглушенные тоны, шум трения перикарда (оболочки сердца) и др.
Некоторые исследователи утверждают, что шумы, выслушиваемые у стариков, в большинстве случаев являются доброкачественными. Приписывать же им патологическое значение можно только в том случае, когда они сопровождаются болями, сердечной недостаточностью, электрокардиографическими изменениями и т. д. Мнение других исследователей иное. Они объясняют, что систолический шум имеет своим основанием склеротические процессы, которые прогрессируют от аорты к передней створке митрального клапана и вызывают шум митроаортального происхождения.
При раздвоении первого тона в 92 % случаев обнаруживается нарушение внутрижелудочковой проводимости.
Усиление второго тона, наблюдающееся иногда у стариков, объясняют повышением кровяного давления или склеротическими изменениями полулунных клапанов.
У человеческого эмбриона частота сердечных сокращений колеблется от 105 до 180 сокращений в минуту. С момента рождения она находится в пределах 130–140, а затем постепенно снижается и к 25–30 годам доходит в среднем до 70–75 сокращений в минуту, но к 80–90 годам вновь увеличивается. Предполагается, что эта частота сердечных сокращений в глубокой старости является компенсацией снижающейся функциональной способности сердца. Некоторые исследователи отрицают резкое учащение сердечных сокращений в глубокой старости. Они считают, что число сердечных сокращений у стариков мало чем отличается от такового в зрелом возрасте. Доказано, что в период роста между количеством крови, выбрасываемым сердцем, и потреблением кислорода имеется полный параллелизм. В старости происходит уменьшение потребности в кислороде. При обследовании людей в возрасте от 19 до 86 лет обнаружено закономерное уменьшение минутного объема сердца, которое объясняют изменением систолического объема, а также изменением частоты пульса. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком при систоле (сокращении), называется ударным, или систолическим, объемом. Зная количество крови, которое выбрасывается желудочком во время систолы, и частоту сердцебиений в минуту, можно вычислить минутный объем.
Объем функциональной приспособляемости стариков много ниже по сравнению с молодым возрастом. Молодые люди могут переносить учащение ритма сердечной деятельности до 200 сокращений в минуту, в то время как у пожилых учащение до 120–130 сокращений может уже привести к сердечной недостаточности. При интенсивной физической нагрузке степень ускорения сердечного ритма уменьшается с возрастом.
Большинство исследователей приходят к заключению, что в случае отсутствия заболеваний сердечно-сосудистой системы у стариков электрокардиографические показатели не будут резко измененными даже в возрасте ПО и более лет. Все электрокардиографические данные старых людей без признаков поражения сердца можно считать нормальными.
В секторе геронтологии АН БССР нами проводилось наблюдение за сердечной деятельностью группы людей в возрасте от 60 до 85 лет. Запись электрокардиограмм велась многократно на протяжении трехлетнего периода, одновременно с записью биоэлектрической деятельности мозга на ленте электроэнцефалографа. Исследовалась биоэлектрическая деятельность сердца в покое, без физических нагрузок. Параллельно производилась и регистрация кожной температуры.
Анализ полученных данных показал, что наряду с совершенно нормальными электрокардиограммами у многих испытуемых на протяжении длительного периода наблюдений обнаруживались те или иные патологические изменения. В большинстве случаев они носили функциональный характер: то появлялись, то исчезали. У ряда испытуемых наблюдался учащенный ритм сердечной деятельности (тахикардия). Число сердечных сокращений доходило до 90 и выше в минуту; у других наблюдалось, наоборот, урежение ритма — 60 и ниже сокращений в минуту (брадикардия). И, наконец, у ряда лиц ритм был разной частоты — аритмия.
