Перикард - фиброзно-серозный мешок, серозные листки которого образуют между внутренней поверхностью перикарда и сердцем узкую щелеобразную (виртуальную) перикардиальную полость в конечно-диастолическом положении, в которой находится несколько капель (!) (смазка) серозной перикардиальной жидкости для гладкого сдвига при систолических и диастолических движениях сердца [9].
Серозные листки непосредственно переходят один в другой, образуя герметичную перикардиальную полость. Таким образом, сердце, закрепленное только основанием на уровне входящих и выходящих из него сосудов в герметичном мешке - перикарде, имеет свободу перемещения в полости перикарда.
Изначально и в процессе развития сердечно-сосудистой системы перикардиальная полость становится конструктивно-функциональной камерой сердца. Эта фаза деятельности сердца позволяет увидеть в действии все 5 его камер.
Во время систолы желудочки (3-я и 4-я камеры) уменьшаются на величину сердечного выброса (функция изгнания), и все сердце уменьшается в объеме. Это влечет за собой увеличение перикардиальной полости (5-я камера) и возрастание отрицательного давления в ней, которое с возрастающей силой пытается вернуть их в исходное положение. Противодействие миокарда желудочков и отрицательного давления в перикардиальной полости приводит к растяжению и увеличению объема предсердий, в которых нарастает отрицательное давление, присасывающее венозную кровь (всасывающая функция). Всасывающая функция сердца во время систолы желудочков не может осуществляться без перикардиальной полости - 5-й камеры сердца, в основе деятельности которой лежат герметичность, отрицательное давление (ниже атмосферного) в ней и закон Бойля-Мариот та [2, 11] о зависимости давления и объема в герметически замкнутых пространствах.
4. Взаимодействие камер в сердечном цикле. Рассмотрим взаимодействие сердечных камер во время сердечного цикла. Сердце в покое. Предсердия и желудочки наполнены кровью, клапаны закрыты, перикардиальная полость образует виртуальную щель, тока крови нет. Сердце начинает работать с систолы предсердий. Сокращение миокарда предсердий уменьшает их объем и вызывает перемещение вверх предсердно -желудочковой перегородки, пытаясь поднять и желудочки. Движению желудочков вверх препятствует отрицательное давление в перикардиальной полости, в которой по мере сокращения предсердий возрастает отрицательное давление в соответствии с законом Бойля-Мариотта [2, 11].
Пятая камера сердца - перикардиальная полость - в этой фазе выполняет присасывающую функцию. Желудочки растягиваются в разные стороны двумя противоположно направленными силами, которые создаются сокращением миокарда предсердий и отрицательным давлением в перикардиальной полости по всей внутриполостной поверхности эпикарда (внешняя оболочка сердца), засасывая кровь из предсердий. Предсердия, в свою очередь, выполнили нагнетательную функцию: давлением сосредоточили больший объем крови в замкнутом пространстве желудочков.
Сердце вновь в покое, но соотношение объемов крови в 4 камерах (правое и левое предсердия, правый и левый желудочки) изменилось: желудочки значительно увеличились в объеме, а предсердия уменьшились. Миокард желудочков растянут и готов к эффективному сокращению (закон Франка-Старлинга).
В этой фазе деятельности сердца проявляются сразу две основные функции сердца как насоса - функция выброса крови из сердечной системы в сосудистую систему за счет сокращения миокарда желудочков и функция всасывания крови в предсердия, которые растягиваются за счет нарастающего отрицательного давления в пятой камере сердца - перикардиальной полости.
Уменьшение объема желудочков и выброс крови из сердечной системы увеличивают объем перикардиальной полости, в которой, по закону Бойля-Мариотта [2,11], возрастает отрицательное давление, стремящееся прижать стенки желудочков к стенкам перикарда. Это, в свою очередь, приводит к растяжению и увеличению расслабленных предсердий, тоже создавая в них отрицательное давление, способствующее их стремительному наполнению венозной кровью (правое предсердие) и насыщенной кислородом кровью из легких (левое предсердие).
Конец систолы желудочков. Это трудноуловимая переходная фаза от систолы к диастоле, когда сила инерции движения крови равняется возвратной в исходное положение силе отрицательного давления в перикардиальной полости. При этом поток крови останавливается, чтобы продолжить движение через предсердия в желудочки в диастолической фазе.
В следующей фазе диастолы сердца выполняется только одна функция - функция всасывания за счет отрицательного давления в 5-й камере сердца - перикардиальной полости.
Окончание диастолы. Из-за изначально отрицательного давления в перикардиальной полости, которое создается в грудной клетке ("от -4 до -7 см вод. ст."), 4 камеры сердца (предсердия и желудочки) плотно прижаты к стенкам перикарда, создавая виртуальную щель в 5-й камере - перикардиальной полости.
Таким образом, сердце - 5-камерная система, а перикардиальная полость - 5-я камера сердца - функционально-диастолическая структура, обеспечивающая присасывающую функцию сердечной деятельности. Значение 5-й камеры огромно. Ее действие проявляется во всех активных фазах работы сердца.
Можно условно подсчитать значимость каждой камеры в процентах (табл. 1). Сердце осуществляет в процессе работы 3 функции: нагнетательную (33,3%), изгнания (33,3%) и всасывания (33,3%). Вместе это составит 100%. Доля каждой камеры (правое и левое предсердия, правый и левый желудочки, перикардиальная полость) при реализации основной для этой камеры функции распределяется поровну по количеству активных участников. Процент участия каждой камеры в реализации соответствующей функции отмечен построчно, а общая сумма подсчитывается по вертикали.
Перикардиальная полость активно участвует в систоле предсердий, осуществляя всасывающую функцию при реализации предсердиями нагнетательной функции, растягивая желудочки (11,1%). Она участвует в систоле желудочков (функция выброса), растягивая предсердия и создавая в них отрицательное присасывающее давление (11,1%), и самостоятельно выполняет всасывающую функцию во время диастолической фазы сердечной работы (33,3%): всего 55,5%. Это в 5 раз больше, чем любая другая полость. Поистине, эффективная работа сердца без перикардиальной полости невозможна!
Но встречаются люди (правда, редко), у которых отсутствует перикард (удален из-за болезни или врожденный порок). Они живут, но их сердце расположено в герметичной полости, которая находится вокруг него, и работает в худших условиях. Это обусловлено отрицательным давлением в грудной клетке, а оно может сохраняться только в герметических полостях, и для работы сердца необходимо какое-то пространство. Сердце и в этих аномальных условиях (врожденный порок) образует необходимое герметичное пространство для своей деятельности, пульсируя всю жизнь с момента зарождения.
При удалении перикарда перикардиальная полость остается и увеличивается в диаметре не более чем на 2 мм. При этом диастолический объем сердца увеличивается, способствуя более эффективному сокращению миокарда (закон Франка-Старлинга), в какой-то мере компенсируя недостаток.
Значимость активного участия камер сердца в сердечном цикле, %
| ФУНКЦИИ | КАМЕРЫ СЕРДЦА (1-5-я) | ||||
| ПРЕДСЕРДИЯ | ЖЕЛУДОЧКИ | ||||
| 1-е правое | 2-е левое | 3-й правый | 4-й левый | 5. ПЕРКАРДИАЛЬНАЯ ПОЛОСТЬ | |
| Нагнетательная (33,3% цикла) | 11,1 систола | 11,1 систола | 11,1 всасывание в желудочки | ||
| Изгнания (33,3% цикла) | 11,1 систола | 11,1 систола | 11,1 всасывание в предсердия | ||
| Всасывания (33,3% цикла) | 33,3 всасывание, диастола | ||||
| Участия в сердечн. цикле, % | 11,1 | 11,1 | 11,1 | 11,1 | 55,5 |
Выводы. 1. Трудно переоценить практическое значение открытого явления. Оно значительно расширяет диагностические возможности как здоровых людей при выполнении тяжелых физических работ, так и больных, повышая эффективность хирургических вмешательств. Такое радикальное лечение, как хирургическое вмешательство, не могло раскрыть присасывающую функцию перикардиальной полости в целостном организме, потому что вскрытие грудной клетки и перикарда полностью нарушают механизм его действия, а "пипеточный" эффект расширения работающего сердца при вскрытой грудной клетке принимается за истинный эффект его наполнения. Эта чудовищная ошибка дорого обходится человечеству. Она "собирает смертельную дань" в виде летальных исходов - результатов ошибочных диагнозов и неправильных курсов лечения, потому что правильное решение можно принять только на основании истинных знаний о деятельности сердца в целостном организме.
2. Открываются совершенно новые пути изучения сердечно-сосудистой системы, и как бы они ни были сложны, научно-теоретический поиск, основанный на вскрытом нами явлении, позволит выйти на новый уровень познания в создании целостной теории сердечно-сосудистой системы, объединяя и объясняя уже имеющиеся, но до настоящего времени труднообъяснимые факты.
3. Одним из таких фактов является, например, причинность появления зубца U на ЭКГ во время диастолы сердца [5]. Теперь это хорошо объяснимо: во время диастолы, как было показано [8], в миокарде активизируется ионный обмен, вызывающий возникновение этого зубца и его увеличение во время нагрузки. Зубец U электрокардиограммы приобретает важное диагностическое значение. При создании нами "Классификации изменений электрокардиограммы при мышечной нагрузке у здорового человека" [6] это явление получило четкое отражение: в основу данной классификации была положена идея эффективного наполнения сердца при любой частоте сердечных сокращений.