Описание работы сердца и его строение

ЭЛЕКТРОКАРДИОСТИМУЛЯТОРЫ

КАК БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ РАБОТЫ СЕРДЦА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

МОСКВА 2008

ББК 22.18

Б12

УДК 519.6

Рецензенты: к.т.н. Т.А. Силаев, к.т.н. С.В. Никифоров

Б12 Бабушкина Н.А. Электрокардиостимуляторы как биотехническая система для коррекции нарушений работы сердца: Учебное пособие / Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)» — М., 2008. — 56 с.

В учебном пособии рассмотрена проблема коррекции нарушений работы сердца и ее решение с помощью применения имплантируемых электрокардиостимуляторов (ЭКС). Описана физиология сердечных сокращений с позиций электропроводимости сигнала возбуждения в различные отделы сердца. Рассмотрены различные принципы построения ЭКС и основные типы конструкций электродов в зависимости от медицинских показаний, по которым ЭКС имплантируется пациенту.

Учебное пособие предназначено для студентов 4 и 5 курсов, обучающихся по специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

Табл., Ил., Библиогр.: назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

ISBN 978-5-7339-0000-0 © Н.А. Бабушкина, 2008

©МИРЭА, 2008

Основы функционирования сердца

Заболевания сердечно-сосудистой системы в настоящее время представляют собой одну из наиболее актуальных проблем современного здравоохранения. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения), 50% смертей случается из-за заболеваний сердечно-сосудистой системы [1]. Ежегодно в мире регистрируется около 4 миллионов больных аритмией сердца. Из них примерно 100 тысяч случаев приходится на долю России. Одним из эффективных способов лечения этих больных является электрокардиостимуляция.

Для того чтобы овладеть методами разработки биотехнических систем для электрокардиостимуляции, необходимо знание ряда анатомических, физиологических и патофизиологических факторов, описание которых будет изложено в данном учебном пособии [12, 17, 26].

Описание работы сердца и его строение

На рис.1 в упрощенном виде показано строение сердца. От правого сердца отходит легочная артерия, доставляющая кровь к легким, а от правого сердца отходит аорта, снабжающая кровью основную часть организма. В левое сердце впадают четыре легочные вены, а в правое - верхняя и нижняя полые вены. Стенки сердца — это образующие полость мышцы миокарда, в котором некоторые волокна спиралеобразно окружают конус основания сердца, а другие прямо направляются от основания к верхушке.

Мышечная перегородка разделяет сердце по анатомической оси на два отдела. Миокард левого отдела значительно массивнее правого. Каждый отдел, в свою очередь, состоит из двух камер — предсердия и желудочка. В их соустье расположены клапаны,образованные отдельными соединительнотканными заслонками — створками (рис.2). Клапан, расположенный между правыми предсердием и желудочком, имеет три створки и называется трикуспидальным клапаном.

Рис. 1. Схематическое изображение сердца, показывающее основные принципы кровообращения через предсердия и желудочки. Стрелками обозначено направление кровотока

Рис. 2. Функциональное расположение клапанов и их механическое устройство

Митральный клапан, находящийся в левой части сердца, имеет только две створки. Свободные края створок прикрепляются посредством сухожильных нитей к сосочковым мышцам — мелким мышцам, начинающимся у верхушки сердца. Вместе створки функционируют как клапан, сухожильные нити предотвращают выбухание створок в предсердия при сокращении желудочков, поэтому кровь может протекать только в направлении из предсердий в желудочки. Имеются еще два клапана в сердце, которые обеспечивают однонаправленный отток из желудочков — клапан легочной артерии — на ее границе с правым желудочком (ПЖ), и аортальный клапан в левом желудочке (ЛЖ) в основании аорты. Каждый из них состоит из трех полулунных створок, которые раскрывают вход в сосуды при вытекании крови из желудочка, и смыкаются, когда кровоток стремится в противоположном направлении. Таким образом, блокируется отток крови назад в желудочек.