Функциональная морфология желудочков сердца

Миокард состоит из различных по длине и толщине пучков мышечных волокон (рис.1, а и б). Пучки волокон миокарда объединяются прослойками соединительной ткани в структуры более высокого порядка, которые в плоскости поперечного и вертикального сечений имеют вид пластинки. Миокардиальные пластинки оказываются закономерно упорядоченными элементами конструкции миокарда в различных участках сердечной стенки. Пучки волокон миокарда в одних случаях плавно переходят из одной миокардиальной пластинки в другую, связывая их. Следовательно, миокардиальные пластинки – это не изолированные образования, а взаимосвязанные, ступенчато переходящие друг в друга структуры. Такие переходы осуществляются в среднем через 1–3 мм.

 Рис. 1. Характер строения миокарда на макро- и микроскопическом уровне

Таким образом, в структурной организации миокарда желудочков сердца человека следует выделить две единицы морфологического строения: пучки волокон и миокардиальные пластинки. Пучки волокон расположены в плоскости поверхности стенки желудочков, и поэтому лучше всего они выделяются на тангенциальных срезах. Пластинки ориентированы преимущественно относительно вертикальной и поперечной плоскостей сечения сердца (рис. 2, а и б).

 Рис. 2а. Поперечные гистотопографические срезы желудочков сердца на уровне нижней, средней и верхней трети.

 Рис. 2б. Вертикальные гистотопографические срезы стенки левого желудочка человека

Изучение хода волокон путем расщепления и препарирования показало, что поверхностные волокна начинаются в области атриовентрикулярных отверстий желудочков, атриовентрикулярной части межжелудочковой перегородки, устьев аорты и легочного ствола, что соответствует общеизвестным данным. При описании поверхностных пучков волокон, в первую очередь, следует отметить, что слой наиболее поверхностно расположенных волокон охватывает миокард правого (ПЖ) и левого (ЛЖ) желудочков в виде равномерных спиралей, которые, как правило, делают один завиток

(рис. 3 а). Выраженность этого слоя незначительна и равняется примерно 1–1,5 мм. В области задней стенки ЛЖ и по всей стенке ПЖ он по направлению резко отличается от лежащих под ним пучков волокон (рис. 4).

Вторая группа пучков волокон, которые также можно отнести к поверхностным, в большинстве своем имеет спиралеобразный ход, однако шаг их изменяется в зависимости от расположения как по окружности, так и по высоте желудочка. Пучки волокон этой группы начинаются в области задних частей атриовентрикулярных отверстий ПЖ и ЛЖи имеют направление, близкое к циркулярному (рис. 3 б). Спиралеобразный ход этих пучков в области задних стенок желудочков характеризуется наибольшим диаметром и наименьшим шагом по сравнению с остальными частями стенок желудочков. По мере приближения к верхушке сердца угол их наклона увеличивается, то есть ход их становится более крутым. Следует отметить, что косой ход волокон вообще характерен для нижней трети передней стенки ПЖ.

Рис. 3. Поверхности стенок правого и левого желудочков сердца человека

Рис. 4. Расположение наружных волокон на передней (а) и задней (б) поверхности миокарда желудочков сердца человека (уменьшение 0,7 раза) 

Вторая группа поверхностных пучков волокон стенки ПЖ ориентирована относительно пути притока и оттока циркулярно, что обусловлено Y-образным их расположением. Заканчиваются эти волокна в нижней половине передней стенки ЛЖ, где они имеют косое направление. Пучки волокон, которые начинаются от переднебоковой части правого атриовентрикулярного отверстия, передней части межжелудочковой перегородки и области легочного ствола, в основном, охватывают путь оттока ПЖ, относительно которого они имеют циркулярное направление. В области передней межжелудочковой борозды они частично переходят на ЛЖ, продолжаются по его переднебоковой стенке и переходят в водоворот (vortex cordis) (рис. 5).

Рис. 5. Оригинальный препарат мышечной структуры сердца со стороны верхушки: переход наружных волокон вглубь стенки левого желудочка (“водоворот”) 

Пучки волокон, начинающиеся от переднебоковой части левого атриовентрикулярного отверстия, идут косо, охватывая в основном ЛЖ. Небольшая часть этих волокон, которые начинаются непосредственно от боковой части левого атриовентрикулярного отверстия, переходит на ПЖ и заворачивает в водоворот.

Наряду с описанием хода наружных волокон миокарда, отдельно следует остановиться на особенностях структурной организации миокарда в области верхней половины пути оттока ПЖ. Здесь пучки волокон, берущие начало от передней части левого атриовентрикулярного отверстия, перекрываются пучками волокон, идущими из области передней части межжелудочковой борозды и устья легочного ствола. Эти пучки, доходя до передней межжелудочковой борозды, сливаются с пучками волокон ЛЖ и частично переходят в собственные глубокие слои ПЖ.

Анализ серийных поперечных и тангенциальных гистотопографических срезов показал, что наружные пучки волокон являются общими для обоих желудочков. В области задней стенки количество пучков волокон, связывающих оба желудочка, значительно больше. На более глубоких сечениях стенки сердца можно видеть, что часть пучков волокон принадлежит изолированно каждому желудочку. Поэтому дальнейшее рассмотрение волокон проводили относительно отдельных желудочков сердца.

Структурную организацию волокон миокарда ЛЖ ранее не рассматривали относительно его пути притока и оттока. Это обусловлено тем, что понятие путей притока и оттока в ЛЖ больше физиологическое, чем морфологическое. Дифференцирование полости ЛЖ на путь притока и оттока происходит при сокращении желудочка в результате сближения сосочковых мышц. Анатомических образований, разделяющих полость ЛЖ, подобно тому, как это имеет место в ПЖ, нет.

Наружные пучки волокон по мере углубления в сердечную стенку постепенно приобретают более пологое направление, и примерно в середине стенки ход их становится циркулярным относительно длинной оси желудочка.

Внутренние пучки волокон идут в виде спиралей обратного хода по сравнению с наружными. По мере приближения к эндокарду эти пучки приобретают более крутое направление и переходят в трабекулы и сосочковые мышцы (рис. 6). Пучки волокон здесь ориентированы параллельно длинной оси отдельных анатомических структур папиллярно-трабекулярного аппарата. Ход пучков волокон в левой половине межжелудочковой перегородки существенно не отличается от расположения их в стенке ЛЖ.

Анализ взаимоотношения пучков волокон миокарда при углублении их в сердечную стенку показывает, что ниже лежащие пучки волокон покрыты пучками, которые расположены выше.

Расположение пучков волокон в ПЖ имеет ряд существенных особенностей. Это связано с формой ПЖ и выраженным морфологическим разделением его полости на путь притока и оттока посредством мышечной перекладины, являющейся структурной частью ПЖ. В ПЖ также происходит изменение направления внутренних волокон. Часть волокон, охватывающих верхнюю половину пути притока, расщепляется. Одни из них продолжаются на путь оттока, изменяя при этом направление, а другие углубляются в сердечную стенку и продолжаются во внутренних пучках волокон пути оттока. В глубине стенки циркулярные пучки волокон изменяют свое направление в косое и близкое к прямолинейному относительно пути притока и оттока. Этот переход осуществляется путем расщепления пучков волокон так, что одна часть их продолжает исходное направление, а другая, более глубокая, переходит во внутренний слой. Такой тип перехода волокон в ПЖ происходит скачкообразно, вследствие чего организация миокарда ПЖ имеет менее регулярную структуру по сравнению с ЛЖ. Особенно это выражено в области нижней половины передней стенки ПЖ. Внутренние пучки волокон прямолинейного и косого хода переходят в трабекулы и сосочковые мышцы (рис. 7).

 Рис. 7. Ход пучков волокон в миокарде желудочков (организация и “накручивание” волокон от внутренних слоев к наружным)

Говоря о структуре пучков волокон правой половины межжелудочковой перегородки, следует отметить, что со стороны ПЖ она представлена трабекулами, в которые переходят пучки волокон косого направления. Они являются продолжением собственных пучков волокон ЛЖ, идущих с задней его стенки на межжелудочковую перегородку.

Артериальный конус ПЖ имеет относительно обособленную структуру. Основную массу его стенки составляют циркулярные пучки волокон. Внутренние пучки волокон артериального конуса ориентированы продольно относительно его оси. Переход циркулярных пучков волокон в продольные осуществляется довольно резко.

Подводя итоги проведенного исследования, можно сделать вывод, что миокард является системой со сложной структурой. На макро- и микроскопическом уровне его организации единицами морфологического строения можно считать пучки волокон и миокардиальные пластинки. Волокна миокарда ориентированы относительно оси пучков волокон, и поэтому направление сил сократительных элементов сердца совпадает с направлением пучков волокон миокарда. В миокарде можно выделить две группы пучков волокон. Одна группа – это пучки волокон, которые принадлежат обоим желудочкам и объединяют их в одно целое. Вторая – это пучки волокон, которые принадлежат только одному из желудочков. Такие морфологические особенности конструкции миокарда желудочков, очевидно, обеспечивают, с одной стороны, сочетанную работу желудочков по выбросу крови в условиях нормальной гемодинамики, а с другой стороны, в случае нарушения гемодинамики в каждом из желудочков имеется свой функциональный резерв мышечной ткани, который может изолированно реагировать и обеспечивать компенсацию выброса поврежденного желудочка.

Миокардиальные пластинки представляют собой структуры более высокого порядка, они разделены выраженными прослойками соединительной ткани и объединяют отдельные группы пучков волокон.

Расположение миокардиальных пластинок имеет свои закономерности. Можно полагать, чтопластинки являются морфологическими структурами, обеспечивающими оптимальные условия взаимодействия пучков волокон при сокращении. Это возможно вследствие свободного скольжения тел пластинок относительно друг друга при сокращении сердца, что уменьшает непроизводительные энергетические расходы на структурную перестройку миокарда.

Ключевые слова:

морфология желудочков сердца

ремоделирование

функциональное состояние