физиология кровообращения План лекции Круги кровообращения Строение

физиология кровообращения

План лекции Круги кровообращения. Строение, физиологические свойства и функции сердца. Сердечный цикл и его фазы. Частота сердечных сокращений. Сердечный выброс (МОК), систолический, резервный, остаточный объемы.

Круги кровообращения

Уильям Гарвей (1578– 1657)

«Анатомическое исследование о движении сердца и циркуляции крови у животных» Гарвей доказал, что кровь по артериям течет от сердца. Кровь по венам течет к сердцу. Он измерил количество крови за одно сердечное сокращение. Общий объем крови и пришел к выводу, что кровь должна циркулировать.

Центральным звеном сердечно-сосудистой системы является четырехкамерное сердце.

Оно состоит из левой и правой половин, каждая из которых включает предсердие и желудочек.

Сердце окружено околосердечной сумкой – перикардом.

Наружный слой перикарда состоит нерастяжимой белой фиброзной ткани; из Внутренний слой – из двух листков: висцерального и париетального. Висцеральный листок сращен с сердцем, ü Париетальный – с фиброзной тканью. Стенка сердца состоит из трех слоев: Ø наружного тонкого – эпикарда; Ø среднего толстого мышечного слоя – миокарда; Ø внутреннего тонкого – эндокарда.

В сердце различают два типа мышечных волокон: 1. волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков; Составляют основную массу сердца и обеспечивающие его нагнетающую функцию 2. волокна проводящей системы сердца, которые отвечают за генерацию и проведение возбуждения к клеткам рабочего миокарда.

Между предсердиями и желудочками имеется предсердно -желудочковая перегородка с отверстием справа и слева.

Клапаны в виде створок: слева – двустворчатый (митральный), справа – трехстворчатый. Вход в аорту и легочную артерию перекрывают полулунные клапаны.

Размеры сердца обусловлены объемом его полостей и толщиной стенок. Стенка левого желудочка 10 - 15 мм, правый желудочек – 58 мм, предсердия – 2 -3 мм.

Занятия спортом способствуют развитию гипертрофии миокарда и ведут к увеличению объема полостей сердца.

Физиологические свойства сердечной мышцы: ü возбудимость ü проводимость ü сократимость ü автоматия ü растяжимость ü эластичность

Возбудимость сердечной мышцы – это способность клеток генерировать потенциал действия. Потенциал покоя клеток рабочего миокарда формируется в основном градиентом К+, его величина в среднем составляет 85 – 90 м. В; Потенциал действия – 120 м. В.

Длительность потенциала действия кардиомиоцитов желудочков (300 -400 мс) почти соответствует длительности сокращения мышц сердца. У кардиомиоцитов предсердия – 100 мс, почти столько же, сколько длится систола предсердия. В ПД кардиомиоцитов желудочков имеется : Ø Быстрая начальная деполяризация; Ø затем идет медленная реполяризация, так называемое плато; Ø Быстрая реполяризация мембраны.

миокарда желудочков период абсолютной рефрактерности составляет 270 мс, он соответствует фазе плато, период относительной рефрактерности 30 мс соответствует фазе реполяризации. Для

У скелетной мышцы пик ПД составляет 1 -3 мс, примерно столько же длится и абсолютная рефрактерная фаза, которая соответствует пику потенциала действия.

Проводимость сердечной проводимости скелетной. мышцы отличается от В миокарде возбуждение распространяется с любой точки во всех направлениях диффузно. Клетки миокарда соединены между собой вставочными дисками: ü одни из них выполняют механическую функцию; ü другие обеспечивают транспорт; ü третьи, нексусы обеспечивают распространение возбуждения от одного миоцита к другому. Благодаря нексусам миокард функционирует как единое целое – синцитий. Скорость проведения возбуждения по миокарду – около 1 м/с, что в 3, 5 раза меньше, чем у скелетной мышцы.

Сократимость сердечной мышцы отличается от сократимости скелетной: Во-первых, сердечная мышца, в отличие от скелетной, подчиняется закону «все или ничего» . Она либо не отвечает на раздражение, если оно ниже порогового, либо отвечает максимальным сокращением, если раздражитель достигает пороговой или сверхпороговой силы.

Во-вторых, у сердечной мышцы более длительный период одиночного сокращения. Он примерно соответствует длительности потенциала действия. В третьих, сердечная мышца, в отличие от скелетной, не может сокращаться тетанически. Это объясняется тем, что у нее длительный рефрактерный период(РП). РП равен продолжительности потенциала действия и одиночного сокращения мышцы. Это означает, что весь период сокращения мышца сердца невозбудима. В-четвертых, ионы Ca 2+ могут поступать в саркоплазму мышечных волокон сердца не только из саркоплазматического ретикулума, но и извне.

v Растяжимость сердечной мышцы – это способность сердечной мышцы под влиянием растягивающей силы, в частности давления, увеличивать длину без заметного нарушения структуры. v Эластичность сердечной мышцы – способность сердечной мышцы восстанавливать состояние после прекращения деформирующей силы. v Растяжимость и эластичность исходное действия сердечной мышцы также играют важную роль в выполнении нагнетательной функции сердца.

Автоматия сердца – это способность сердца ритмически сокращаться под действием импульсов, возникающих в нем самом

Проводящая система имеет в своем составе узлы, пучки и волокна, с помощью которых возбуждение передается на клетки рабочего миокарда. ü Водителем ритма (пейсмекером) является синоатриальный узел расположенный в стенке правого предсердия между впадением в него верхней полой вены и ушком правого предсердия. ü В межпредсердной перегородке у границы с желудочком расположен атриовентрикулярный узел, образующий пучок Гиса – он связывает предсердия с желудочками. ü Пучок Гиса делится на 2 ножки (левую и правую), которые идут в правый и левый желудочек и распадаются на конечные волокна – волокна Пуркинье, которые пронизывают миокард желудочков.

Проводящая система (стрелками показано направление распространения возбуждения). сердца

Возбуждение возникает в синоатриальном узле. Распространяется по предсердиям и проводящей системе сердца со скоростью 1 м/с. Доходит до атриовентрикулярного узла, где имеет место задержка возбуждения на 0, 05 с. Возбуждение по пучку Гиса, его ножкам и волокнам Пуркинье переходит на клетки рабочего миокарда и вызывает его сокращение. По проводящей системе желудочков потенциал действия распространяется со скоростью 3 м/с, по клеткам рабочего миокарда 1 м/с.

автоматию других участков проводящей системы. Он генерирует импульсы с частотой 60 – 80 имп. в мин. Это наша с вами ЧСС. В случае выхода его из строя водителем ритма может стать любой ниже расположенный участок – это так называемый градиент автоматии. В атриовентрикулярном узле ритм будет 40 - 50 имп в мин; В пучке Гиса - 30 – 40 имп. в мин; В волокнах Пуркинье - 20 имп. в мин. Проводящая система обеспечивает: • автоматию; • последовательность сокращения предсердий желудочков; • синхронное сокращение всех отделов желудочков; • надежность в работе сердца. и

1. Основная функция сердечно-сосудистой системы – обеспечение выполнения транспортной функции крови. 2. Резервуарная – у взрослых людей в состоянии покоя примерно 80 - 81 % объема всей крови находится в большом круге кровобращения, 9 - 10 % в малом круге кровообращения и около 7% - в полостях сердца. 3. Насосная – нагнетает кровь в большом и малом кругах кровообращения. Сердце нагнетает за год в сосуды около 4 тонн крови, а за всю жизнь 300 тонн. 4. Сердце является мотором, который приводит в работу нагнетательный и присасывающий насос. 5. Перераспределительная. 6. Эндокринная – в стенках сердца и сосудов вырабатываются многие БАВ, например, натрийуретический гормон, гепарин, гистамин, серотонин, факторы свертывания крови, эндотелин, антитела.

3. Фазы сердечного цикла. Сокращение (систола) и расслабление (диастола) предсердий и желудочков составляют цикл работы сердца. При ЧСС 75 уд. в мин. общая длительность сердечного цикла – систолы, диастолы и паузы – равна 0, 8 с. Сокращение сердца начинается с систолы предсердий = 0, 1 с. Затем идет систола желудочков, предсердия в это время находятся в состоянии диастолы, продолжающейся 0, 7 с. Оба желудочка сокращаются одновременно. Их систола длится 0, 3 с. Затем идет диастола желудочков = 0, 5 с. В конце диастолы желудочков за 0, 1 с до ее окончания наступает новая систола предсердий и начинается новый цикл сердечной деятельности. Период совпадений диастол предсердий и желудочков называется общей диастолой сердца, или паузой = 0, 4 с.

Фазы сердечного цикла: I - предсердия, II - желудочки; красным цветом показана систола, голубым —диастола; а — асинхронное сокращение, б — изометрическое сокращение (а + б — фаза напряжения), в — фаза изгнания, г — протодиастолический период, д — изометрическое расслабление, е — фаза наполнения желудочков.

Систола желудочков (0, 3 с. ) разделяется на 2 периода и 4 фазы. 1. Период напряжения – имеет фазу асинхронного сокращения и фазу изометрического сокращения. Последняя фаза начинается с захлопывания створок атриовентрикулярных клапанов, при этом возникает первый или систолический тон сердца (низкий и протяжный) Полулунные клапаны в этой фазе также закрыты. Давление в желудочках нарастает, что ведет к открытию полулунных клапанов и наступает второй период. 2. Период изгнания крови из сердца делится на фазу быстрого изгнания и фазу медленного изгнания. В конце последней фазы миокард желудочков начинает расслабляться, давление в полостях падает. Наступает его диастола. Кровь из аорты и легочной артерии устремляется обратно в полости желудочков и захлопывает полулунные клапаны. При этом возникает 2 -ой или диастолический тон сердца – высокий и отрывистый.

Диастола желудочков (0, 5 секунды) делится на 2 периода и 4 фазы. 1. Период расслабления состоит из протодиастолы – когда полулунные клапаны еще открыты, и фазы изометрического расслабления, когда закрыты все клапаны. Давление в желудочках становится ниже, чем в предсердиях, атриовентрикулярные клапаны открываются, и кровь из предсердий начинает наполнять желудочки. 2. Это период наполнения кровью, который состоит из фазы быстрого и фазы медленного наполнения. К концу этой фазы, то есть в конце диастолы желудочков происходит систола предсердий (0, 1 с) – это фаза наполнения желудочков, обусловленная систолой предсердий.

Давление в полостях сердца в разные фазы сердечного цикла. А — правая половина сердца: Б—левая половина (верхние цифры—давление в предсердиях, нижние— в желудочках).

Ритм возбуждения в синоатриальном узле у здоровых людей определяет частоту сердечных сокращений. Частота сердечных сокращений – количество сокращений сердца в минуту. В норме ЧСС колеблется от 60 до 80 ударов в минуту. При более редком ритме – брадикардии – ЧСС составляет 40 - 50, а при более частом – тахикардии – 90 -100 и более ударов в минуту.

Систолическим или ударным объемом сердца (СО) называется количество крови, выбрасываемое желудочками сердца при одном сокращении. Эта величина зависит от венозного возврата и от силы сердечных сокращений. В состоянии покоя СО крови у мужчин равен 70 мл, у женщин – 65 мл. При мышечной работе СО крови составляет 120 мл у женщин, 160 мл у мужчин. При систоле желудочков выбрасывается не вся кровь, а лишь около половины. Оставшаяся в желудочке кровь называется резервным объемом. В желудочках сердца имеется еще остаточный объем крови, который не выбрасывается даже при самом сильном сокращении.

Сумма резервного и остаточного объемов составляет функциональную остаточную емкость желудочков. Количество крови, выбрасываемого сердцем в течение одной минуты, называется минутным объемом крови (МОК) или сердечным выбросом (СВ). Этот показатель зависит от частоты сокращений и систолического объема крови. сердечных МОК = ЧСС х СО МОК = 70 мл х 75 уд. в мин = 5, 15 л/мин. В покое – у мужчин 5, 2 л/мин; у женщин – 4, 5 л/мин. При легкой работе возрастает до 10 -15 литров, а при тяжелой может достигать 35 литров