Архитектура волокон миокарда и движение сердца в пространстве
Сердце анатомически фиксировано в области предсердий и артериальных сосудов. Кроме этих фиксированных точек, сердце свободно движется внутри перикарда. В течение сердечного цикла общий объем органа почти не меняется. С другой стороны, благодаря смещению плоскости клапанов поочередно увеличиваются и уменьшаются объемы предсердий и желудочков. При этом наполнение камер сердца происходит благодаря внутри- и межполостным градиентам давления и инерционности текущей крови. Вентильная функция клапанов обусловливает пульсирующий направленный ток крови.
а) Слои мышечных волокон. Архитектура волокон миокарда левого желудочка состоит из нескольких слоев. Доминирующие субэндокардиальные волокна проходят в апикально-базальном (продольном) направлении против часовой стрелки. Угол наклона волокон по отношению к плоскости клапанов более крутой в базальной части и постепенно уменьшается с приближением к верхушке. В среднем слое расположены преимущественно продольно проходящие волокна. Субэпикардиально-апикально-базальный ход волокон закручен по часовой стрелке.
Здесь также угол наклона в базальной части более крутой, чем в апикальной. Такое «перекрещенное» расположение мышечных волокон является причиной того, что стенка сердца утолщается лишь в одном направлении, а сокращается в двух. Одновременно волокна натягивают друг друга, так что в диастоле миокард может частично расширяться благодаря этой запасенной «энергии пружины».
Архитектура мышечных волокон миокарда:
а - Расположение мышечных волокон.
б - Благодаря перекрещенному расположению мышечных волокон миокард сокращается в продольном и циркулярном направлении, а утолщается только в радиальном.
Таким образом, во время сокращения создается напряжение. Во время диастолы запасенная энергия высвобождается.
Системы отсчета:
а - Направленная по осям тела (например, КТ).
б - Направленная по осям сердца (например, ЭхоКГ).
в - Направленная вдоль прохождения мышечных волокон миокарда (например, микроскопия).
б) Системы отсчета. Рассматривать движение и деформацию миокарда можно, опираясь на различные системы отсчета. Для ЭхоКГ напрашивается координатная система, выстроенная на основе продольной оси сердца, поскольку стандартизированные плоскости сканирования в апикальной и парастернальной позициях располагаются перпендикулярно или параллельно плоскостям такой системы координат. Но в методах медицинской визуализации используются и другие системы отсчета.
в) Компоненты деформации миокарда. На практике различаются следующие 3 важных компонента деформации миокарда:
- продольное укорочение;
- радиальное укорочение;
- циркулярное укорочение.
К этому добавляется вращательное движение всего желудочка вокруг продольной оси, возникающее из-за спирального расположения доминирующих субэндокардиальных волокон. Обычно при рассмотрении сердца в апикально-базальном направлении выявляется вращение основания сердца по часовой стрелке и противоположное вращение верхушки. Итоговая деформация сегмента миокарда имеет очень сложную структуру. Кроме того, следует учесть глобальные смещения сердца, вызванные, например, дыхательной экскурсией грудной клетки.
