Физиологические особенности сердечной мышцы. Физиологические особенности сердечной мышцы


Сердечная мышца – анатомические и физиологические особенности

Сердечная мышца обеспечивает жизнедеятельность всех тканей, клеток и органов. Транспорт веществ в организме осуществляется благодаря постоянной циркуляции крови; она же обеспечивает и поддержание гомеостаза.

Строение сердечной мышцы

Сердце представлено двумя половинами - левой и правой, каждая из которых состоит из предсердья и желудочка. Левая половина сердца нагнетает артериальную кровь, а правая – венозную. Поэтому сердечная мышца левой половины значительно толще правой. Мышцы предсердий и желудочков разделены фиброзными кольцами, которые имеют атриовентрикулярные клапаны: двухстворчатый (левая половина сердца) и трехстворчатый (правая половина сердца). Данные клапаны во время сокращения сердца предупреждают возврат крови в предсердье. На выходе аорты и легочной артерии размещаются полумесячные клапаны, которые предупреждают возврат крови в желудочки во время общей диастолы сердца.

Сердечная мышца принадлежит к поперечнополосатой мышечной ткани. Поэтому эта мышечная ткань имеет те же свойства, что и скелетные мышцы. Мышечное волокно состоит из миофибрилл, саркоплазмы и сарколеммы.

Благодаря сердцу обеспечивается циркуляция крови по кровеносным сосудам. Ритмическое сокращение мышц предсердий и желудочков (систола) чередуется с ее расслаблением (диастола). Последовательная смена систолы и диастолы составляет цикл работы сердца. Сердечная мышца работает ритмично, что обеспечивается системой, проводящей возбуждение в разных отделах сердца

Физиологические свойства сердечной мышцы

Возбудимость миокарда — это способность ее реагировать на действия электрических, механических, термических и химических раздражителей. Возбуждение и сокращение сердечной мышцы наступает тогда, когда раздражитель достигает пороговой силы. Раздражения слабее порогового не эффективны, а сверхпороговые не изменяют силы сокращения миокарда.

Возбуждение мышечной ткани сердца сопровождается появлением потенциала действия. Он укорачивается при учащении и удлиняется при замедлении сокращений сердца.

Возбужденная сердечная мышца на короткое время утрачивает способность отвечать на дополнительные раздражения или импульсы, поступающие из очага автоматии. Такая невозбудимость называется рефрактерностью. Сильные раздражители, которые действуют на мышцу в период относительной рефрактерности, вызывают внеочередное сокращение сердца — так называемую экстрасистолу.

Сократимость миокарда имеет особенности в сравнении со скелетной мышечной тканью. Возбуждение и сокращение в сердечной мышце длятся дольше, чем в скелетной. В сердечной мышце преобладают аэробные процессы ресинтеза макроэргических соединений. Во время диастолы происходит автоматическое изменение мембранного потенциала одновременно в нескольких клетках в разных частях узла. Отсюда возбуждение распространяется по мускулатуре предсердий и достигает атриовентрикулярного узла, который считают центром автоматии ІІ порядка. Если выключить синоатриальный узел (наложением лигатуры, охлаждением, ядами), то через некоторое время желудочки начнут сокращаться в более редком ритме под влиянием импульсов, возникающих в атриовентрикулярном узле.

Проведение возбуждения в разных отделах сердца неодинаковое. Следует сказать, что у теплокровных животных скорость проведения возбуждения по мышечным волокнам предсердий составляет около 1,0 м/с; в проводящей системе желудочков до 4,2 м/с; в миокарде желудочков до 0,9 м/с.

Характерной особенностью проведения возбуждения в сердечной мышце является то, что потенциал действия, возникший в одном участке мышечной ткани, распространяется на соседние участки.

fb.ru

Физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение. Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, меха, химических и т. д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы передние, затем—папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивает тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол. Физиологическими особенностями сердечной мышцы является удлиненный рефрактерный период и автоматия. Теперь о них поподробнее.

Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности. Выделяют абсолютный и относительный рефрактерный период (р.п.). Во время абсолютного р.п. какой бы силы не наносили раздражения на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Он соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного р.п. возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период мышца может ответить на раздражитель сильнее порогового. Он обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков. Сокращение миокарда продолжается около 0.3 с, по времени примерно совпадает с рефрактерной фазой. Следовательно, в период сокращения сердце неспособно реагировать на раздражители. Благодаря выраженному р.п., который длится больше чем период систолы, сердечная мышца неспособна к тетаническому (длительному) сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокращения.

Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина соизолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название автоматии.

В сердце различают рабочую мускулатуру, представ поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

У человека атипическая ткань состоит из:

-синоаурикулярного узла, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения полых вен;

-атриовентрикулярного (предсердно-желудочкого) узла находящегося в правом предсердии вблизи пере между предсердием и желудочками;

-пучка Гиса (председно-желудочковый пучок), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочку. Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса—это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками. Синоаурикулярный узел является ведущим деятелем сердца (водитель ритма), в нем возникают импульс, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждения из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии. Атипическая ткань состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон и их окончаний, которые здесь образуют нервную сеть. К узлам атипической ткани подходят нервные волокна от блуждающих и симпатических нервов.



biofile.ru

FIZIOLOGIYa_SISTEMY_KROVOOBRASchENIYa

ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ.

система кровообращения - это замкнутая система и движение крови в ней обеспечивается за счет работы сердца.

Система кровообращения включает в себя: сердце, сосуды и нейрогуморальный аппарат регуляции.

Функции, которые выполняет сердечно-сосудистая система, следующие: 1) об-мен организма с окружающей средой, 2) доставка питательных веществ и кислорода в ткани, 3) удаление шлаков, 4) обеспечение объединяющей функции в нашем организме (за счет переноса биологически активных веществ), 5) обмен тепла.

Система кровообращения включает в себя три круга:

1. Большой - артериальная кровь из левого желудочка поступа¬ет в аорту. Откуда кровь направляется в крупные артерии. Эти артерии в свою очередь делятся на более мелкие, далее на артериолы, капилляры. Далее кровь собирается в венулы, вены и возвращается в правое предсердие по верхней и нижней полым венам.

2. Малый - венозная кровь, выбрасываясь из правого желудочка по 2 легочным артериям направляется к легким. Проходя к легким артерии вновь де-лятся на ветви к соответствующим долям. Из легких кровь направляется в левое предсердие через легочную вену

3. Коронарный - артериальная кровь выбрасывается в правую и левую коронарные артерии, которые берут свое начало в корне аорты.

Циркуляция массы крови в замкнутой системе сосудов осуществляется в основ-ном при помощи сердца.

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА

В норме приток крови к сердцу равен ее оттоку. Частота сок¬ращений сердца у взрослого человека - 60-80 уд/мин).

Считается, что сердце по величине равно кулаку

В сердце выделяют четыре камеры, а вместе с ушками - 6 камер. камеры сердца проводят кровь только в одну сторону. Обратному току крови препятствует клапанный аппарат сердца.

В левой половине, как правило, располагается двустворчатый (митральный), а в правой - трехстворчатый (трикуспидальный) клапаны.

Клапанный аппарат сердца включает в себя также полулунные клапаны карманоподобные углубления, расположенные между левым желудочком и аортой (аортальный) и между правым желудочком и легочной артерией (пульмональный).

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда, миокарда и эпикарда. Основ-ную массу составляет миокард.

миокард представляет собой цепочку соединенных последовательно клеток, имеющих тесные контакты между собой, называемых вставочными дисками. нексусы, обладающие незначительным электрическим сопротивлением. Они служат местом перехода возбуждения между клетками

Все мышечные клетки можно разделить на 2 класса: типичные (миокардиоциты) - это клетки, которые функцию - сокраще-ние в ответ на приходящий к ним импульс, и атипичные (миоциты), функция генерировать по-тенциал действия, проводить его по сердцу, а способность к сокращению выражена слабо.

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ

основная функция сердца - это ритмичное нагнетание крови в артерии за счет сокращения и расслабления мышечных волокон. В норме сердечный цикл составляет от 0,8 до 0,86 с.

При поверхностном рассмотрении выделяют: систолу предсердий - 0,1 с; диастолу предсердий - 0,7 с; систолу желудочков - 0,3 с и диастолу желудочков - 0,5 с.

Начнем рассмотрение сердечного цикла с систолы желудочков (0,33 с).

1. Период напряжения желудочков (0,08 с):

1 фаза: асинхронного сокращения

В данную фазу кардиомиоциты, получившие импульс, сокращаются. А не получившие растягиваются. Давление в желудочках не изме-няется.

2 фаза: синхронного сокращения

Возбуждение охватывает все волокна. Давление в желудочках растет и когда его величина становится больше, чем давление в предсердиях, захлопываются створчатые клапаны. А полулунные клапаны еще не открываются

3 фаза: изометрического сокращения

В эту фазу все клапаны закрыты. Кардиомиоциты сокращаются, но изменить свою длину не могут, так как желудочки наполнены кровью. Поэтому в них растет напряжение. В результате поднимается давление и открываются полулунные клапа-ны

Период напряжения желудочков заканчивается.

Далее начинается протосфигмический интервал.

Он начинается с момента открытия полулунных клапанов и включает в себя время, которое затрачивается на преодоление сопротивления крови, находящейся в артериальных сосудах.

2. Период изгнания крови (0,25 с):

1 фаза: быстрого изгнания крови

Кровь под влиянием большого давления быстро устремляется из желудочков в сосуды.

2 фаза: медленного изгнания крови

В данную фазу давление выравнивается и скорость изгнания крови из желудочков в аорту замедляется.

Далее начинается диастола желудочков (0,47 с).

Она начинается с возникновения протодиастолического интервала (0,04 с), который включает в себя время с момента расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов

Следующий период изометрического расслабления (0,08 с)

В данный период кардиомиоциты расслабляются, но изменить своей длины не могут, так как клапаны находятся в закрытом состоянии. В результате уменьшается напряжение кардиомиоцитов и давление в желудочках падает. Когда оно становится ниже, чем в предсердиях, открываются клапаны и начинается сле-дующий период.

Период наполнения кровью (0,35 с)

1 фаза: быстрого наполнения

Начинается с открытия атриовентрикулярного клапана. Из-за большой разности давления кровь быстро устремляется в желудочки. Затем давление начинает выравниваться и течение крови замедляется. Начинается следующая фаза.

2 фаза: медленного наполнения

В эту фазу практически вся кровь, которая поступает в предсердия, протекает сразу же в желудочки. И в завершение наступает следующая фаза.

3 фаза: быстрого активного наполнения (0,1 с)

Во время систолы предсердий происходит дополнительное "выжимание" крови из предсердий в желудочки.

Звуковое проявление работы сердца.

Аускультация позволяет выслушать два сердечных тона, так называемые I (систолический) и II (диастолический)

При прослушивании сначала слышен более протяжный звук низкого тона - первый тон сердца, После короткой паузы за ним более высокий и короткий звук - второй тон. После этого наступает пауза. Она более длительная, чем пауза между тонами. Такая последовательность слышна в каждом сердечном цикле.

Первый тон появляется в момент начала систолы желудочка (систолический тон). В основе его лежат: 1) колебания створок атриовентрикулярных клапанов (клапанный компонент), 2) колебания, производимые мышечных волокон при их сокращении (мышечный компонент), 3) открытие полулунных клапанов и растяжение кровью аорты и легочной артерии (сосудистый компонент). Первый тон характеризуеся как глухой, протяжный и низкочастотный.

Второй тон возникает в момент начинающейся диастолы желудочков (диастолический тон). В основе его возникновения лежит: 1) захлопывание полулунных клапанов (клапанный компонент) и 2) колебания передаются на столбы крови крупных сосудов (сосудистый компо-нент).

Данный тон характеризуется как звонкий, короткий и высокочастотный.

Использование метода фонокардиографии (ФКГ) позволяет выделить обычно не слышные ухом третий и четвертый тоны.

Третий тон возникает во время фазы быстрого пассивного наполнения желудочков, когда идет быстрый приток крови. Он отражает вибрацию стенки желудочков. Низкочастотный.

Четвертый тон возникает во время сокращения миокарда предсердий, когда начинается фаза активного наполнения кровью желудочков. Также обусловлен вибрацией стенки желудочков.

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

В отличие от скелетных мышц сердечная мышца в 3-4 раза больше потребляет кислорода и питательных веществ. За 1 минуту сердце массой 300 г потребляет в среднем 24-30 мл кислорода.

При физической нагрузке, когда сердце вынуждено сокращаться сильнее и ча-ще, существенно возрастает потребление жирных кислот.

Таким образом, существует прямая зависимость между работой сердца и количеством потребленного кислорода. Чем сильнее и чаще сердце сокращается, тем больше потребляет кислорода. Если кислорода недостаточно, то в сердечной мышце в качестве источника энергии используется глюкоза. Происходит закисление среды. Конечный результат - нарушение проводимости и ритма работы сердца.

Погибшие кардиомиоциты не замещаются новыми. А на месте повреждения остается рубец, образованный из соединительной ткани.

Однако, работа сердечной мышцы зависит не столько от количества АТФ, сколько от содержания креатинфосфата.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СЕРДЦА

Циркуляция массы крови в замкнутой системе сосудов осуществляется в основ-ном при помощи сердца, так как оно является силой, создающей давление.

Максимальный объем крови, находящийся в сердце, составляет 140-180 мл.

В период систолы из желудочков выбрасывается порция крови по 60-80 мл. Этот объем получил название – систолический

За 1 минуту у взрослого человека выбрасывается в среднем 4,5 - 5,0 л крови. Этот показатель носит название минутный объем кровообращения или минутный объем крови (МОК). Рассчитывается по формуле: МОК = ЧССхСО.

После изгнания крови в желудочке остается примерно 70 мл крови.

Остаточный - это тот объем, который остается в сердце даже после самого мощного сокращения.

Резервный - это тот объем крови, который может выбрасываться из желудочка при усиленной его работе, в дополнение к систолическому объему в условиях покоя.

ВНЕШНЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Сердечный (верхушечный) толчок.

Механизм возникновения сердечного толчка.

Во время сокращения объем желудочков увеличен, так как сердце наполнено кровью. Входы и выходы из желудочков закрыты. В результате меняется форма желудочков. Они становятся округлой формы, верхушка их приподнимается и ударяется о внутреннюю поверхность грудной стенки. Этот толчок получил название сердечный толчок и в клинической практике определяется пальпаторно. Если же этот толчок у худых людей попадает в межреберье, то его можно увидеть.

Пульс

Следующим проявлением механической работы сердца является пульсация артерий. Она возникает в результате периодической работы сердца.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

К основным свойствам сердечной мышцы относятся: 1) автоматия, 2) возбуди-мость, 3) проводимость и 4) сократимость.

АВТОМАТИЯ

Способность к ритмическому сокращению без всяких видимых раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом органе, является характерной особенностью сердца. Это свойство называется автоматизмом.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ВОЗБУДИМОСТЬ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

миоциты), составляющие проводящую систему сердца, функционально неоднородны. Из всей массы СА- узла только не-сколько клеток, называемых истинными пейсмекерами (Р-клетки), обладают способ-ностью к спонтанной генерации потенциала действия.

До сих пор остается неясной причина, порождающая высокую проницаемость для ионов натрия и те особенности электрической активности, которые приводят к генерации спонтанного потенциала действия. А ионный механизм возникновения пейсмекерного потенциала выглядит следующим образом: 1) В состоянии "покоя" клетка пропускает ионы натрия. 2) В период деполяризации,| наступает резкое увеличение проницаемости сначала для Nа+, а позже для Са2+. 3) Во время фазы реполяризации клеточная МДД мембрана становится более проницаемой для ионов К+.

В результате на мамбране развивается так называе-мая медленная диастолическая деполяризация (МДД)

Электрическая активность типичных миокардиоцитов

МиокардиоцитыРабочие клетки миокарда в отличие от водителей ритма в состоянии покоя характеризуются чрезвычайно низкой прони¬цаемостью для Na+ и Ca2+.

Кроме того, в миокардиоцитах предсердий и желудочков существуют не только обычные, но и дополнительные каналы, открытие которых влияет на воз-никновение характерного потенциала действия.

ОСОБЕННОСТИ СОКРАЩЕНИЯ И СОКРАТИМОСТЬ

СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Каждая миофибрилла - собственно сократительных белков - миозина и актина.

имеется ряд вспомагательных белков: тропомиозин и тропонин.

Механизм сокращения.Теория Хаксли.

Возбуждение, доходя до кардиомиоцита, вызывает деполяризацию мембраны кардиомиоцита. При этом происходит освобождение ионов кальция. Кальций диффундирует в миофибриллы и взаимодействует с тропонином. Это меняет положение тропомиозина на актиновой нити, в результате открываются центры актиновой нити. В результате миозиновые мостики способны вступать в контакт с актином.

Особенности сократимости

1. Так как сердечная мышца сокращается дольше, чем скелетная (до 0,3 с) и период рефрактерности также продолжительный (0,27с). Поэтому сердце никогда не дает тетанических сокращений.

2. Сердце работает по закону "все или ничего".

4. Сила сердечных сокращений зависит от степени растяжения мышцы, т.е. зависит от количества притекающей крови. Чем больше приток, тем больше отток (закон Старлинга).

У спортсменов сердце сокращается реже (брадикардия), но сильнее, т.е. крови выбрасывается больше.

Если крови из сердца выбрасывается мало, то сердцу надо сокращаться чаще (тахикардия).

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ

Электрокардиография - это метод графической регистрации биоэлектрических потенциалов, генерируемых сердечной мышцей.

I отведение - правая рука - левая рука,

II отведение - правая рука - левая нога,

III отведение - левая рука - левая нога,

четвертый электрод, который используется при записи ЭКГ, служит для зазем-ления.

Электрокардиограмма- это графическая запись биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце.

В норме на ЭКГ выделяют 4 положительных зубца - P,R,T и, редко возникаю-щий, зубец U и 2 отрицательных зубца - Q и S.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ГЕМОДИНАМИКИ

Гемодинамика- раздел физиологии кровообращения, использующий законы гидродинамики (физические явления движения жидкости в замкнутых сосудах) для исследования причин, условий и механизмов движения крови в сердечно-сосудистой системе.

Согласно законам гидродинамики, ток жидкости по трубам определяется двумя силами: давлением, которое оказывает влияние на жидкость, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов и вихревых движениях

Движение крови по сосудам зависит от диаметра сосудов, по которым течет кровь, от длины сосуда, от вязкости крови, характера течения крови и т.д.

Диаметр сосудов

По ходу течения крови диаметр сосудов уменьшается, но их общее количество увеличивается. Таким образом, чем дальше от аорты, тем больше суммарный диа-метр сосудов. Вязкость крови

Согласно законам гидродинамики, чем меньше диаметр сосуда и чем больше вязкость протекающей по нему жидкости, тем больше сопротивление.

Характер течения крови

Почти во всех отделах сосудистой системы кровоток носит ламинарный харак-тер. Т.е. кровь движется отдельными слоями параллельно оси сосуда. При этом форменные элементы составляют осевой (центральный) поток, а плазма движется ближе к стенке сосуда.

Наряду с ламинарным, в сосудистой системе существует турбулентный харак-тер движения крови (с завихрением).

В клинической практике различают три параметра, описывающих скорость кровотока: объемную, линейную скорость и время кругооборота крови.

  • Объемная скорость – это скорость, которая показывает количество крови, протекающей через участок сосудистой системы в единицу времени, допустим за 1 мин. 2. Линейная скорость кровотока – это скорость движения каждой частицы кро-ви в данном участке сосудистого русла.

  • В артериях линейная скорость зависит от фазы сердечного цикла; в систолу она больше, чем в диастолу. Ближе к стенке сосуда кровь течет медленнее, чем в центре. Это зависит от трения, которое около стенки больше.

3. Время кругооборота крови – это то время, в течение которого кровь прохо-дит оба круга кровообращения.

Функциональные типы сосудов

1. Магистральные сосуды - это аорта, легочные артерии и их крупные ветви. Это сосуды эластического типа. Функция магистральных сосудов заключается в аккумуляции, накоплении энергии сокращения сердца и обеспечении непрерывного тока крови по всей сосудистой системе.

2.Сосуды сопротивления. К ним относятся артериолы и прекапилляры. Стенка этих сосудов имеет мощный слой кольцевой гладкой мускулатуры. От тонуса гладкой мускулатуры зависит диаметр этих сосудов. Уменьшение диаметра артериол приводит к увеличению сопротивления.

3.Сосуды обмена. К ним относятся сосуды микроциркуляции, т.е. капилляры Функция - осуществление обмена между кровью и тканями.

4.Шунтирующие сосуды. Эти сосуды соединяют между собой мелкие артерии и вены. Функция - перебрасывание крови при необходимости из артериальной сис-темы в венозную, минуя сеть капилляров

5. Емкостные сосуды. К этим сосудам относятся венулы и вены. В них содер-жится 60 - 65% крови. Венозная система имеет очень тонкие стенки, поэтому они чрезвычайно растяжимы. Благодаря этому емкостные сосуды не дают сердцу "захлебнуться".

вы-деляют три уровня, на которых происходит движение крови по сосудам: 1. Системная гемодинамика, 2. Микрогемодинамика (микроциркуляция), 3. Регионарное (органное кровообращение).

Каждый из этих уровней осуществляет свои функции.

1. Системная гемодинамика обеспечивает процессы кругооборота (циркуляции крови) во всей системе.

2. Микрогемодинамика (микроциркуляция) – обеспечивает транскапиллярный обмен между кровью и тканями продуктами питания, распада, осуществляет газооб-мен.

3. Регионарное (органное кровообращение) - обеспечивает кровоснабжение органов и тканей в зависимости от их функциональной потребности.

Системная гемодинамика

Основными параметрами, характеризующими системную гемодинамику, являются: системное артериальное давление, сердечный выброс (СО или МОК), работа сердца (была рассмотрена ранее), венозный возврат, центральное венозное давление, объем циркулирующей крови (ОЦК).

Системное артериальное давление

Данный показатель зависит от величины сердечного выброса и общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС). Сердечный выброс характеризуется систолическим объемом или МОК.

Кровяное давление

Кровяное давление - это давление, под которым кровь течет по сосудам и кото-рое она оказывает на стенки сосудов. То давление, под которым течет кровь, назы-вается центральным. То давление, ко¬торое она оказывает на стенки сосудов, называется боковым.

Давление крови в артериях называют артериальным давлением, и оно зависит от фаз сердечного цикла. Во время систолы (систолическое давление) оно макси-мальное и у взрослого человека составляет 120 - 130 мм рт.ст. Если этот показатель увеличивается до 130-140 мм рт.ст. и выше - говорят о гипертензии, если уменьша-ется до 100 мм рт.ст. и ниже - о гипотензии.

Во время диастолы (диастолическое давление) давление понижается и в норме составляет 60 - 80 мм рт.ст.

Величина систолического давления (СД) зависит от количества крови, выбрасываемой сердцем за одну систолу (СО). Чем больше СО, тем выше СД. Может увеличиваться при физических нагрузках. Причем СД является показателем работы левого желудочка.

Величина диастолического давления (ДД) определяется характером оттока крови из артериальной части в венозную часть. Если просвет артериол велик, то отток осуществляется хорошо, то ДД регистрируется в пределах нормы. Если отток затруднен, например, из-за сужения артериол, то во время диастолы давление повышено.

Разность между СД и ДД называется пульсовым давлением (ПД). ПД в норме составляет 40 - 50 мм рт.ст.

Кроме СД, ДД, и ПД при рассматривании гемодинамических законов выделяют среднединамическое давление (СДД). СДД - это то давление крови, кот. она бы оказывала на стенки сосудов, если бы она текла непрерывно. СДД = 80 - 90 мм рт.ст. то есть оно меньше СД и ближе к ДД.

Методы определения АД.

Существует два способа определения АД:

1. кровавый, или прямой (1733 г. – Хэлс)

2. бескровный, или непрямой.

При прямом измерении канюлю, соединенную с ртутным манометром, через резиновую трубку вводят непосредственно в сосуд. Пространство между кровью и ртутью заполняют антикоагулянтом. Чаще всего используется в экспериментах. У человека данный метод может использоваться в сердечной хирургии.

Обычно у человека АД определяется бескровным (непрямым) способом. В этом случае определяется боковое давление (давление на стенки сосудов).

Для определения используется сфигмоманометр Рива-Роччи. Почти всегда давление определяется на плечевой артерии.

На плечо накладывают манжету, соединенную с манометром. Затем нагнетают воздух в манжету до исчезновения пульса в лучевой артерии. Далее воздух постепен-но выпускают из манжеты и когда давление в манжете будет равняться систоличе-скому или чуть ниже, то кровь прорывается через сдавленный участок и появляется первая пульсовая волна. Момент появления пульса соответствует систолическому давлению, которое определяется по показанию манометра. Диастолическое давление данным методом определить затруднительно.

Величина АД зависит от многих факторов и изменяется при различных состояниях организма: физической работе, при возникновении эмоций, болевых воздействиях и т.д.

Основными факторами, влияющими на величину артериального давления, являются тонус сосудов, работа сердца и объем циркулирующей крови.

Артериальный пульс

Артериальный пульс – это ритмическое толчкообразное колебание стенки со-суда, возникающее вследствие выброса крови из сердца в артериальную систему. Пульс от лат. рulsus – толчок.

Колебания стенок артерий можно записать при по-мощи сфигмографа. Записываемая кривая назы-вается сфигмограммой. На кривой записи пульса –сфигмограмме всегда видно восходящее колено – анакрота, плато, нисходящее колено – катакрота, дикротический подъем и инцизура (вырезка).

Свойства пульса.

Чаще всего пульс исследуют на лучевой артерии (a.radialis). При этом обра-щают внимание на следующие свойства пульса:

1. Частота пульса (ЧП). ЧП характеризует ЧСС. В норме ЧП= 60 – 80 уд/мин. При увеличении ЧП свыше 90 уд/мин говорят о тахикардии. При урежении (менее 60 уд/мин) – о брадикардии.

По ЧП можно судить какая Т у человека. Повышение Т на 10С ведет к учаще-нию пульса на 8 уд/мин.

2. Ритмичность пульса. Пульс может быть ритмичным аритмичным. Если пульсовые удары следуют один за другим через одинаковые промежутки времени, то говорят о правильном, ритмичном пульсе. Если этот промежуток времени меняется, то говорят о неправильном пульсе – пульс аритмичен.

3. Быстрота пульса. Быстрота пульса определяется скоростью повышения и падения давления во время пульсовой волны. В зависимости от этого показателя различают быстрый или медленный пульс.

4. Напряжение пульса. Оно определяется силой, которую надо приложить для полного прекращения распространения пульсовой волны. В зависимости от этого выделяют напряженный, твердый пульс, что наблюдается при гипертонии, и ненапряженный (мягкий) пульс, что бывает при гипотонии.

5. Наполнение или амплитуда пульса – это изменение диаметра сосуда во время пульсового толчка. В зависимости от этого показателя различают пульс с большой и малой амплитудой, т.е. хорошего и плохого наполнения. Наполнение пульса зависит от количества выбрасываемой сердцем крови и от эластичности сосудистой стенки.

Движение крови в венах.

Движение крови в венах также подчиняется основным законам гемодинамики. Однако в отличие от артериального русла, где давление снижается в дистальном направлении, в венозном русле наоборот – давление падает в проксимальном направлении.

Скорость движения крови в венах значительно меньше, чем в артериях.

1. Имеет большое значение остаточная сила сердечной деятельности. Эта сила называется силой проталкивания.

2. Присасывающее действие грудной клетки. В плевральной щели давление отрицательное, т.е. ниже атмосферного на 5-6 мм рт.ст. При вдохе оно увеличивается. Поэтому во время вдоха увеличивается давление между началом венозной системы и местом вхождения полых вен в сердце. Приток крови к сердцу облегчается.

3. Деятельность сердца, как вакуумного насоса. Во время систолы желудочков сердце уменьшается в продольном направлении. Предсердия подтягиваются к желудочкам. Их объем увеличивается. Давление в них падает. Это и создает не-большой вакуум.

4. Сифонные силы. Между артериолами и венулами имеются капилляры. Кровь течет непрерывной струей и за счет сифонных сил по системе сообщающихся сосудов она попадает из одних сосудов в другие.

5. Сокращение скелетных мышц. При их сокращении сдавливаются тонкие стенки вен и кровь, проходящая по ним, течет быстрее, т.к. давление в них повышается.

6. Сокращение диафрагмы. При сокращении диафрагмы ее купол опускается вниз и давит на органы брюшной полости, выдавливая из вен кровь

7. В движении крови имеет значение гладкая мускулатура вен. Хотя мышечные элементы выражены слабо, все равно повышение тонуса гладких мышц ведет к суже-нию вен и тем самым способствует движению крови.

8. Гравитационные силы. Этот фактор является положительным для вен, лежа-щих выше сердца. В этих венах кровь под своей тяжестью течет к сердцу. Следующий показатель, влияющий на процессы системной гемодинамики – это центральное венозное давление.

Кровяные депо

1. Селезенка. В селезенке может находиться 10-20% общего количества крови.

В селезенке может депонироваться от 300 до 700 мл крови.

2. Самым мощным депо в организме является капиллярное сплетение подкож-ной жировой клетчатки.

3. Следующим органом, который выполняет депонирующую функцию, является печень. В данном органе мелкие и средние вены имеют толстый мышечный слой. У взрослого человека в печени депонируется до 800 мл крови.

Микрогемодинамика (микроциркуляция).

Микроциркуляторное русло.

Система микроциркуляции обеспечивает обмен между кровью и тканями.

В месте отхождения капилляра от метартериолы имеется гладкомышечная клетка, получившая название – прекапиллярный сфинктер, т.к. ее сокращение вызывает прекращение тока крови по капиллярам.

Процессы транскапиллярного обмена жидкости определяется силами, действующими в области капилляра: капиллярное гидростатическое давление (Рс) и гидростатическое давление интерстициальной жидкости (Рi). Разность между которыми способствует процессу фильтрации – переходу жидкости из крови

Немаловажную роль в процессе обмена между кровью и тканями играет онкотическое давление белков плазмы и внеклеточной жидкости. Таким образом, чем выше гидростатическое давление и ниже онкотическое дав-ление плазмы, тем больше скорость фильтрации. В среднем скорость фильтрации в микроциркуляторном русле составляет 20 л/сут,

Следующим фактором, определяющим возможности транскапиллярного об-мена, является проницаемость капиллярной стенки для различных веществ.

Говоря о системе микроциркуляции нельзя не остановиться на таком понятии, как тканевой функциональный элемент (А.М.Чернух).

Это понятие включает в себя комплекс клеток органа, имеющих общее кровообращение и иннервацию.

В функциональном элементе можно выделить 4 части:

1. Рабочая – включает в себя клетки, выполняющие основную функцию органа.

2. Соединительная ткань. Обеспечивает формирование “скелета” органа. Явля-ется трофическим аппаратом. Могут синтезировать БАВ.

3. Совокупность микрососудов (микроциркуляторная единица). Обеспечивает питание и дыхание.

4. Нервные клетки. Обеспечивают регуляцию.

Кроме того, нельзя не отметить и влияние гуморальных агентов на работу функционального элемента.

studfiles.net

Свойства сердечной мышцы. Нормальная физиология

Свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца обладает следующими свойствами:

1. автоматией – способностью сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом;

2. возбудимостью – способностью сердца приходить в состояние возбуждения под действием раздражителя;

3. проводимостью – способностью сердечной мышцы проводить возбуждение;

4. сократимостью – способностью изменять свою форму и величину под действием раздражителя, а также растягивающей силы или крови.

Субстратом автоматии в сердце является специфическая мышечная ткань, или проводящая система сердца, которая состоит из синусно-предсердного (синоатриального) (СА) узла, расположенного в стенке правого предсердия у места впадения в него верхней полой вены, предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного^ узла, расположенного в межпредсердной перегородке на границе предсердий и желудочков. От атриовентрикулярного узла начинается пучок Гиса. Пройдя в толщу межжелудочковой перегородки, он делится на правую и левую ножки, заканчивающиеся конечными разветвлениями – волокнами Пуркинье. Верхушка сердца не обладает автоматией, а лишь сократимостью, так как в ней отсутствуют элементы проводящей системы сердца.

В нормальных условиях водителем ритма, или пейсмекером, является синоатриальный узел. Частота разрядов синоатриального узла в покое составляет 70 в 1 минуту. Атриовентрикулярный узел – это водитель ритма второго порядка с частотой 40 -50 в 1 минуту. Он берет на себя роль водителя ритма, если по каким-либо причинам возбуждение от СА не может перейти на предсердия при атриовентрикулярной блокаде или при нарушении проводящей системы желудочков. Если поражены все основные водители ритма, то очень редкие импульсы (20 имп/с) могут возникать в волокнах Пуркинье – это водитель ритма 3-го порядка.

Следовательно, существует градиент автоматии сердца, согласно которому степень автоматии тем выше, чем ближе расположен данный участок проводящей системы к синусному узлу.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

med.wikireading.ru

Физиологические свойства сердечной мышцы.

Кардиомиоциты изолированы друг от друга и контактируют в области вставочных дисков, где соприкасаются мембраны соседних кардиомиоциов.

Коннесксоны- в мембране соседних клеток образуются эти структуры за счет белков конексинов. Коннексон окружают 6 таких белков, внутри коннексона – канал, который позволяет проходит ионам, таким таким образом электрический ток распространяется от одной клетки к другой. “f область имеет сопротивление 1,4 ом на см2(низкое). Возбуждение охватывает кардиомиоциты одновременно. Они функционирую как функциональный сенсициы. Нексусы очень чувствительны к недостатку кислорода, к действию катехоламинов, к стрессовым ситуациям, к физической нагрузке. Это может вызывать нарушение проведения возбуждения в миокарде. В экспериментальных условиях нарушение плотных контактов моно получить при помещении кусочков миокарда в гипертонический раствор сахарозы. Для ритмической деятельности сердца важна проводящая система сердца – эта система состоит из комплекса мышечных клеток, образующих пучки и узлы и клетки проводящей системы отличаются от клеток рабочего миокарда – они бедны миофибриллами, богаты саркоплазмой и содержат высокое содержание гликогена. Эти особенности при световой микроскопии делают их более светлыми с малой поперечной исчерченностью и они были названы атипическими клетками.

В состав проводящей системы входят:

1. Синоатриальный узел(Кейт-Флека)(в парвом предсердии у места впадения верхней полой вены)

2. Атрии-вентрикулярный узел(Ашоф-Тавара)(лежит в правом предсердии на границе предсердие-желудочек – задняя стенка правого предсердия)

Эти два узла связаны внутрипредсердными трактами -

3. Предсердные тракты

 - пердний с ветвью Бахмена к левому предсердию

 - средний тракт(Венкебаха)

 - задний тракт(Тореля)

4. Пучок Гиса(отходит от атриовентрикулярного узла. Проходит через фиброзную ткань и обеспечивает связь миокарда предсердия с  миокардом желудочка. Проходит в межжелудочковую перегородку, где разделяется на правую и илевую ножку пучка Гиса)

5. Правая и левая ножки пучка Гиса(они идут вдоль межжелудочковой перегородки. Левая ножка имеет две ветви – переднюю и заднюю. Конечными разветвлениями будут являтся волокна Пуркинье)

6. Волокна Пуркинье

 

В проводящей системе сердца, которая образована видоизмененными типами мышечных клеток имеются три вида клеток – пейсмекерны(P), переходные, клетки Пуркинье.

1. P-клетки. Находятся в сино-артриальном узле, меньше в атриовентрикулярном ядре. Это самые мелкие клетки, в них мало т – фибрилл и митохондрий, т-сстема отстутствует, l. система развита слабо. Основной функцией этих клеток является генерация потенциала действия за счет врожденного свойства медленной диастолической деполяризации. В них происходит периодическое снижение мембранного потенциала, которое приводит их к самовозбуждению.

2. Переходные клетки осуществляют предачу возбуждения в области атривентрикуярного ядра. Они обнаруживаются между P клетками и клетками Пуркинье. Эти клетки вытянутой формы, у них отсутствует сарко-плазматический ретикулум. Эти клетки облают замедленной скоростью проведения.

3. Клетки Пуркинье широкие и короткие, в них больше миофибрилл, лучше развит саркоплазматический ретикулум, T система отсутствует.

 

Электрические свойства клеток миокарда. Клетки миокарда, как рабочего, так и проводящей системы обладают мембранным потенциалам покоя и снаружи мембрана кардиомиоцита заряжена «+», а внутри «-». Это обусловлено ионной ассиметрией – внутри клеток в 30 раз больше ионов калия, а снаружи в 20-25 раз больше ионов натрия. Это обеспечивается постоянной работой натриево-калиевым насосом. Измерение мембранного потенциала показывает, что клетки рабочего миокарда имеетпотенциал – 80-90 мВольт. В клетках проводящей системы – 50-70 мВольт. При возбуждении клеток рабочего миокарда возникает потенциал действия(5 фаз) – 0, 1, 2, 3, 4.

0. При возбуждении возникает процесс деполяризации кардиомиоцитов, что связано с открытием натриевых каналов и повышение проницаемости для ионов натрия, которые устремляются внутрь кардиомиоцитов. При снижении мембранного потенциала о 30-40 милиВольт происходить открытие медленных натриево-кальцевых каналов. Через них могут входить натрий и дополнительно кальций. Это обеспечивает процесс деполяризации и овершут(реверсия) 120 мВольт.

1. Начальная фаза реполяризации. Закрытие натриевых каналов и некоторое повышение проницаемости к ионам хлора.

2. Фаза Плато. Процесс деполяризации затормаживается. Связана с усилением выхода кальция внутрь. Он задерживает восстановление заряда на мембране. При возбуждении снижается калиевая проницаемость(в 5 раз). Калий не может выходить из кардиомиоцитов.

3. Когда кальцевые каналы закрываются происходит фаза быстрой реполяризации. За счет восстановления поляризации к ионам калия и мембранный потенциал возвращается к исходному уровню и наступает диастолический потенциал

4. Диастолический потенциал постоянно стабилен

 

В клетках проводящей системы есть отличительные особенности потенциала.

1. Сниженный мембранный потенциал в диастолический период(50-70мВ)

2. Четвертая фаза не является стабильной и отмечается постепенное снижение мембранного потенциала к пороговому критическому уровню деполяризации и в диастолу постепенно медленно продолжает снижаться достигая критического уровня деполяризации при котором произойдет самовозбуждение П-клеток. В P-клетках происходит усиление проникновения ионов натрия и снижение выхода ионов калия. Повышается проницаемость ионов кальция. Эти сдвиги в ионном составе приводят к тому, что мембранный потенциал в P-клетках снижается до порогового уровня и p-клетка самовозбуждается обеспечивая возникновение потенциала действия. Плохо выражена фаза Плато. Фаза ноль плавно переходи ТВ процесс реполяризации, который восстанавливает диастолический мембранный потенциал, а дальше цикл повторяется вновь и P-клетки переходят в состояние возбуждения. Наибольшой возбудимостью обладают клетки сино-атриального узла. Потенциал в нем особо низок и скорость диастолической  деполяризации наиболее высок.. Это будет влиять на частоту возбуждения. P- клетки синусного узла генерируют частоту до 100 ударов в мин. Нервная система(симпатическая система) подавляют действие узла(70 ударов). Симпатическая система может повышать автоматию. Гуморальные факторы- адреналин, норадреналин. Физические факторы – механический фактор – растяжение, стимулируют автоматию, согревание, тоже увеличивает автоматию. Все это применяется в медицине. На этом основано мероприятие прямого и непрямого массажа сердца. Область атриовентрикулярного узла тоже обладает автоматией.  Степень автоматии атриовентрикулярного узла выражена значительно меньше и как правило она в 2 раза меньше, чем в синусном узле – 35-40. В проводящей системе желудочков импульсы тоже могут возникать(20-30 в минуту). ПО ходу проводящей системы возникает постипенное снижение уровня автоматии, что получило название градиента автоматии. Синусный узел – центр автоматии первого порядка.

Станеус – ученый. Наложение лигатур на сердце лягушки(3х камерное). У правого предсердия имеется венозныц синус, где лежит аналог синусного узла человека. Станеус накладывал 1ую лигатуру между венозным синусом и предсердием. Когда лигатура затягивалась сердце прекращала свою работу. Вторая лигатура накладывалась Станеусом между предсердиями и желудочком. В этой зоне находится аналог атрии-вентрикулярного узла, но 2ая лигатура имеет задачу не отделения узла, а его механическое возбуждение. Ее накладывают постепенно, возбуждая атриовентрикулярный узел и при этом возникает сокраение сердца. Желудочки получают вновь сокращаться под действием атрии-вентрикулярного узла. С частотой в 2 раза меньше. Если наложить 3ю лигатуру, которая отделяет атривентрикулярный узел возникает остановка сердца. Все это дает нам возможность показать, что синусный узел – водитель ритма, атриовентрикулярный узел обладает меньшей автоматией. В проводящей системе существуе убывающий градиент автоматии.

 

Физиологические свойства сердечной мышцы.

Возбудимость, проводимость ,сократимость

Под возбудимостью сердечной мышцы понимается ее свойство отвечать на действие раздражителей пороговой или над пороговой силы процессом возбуждения. Возбуждение миокарда можно получить на действие химических, механических, температурных раздражений. Эта способность отвечать на действие разных раздражителей используется при массаже сердца(механическое), введение адреналина, кардиостимуляторы. Особенностью реакции сердца на действие раздражителя, играет то что действует по принципу «Все или ничего». Сердце отвечает максимальным импульсом уже на пороговый раздражитель. Продолжительность сокращения миокарда в желудочкх составляет 0,3с. Это обусловлено длительным потенциалом действия, который тоже длится до 300мс. Возбудимость сердечной мышцы может падать до 0 – абсолютно рефрактерная фаза. Никакие раздражители не могут вызвать  повторного возбуждения(0,25-0,27с). Сердечная мышца абсолютно невозбудима. В момент расслабления(диастолы)абсолютная рефрактерная переходит в относительную рефрактерную 0,03-0,05с. В этот момент можно получить повторное раздражение на над пороговые раздражители. Рефрактерный период сердечной мышцы длится и совпадает по времени столько, сколько длится сокращение. Вслед за относительной рефрактерностью имеется небольшой период повышенной возбудимости – возбудимость ставновится выше исходного уровня – супер нормальная возбудимость. В эту фазу сердце особо чувствительно к воздействию других раздражителей(смогут возникать др. раздражители или экстрасистолы- внеочередные систолы). Наличие длительного рефрактерного периода должно оградить сердце от повторных возбуждений. Сердце выполняет насосную функцию. Промежуток между нормальным и внеочередным сокращением укорачивается. Пауза может быть нормальной или удлиненной.Удлиненную паузу называют компенсаторной. Причина экстрасистолов – возникновение других очагов возбуждения – атриовентрикулярный узел, элементы желудочковой части проводящей системы, клетки рабочего миокарда, Это может быть связано с нарушением кровоснабжением, нарушением проведения в сердечной мышцей, но все дополнительные очаги – эктопические очаги возбуждения. В зависимости от локализации – разные экстрасистолы – синусные, предсредные, атриовентрикулярные. Экстрасистолы желудочка сопровождаются удлиненной компенсаторнйо фазой. 3 дополнительное раздражение – причина внеочередного сокращения. Вовремя экстрасистола сердце утрачивает возбудимость. К ним приходит очередной импульс из синусного узла. Пауза нужна для восстановления нормального ритма. Когда в сердце происходит сбой сердце пропускает одно нормальное сокращение и дальше возвращается к нормальному ритму.

Проводимость – способность проводить возбуждение. Скорость проведения возбуждения в разных отделах неодинакова. В миокарде предсердий – 1 м/c и время проведения возбуждения занимает 0,035 с

Скорость проведения возбуждения

Миокард 1 м/c 0,035

A-V узел 0,02 – 0-05 м в с. 0,04 с

Проведение система желудочков – 2-4,2 м в с. 0,32

В сумме от синусного узла до миокарда желудочка – 0,107 с

Миокард желудочка – 0,8-0,9 м в с

Нарушение проведения сердца приводит к развитию блокад – синусной , атривентрикулярной, пучка гиса и его ножек. Синусный узел может выключится.. Включится ли атривентрикулярный узел как водитель ритма? Синусные блокады встречаются редко. Больше в атриовентрикулярных узлах. Удлиение задержки(больше 0,21с) возбуждение доходит до желудочка, хоть и замедленно. Выпадение отдельных возбуждений, которые возникают в синусном узле НАПРИМЕР из 3 доходит только 2 – вторая степень блокады. 3я блокада – предсердия и желудочки работают несогласованно. Блокада ножек и пучка – блокада желудочков. Чаще встречаются блокады ножек пучка Гиса и соответственно желудочек запаздывает за другим.

Сократимость

Кардиомиоциты включают фибриллы, саркомеры. Есть продольные трубочки и Т трубочки наружной мембраны, котоыре входят внутрь на уровне мембраны я. Они широкие. Сократительная фугкция кардиомиоцитов связана с белками миозином и актином. На тонких актиновых белках – система тропонин и тропомиозин. Это не дает головкам миозин сцепляется с головками миозина. Снятие  блокировки - ионами кальция. По т трубочкам открываются кальцевые каналы. Повышение кальция в саркоплазме снимает тормозной эффект актина и миозина. Мостики миозина перемещают тонике нити к центру. Миокард подчиняется в сократительной функции 2м законам – все или ничего. Сила сокращения зависит от исходной длины кардиомиоцитов – Франк и Старалинг. Если миоциты предварительно растянуты, то они отвечают большей силой сокращения. Растяжение зависит от наполнения кровью. Чем больше- тем сильней. Этот закон формулируют как – систола есть функция диастолы. Это важный приспособительный механизм. Это синхронизирует работу правого и левого желудочка. 

dendrit.ru

Физиологические особенности сердечной мышцы — МегаЛекции

Сердечная мышца (миокард) как и скелетные мышцы относится к поперечно-полосатой мышечной ткани, но имеет ряд особенностей. Функциональным элементом сердца служит мышечное волокно – цепочка из клеток миокарда, соединенных «конец в конец» и заключенных в общую саркоплазматическую оболочку. В зависимости от морфологических и функциональных особенностей различают два типа волокон. Волокна «рабочего» (сократительного) миокарда предсердий и желудочков составляют основную массу сердца и обеспечивают его нагнетательную функцию. Волокнапроводящей системыотвечают за генерацию возбуждения и проведение его к рабочему миокарду. Нагнетательная функция сердца основана на чередовании сокращений (систол) и расслаблений (диастол) отделов сердца. Сердечная мышца характеризуется автоматией, возбудимостью, проводимостью и сократимостью.

Автоматия и проводимость миокарда. Автоматия– способность сердца ритмически сокращаться под действием импульсов, возникающих спонтанно без внешних раздражений в самом сердце. Миокард, подобно нервной ткани и скелетным мышцам, принадлежит к возбудимым тканям. Волокна миокарда обладают потенциалом покоя, отвечают на надпороговые стимулы генерацией потенциала действия и способны проводить эти потенциалы без затухания. Миокард ведет себя как функциональный синцитий: возбуждение, возникающее в одном отделе, охватывает все волокна. Сердце либо отвечает на раздражение возбуждением всех волокон, либо не отвечает вовсе, т.е. подчиняется закону «все или ничего». Этим сердце отличается от нервов и скелетных мышц, где каждая клетка возбуждается изолированно.

В норме ритмические импульсы генерируются cпонтанно специализированными волокнами проводящей системы сердца, которая образует узлы, пучки и скопления среди волокон рабочего миокарда. В области впадения верхней полой вены в правое предсердие расположен ведущий водитель ритма синоатриальный узел, в котором генерируются 70 – 90 импульсов в минуту у взрослого человека. От этого узла возбуждение распространяется по рабочему миокарду обоих предсердий и к атриовентрикулярному узлу (предсердно – желудочковому), расположенному в толще межжелудочковой перегородки на границе предсердий и желудочков. Здесь генерируются 40 – 60 импульсов в минуту. От атриовентрикулярного узла отходит пучок Гиса, разделяясь на правую и левую ножки, которые расположены на соответствующей стороне межжелудочковой перегородки. Конечные разветвления проводящей системы – волокна Пуркинье – проводят импульсы непосредственно к рабочему миокарду желудочков, вызывая его сокращение.

Проводимость – способность миокарда проводить возбуждение. Импульсы от синусного узла проводятся со скоростью 1 м/с, при прохождении предсердно-желудочкового узла задерживаются до 0,4 с, по ножкам пучка Гиса передаются к верхушке сердца со скоростью 4м/с и по волокнам Пуркинье направляются к основанию желудочков.

Атриовентрикулярная задержка имеет важное физиологическое значение: обеспечивает направленное проведение возбуждения от предсердий к желудочкам.

Возбудимость миокарда. Возбудимость волокон миокарда имеет ту же биоэлектрическую природу, что в нервных и мышечных клетках. Потенциал действия (ПД) возникает в результате изменений мембранной проницаемости для различных ионных потоков (калиевых, кальциевых и натриевых). Специфической особенностью волокон миокарда является: наличие фазы быстрой деполяризации, обусловленной кратковременным повышением натриевой проницаемости, и дальнейшим формированием плато ПД, обусловленным транспортом внутрь клеток ионов кальция (рис. 1)..

Определенным фазам возбуждения в сердце соответствуют периоды невозбудимости (абсолютной рефрактерности) и периоды пониженной возбудимости (относительной рефрактерности).

Особенностью миокарда является длительный рефрактерный период. Это предохраняет миокард от быстрого повторного возбуждения, препятствует круговому движению возбуждения, предотвращает нарушение ритмичного чередования сокращения и расслабления. За фазой относительной рефрактерности следует фаза повышенной возбудимости (совпадающая по времени с началом диастолы). При возбуждении сердца возникает электрическое поле, которое можно зарегистрировать на поверхности тела методом электрокардиографии (рис. 2, 3).

Сократимость миокарда. Сокращение сердца, как и скелетных мышц запускается потенциалом действия. Тем не менее временные соотношения между возбуждением и сокращением в этих мышцах существенно различаются (рис. 1). Длительность потенциала действия скелетных мышц составляет несколько миллисекунд, и сокращение начинается, когда возбуждение закончилось. В миокарде возбуждении и сокращение во времени перекрываются значительно. Потенциал действия клеток миокарда заканчивается только после начала расслабления. Сердечная мышца в отличие от скелетной не может отвечать на частые раздражения суммацией одиночных сокращений т.е. тетанусом. Это свойство миокарда – работать в режиме одиночного мышечного сокращения имеет большое значение для нагнетательной (насосной) функции сердца. Сократимость миокарда в отличие от скелетных мышц не может изменяться путем вовлечения в сокращение различного числа двигательных единиц: миокард представляет функциональный синцитий, в каждом сокращении участвуют все волокна или не участвует ни одно (закон «все или ничего»).

Раздражитель сильнее порогового в конце систолы и начале диастолы может вызвать дополнительное внеочередное сокращение – экстрасистолу, за которой последует более продолжительная компенсаторная пауза.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Физиология сердца Свойства сердечной мышцы

КРОВО - И ЛИМФООБРАЩЕНИЕ

Доставка кислорода и питательных веществ к тканям и клет­кам млекопитающих животных и человека, а также выведение продуктов их жизнедеятельности обеспечиваются кровью, цир­кулирующей по замкнутой сердечно-сосудистой системе, состоя­щей из сердца и двух кругов кровообращения: большого и мало­го. Большой круг кровообращения начинается от левого желудоч­ка сердца, из которого артериальная кровь поступает в аорту. Пройдя по артериям, артериолам, капиллярам всех органов, кро­ме легких, она отдает им кислород и питательные вещества, а за­бирает углекислоту и продукты метаболизма. Затем кровь соби­рается в венулы и вены и через верхнюю и нижнюю полые вены поступает в правое предсердие.

Малый крут кровообращения начинается с правого желудоч­ка сердца, откуда венозная кровь направляется в легочную арте­рию. Пройдя через легочные капилляры, кровь освобождается от углекислоты, оксигенируется и уже в качестве артериальной по­ступает через легочные вены в левое предсердие.

Сердечная мышца обладает следующими свойствами: 1)автоматией —способностью сердца ритмически сокра­щаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом; 2)воз­будимостью —способностью сердца приходить в состояние воз­буждения под действием раздражителя; 3)проводимостью —спо­собностью сердечной мышцы проводить возбуждение; 4)сократи­мостью —способностью изменять свою форму и величину под дей­ствием раздражителя, а также растягивающей силы или крови.

Автоматия

Субстратом автоматии в сердце является специфическая щечная ткань, илипроводящая система сердца,которая состоит изсинусно-предсердного(синоатриального)(СА) узла,располо­женного в стенке правого предсердия у места впадения в него верхней полой вены,предсердно-желудочкового(атриовентрикулярного)узла,расположенного в межпредсердной перегородке на границе предсердий и желудочков. От атриовентрикулярного узла начинается пучокГиса.Пройдя в толщу межжелудочковой перегородки, он делится на правую и левую ножки, заканчиваю­щиеся конечными разветвлениями —волокнами Пуркинье.Вер­хушка сердца не обладает автоматией, а лишь сократимостью, так как в ней отсутствуют элементы проводящей системы сердца.

В нормальных условиях водителем ритма, или пейсмекером, является синоатриальный узел. Частота разрядов синоатриально­го узла в покое составляет 70в 1минуту. Атриовентрикулярный узел —это водитель ритма второго порядка с частотой 40 — 50в 1 минуту. Он берет на себя роль водителя ритма, если по каким-ли­бо причинам возбуждение от СА не может перейти на предсердия при атриовентрикулярной блокаде или при нарушении проводя­щей системы желудочков. Если поражены все основные водители ритма, то очень редкие импульсы (20имп/с) могут возникать в во­локнах Пуркинье —это водитель ритма 3-го порядка.

Следовательно, существует градиент автоматии сердца,со­гласно которому степень автоматии тем выше, чем ближе распо­ложен данный участок проводящей системы к синусному узлу.

Электрическая активность клеток миокарда и проводящей системы сердца

Потенциал действия кардиомиоцитов начинается с быстрой риверсии мембранного потенциала, составляющего -90мВ и со­здаваемого за счет К+-потенциала, до пика ПД (+30мВ) (рис.11). Этофаза быстрой деполяризации,обусловленная коротким зна­чительным повышением проницаемости дляNa'1", который лави­нообразно устремляется в клетку. Фаза быстрой деполяризации очень короткая и составляет всего 1—2мс. Начальный входNа+быстро инактивируется, однако деполяризация мембраны про­должается за счет активации медленных натрий-кальциевых ка­налов, а вход Са2+приводит к развитиюплато ПД —это специ­фическая особенность клеток миокарда. В этот период быстрые натриевые каналы инактивируются и клетка становится абсо­лютно невозбудима. Этофаза абсолютной рефрактерности.Од­новременно происходит активация калиевых каналов, а выходя­щие из клетки ионы К+создаютфазу быстрой реполяризации мембраны.

Ускорение процесса реполяризации происходит за счет за­крытия кальциевых каналов. В конце периода реполяризации по­степенно закрываются калиевые каналы и реактивируются на­триевые. Это приводит к восстановлению возбудимости кардиомиоцита и возникновению относительной рефракторной фазы. Длительность ПД кардиомиоцита составляет 200 — 400мс.

Рис. 11. Схемы потенциалов действия различных отделов сердца, кривой сокращения и фаз возбудимости сердечной мышцы: А —схема потенциала действия клетки миокарда (/),кривой сокра­щения (II)и фаз возбудимости (III) сердечной мышцы; 1 —потенциал действия клетки миокарда: / —быстрая деполяризация; 2 —пик, 3 —плато, 4 —быстрая ре поляризация;II —кривая сокращения: а —фаза сокращения,б —фаза расслабления;III —кривая возбудимости: 5 —абсолютная рефракторная фаза, б —отно­сительная рефракторная фаза, 7 —фаза супернормальной возбудимости;Б —схема потенциала действия клетки пейсмекера (синоаурикулярного узла): МДП —максимальный диастолический потенциал; МДД —медлен­ная диастолическая деполяризация

Калий-натриевый насос, создающий потенциал покоя или мембранный потенциал миокардиоцита, может быть инактивирован под действием сердечных гликозидов (препараты наперстян­ки, строфантина), которые приводят также к повышению внутри­клеточной концентрации Na+, снижению интенсивности обмена внутриклеточногоCa2+на внеклеточныйNа+, накоплению Ca2+в клетке. В результате сократимость миокарда становится больше. Ее можно увеличить и за счет повышения внеклеточной концент­рации Са2+и с помощью веществ (адреналин, норадреналин),ус­коряющих вход Са2+во время ПД. Если удалить Са2+из внешней среды или заблокировать вход Ca2+во время ПД с помощью таких веществ —антагонистов кальция, как верапамил, нифедипин и др., то сократимость сердца уменьшается.

Клетки проводящей системы сердца и, в частности, клетки пейсмекера, обладающие автоматией, в отличие от клеток рабо­чего миокарда-кардиомиоцитов могут спонтанно деполяризоваться до критического уровня. В таких клетках за фазой реполяризации следует фаза медленной диастолической деполяриза­ции. (МДД),которая приводит к снижению МП до порогового уровня и возникновению ПД. МДД —это местное, нераспрост­раняющееся возбуждение, в отличие от ПД, который является

распространяющимся возбуждением.

Таким образом, пейсмекерные клетки отличаются от кардиомиоцитов: 1)низким уровнем МП —около 50—70мВ, 2)наличи­ем МДД, 3)близкой к пикообразному потенциалу формой ПД,4)низкой амплитудой ПД — 30-50мВ без явления риверсии (овершута).

Особенности электрической активности пейсмекерных кле­ток обусловлены целым рядом процессов, происходящих на их мембране. Во-первых, эти клетки даже в условиях «покоя» имеют повышенную проницаемость для ионов Na+, что приводит к сни­жению МП. Во-вторых, в период реполяризации на мембране от­крываются только медленные натрий-кальциевые каналы, так как быстрые натриевые каналы из-за низкого МП уже инактивирова-ны. В клетках синоатриального узла в период реполяризации бы­стро инактивируются открытые калиевые каналы, но повышает­ся натриевая проницаемость, на фоне которой и возникает МДД, а затем и ПД. Потенциал действия синоатриального узла распро­страняется на все остальные отделы проводящей системы сердца.

Таким образом, синоатриальный узел навязывает всем «ведо­мым» отделам проводящей системы свой ритм. Если возбуждение не поступает от главного пейсмекера, то «латентные» водители ритма, т.е. клетки сердца, обладающие автоматией, берут на себя функцию нового пейсмекера, в них также зарождается МДД и ПД, а сердце продолжает свою работу.

studfiles.net