ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Нагнетательная функция сердца Электрическая активность

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Нагнетательная функция сердца. Электрическая активность сердца. Доцент Зверев М. Д.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА ЯВЛЯЕТСЯ ГЛАВНОЙ ИНТЕГРАТИВНОЙ СИСТЕМОЙ ВСЕГО ОРГАНИЗМА, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩЕЙ ЕГО ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ. МАЛЫЙ КРУГ КРОВООБРАЩЕНИЯ БОЛЬШОЙ КРУГ КРОВООБРА ЩЕНИЯ

Функция сердца – насосная. Производительность сердца как насоса определяется показателем: МОК=МОС. ПРАВОЕ – ДЕЗОКСИГЕНИРОВАННУЮ КРОВЬ ЛЕВОЕ – ОКСИГЕНИРОВАННУЮ Venule Capillary Arteriole

ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СЕРДЦА

1. ЧСС - количество сокращений сердца за 1 мин. N: ЧCC=60 -80 уд. /мин > 80 уд. /мин - тахикардия < 60 уд. /мин - брадикардия

2. Систолический (ударный) объем количество крови, выбрасываемое желудочком за одно сокращение (систолу) N: СО (УО) ≈ 60 -80 мл

3. Минутный объем кровотока (или минутный объем сердца) • Минутный объем кровотока (МОК) - количество крови, выбрасываемое левым желудочком за 1 минуту. МОК одинаков для правого и левого желудочков. • МОК = систолический (ударный) объем х частота сердцебиений = СО х ЧСС В покое МОК составляет 70 мл х 75 уд/мин ~ 5 л • Резерв сердца - разница между МОК при максимальной нагрузке и МОК в покое 30 л – 5 л = 25 л

4. Конечно-диастолический объем количество крови, находящееся в желудочке в конце диастолы (перед систолой). КДО ≈ 140 мл

5. Конечно-систолический объем количество крови, остающееся в желудочке после систолы. КСО = КДО – СО КСО = 140 – 70 ≈ 70 мл Характеризует способность сердца увеличивать свою производительность.

• Для эффективной насосной деятельности необходима точная синхронная работа множества отдельных мышечных волокон, входящих в состав миокарда.

В зависимости от морфологических и функциональных особенностей выделяют 2 типа кардиомиоцитов

1. Типичные (клетки рабочего миокарда, сократительные) • 99% массы миокарда • Большое количество миофибрилл, митохондрий, хорошо развит СПР. • Обеспечивают сократительную функцию.

2. Атипичные (клетки проводящей системы, пейсмекерные) • Слабо развит сократительный аппарат • Обладают автоматией • Образуют проводящую систему сердца.

ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА

СВОЙСТВА МИОКАРДА • • АВТОМАТИЯ ВОЗБУДИМОСТЬ ПРОВОДИМОСТЬ СОКРАТИМОСТЬ

АВТОМАТИЯ способность к самовозбуждению, т. е. к спонтанной генерации ПД в отсутствие внешних раздражителей • Миогенная природа • Атипичные кардиомиоциты • Причина – в особенности их электрической активности.

ПД клеток проводящей системы K Na Na Ca 0 – быстрая деполяризация 1 -3 – реполяризация; 4 – медленная (спонтанная) диастолическая деполяризация;

«Градиент автоматии» неодинаковая способность к автоматии различных отделов проводящей системы. Степень автоматии оценивается частотой генерации ПД. • Водитель ритма I порядка – СА узел 60 -90 имп. /мин • Водитель ритма II порядка– АВ узел 40 -50 имп. /мин • Пучок Гиса 30 -40 имп. /мин • Волокна Пуркинье 20 имп/м

ПД различных отделов проводящей системы

Имплантируемые (интракорпоральные) • • Однокамерные (В однокамерном электрокардиостимуляторе используется один электрод, размещаемый либо в правом предсердии, либо в правом желудочке целью детекции собственных потенциалов сердца и его стимуляции) Двухкамерные (Предназначены для стимуляции предсердий и желудочков и восприятия управляющих сигналов из обеих камер сердца, обеспечивая при этом синхронизированную с предсердной активностью стимуляцию желудочков. Для двухкамерного электрокардиостимулятора требуется два электрода, один из которых размещается в предсердии, а другой - в желудочке. В процессе последовательной (секвенциальной) стимуляции за сокращением предсердий сразу же следует сокращение желудочков, что делает ритм сердца наиболее близким к естественному, т. е. более физиологичным). С частотной адаптацией и без нее С функциями телеметрии и “анти-тахи”

Опыт Станниуса

Дефибрилляция

Кардиопамп (CARDIO PUMP) Компрессор-декомпрессор для закрытого массажа сердца • Плотное прилегание рабочей поверхности • Всасывающее действие с эффектом поднятия передней грудной стенки и расширением грудной полости, • Интегрированный в верхнюю часть манометр с индикацией давления 30 -50 кг (глубина 4 -5 см) или декомпрессии 10 -15 кг

Закрытый массаж сердца Частота компрессии 100 в минуту

ВОЗБУДИМОСТЬ способность отвечать на действие раздражителей генерацией ПД Типичные кардиомиоциты Атипичные кардиомиоциты

ПД клеток рабочего миокарда Cl Ca K Na 0 – быстрая деполяризация 1 – начальная быстрая реполяризация 3 – конечная быстрая реполяризация 2 – медленная реполяризация ( «плато» ) 4 -покой

РЕФРАКТЕРНОСТЬ «НЕВОЗБУДИМОСТЬ» • Типичные кардиомиоциты • Не способны к тетанусу

Electrical & Mechanical Heart Functions – Comparison to SM

ЭКСТРАСИСТОЛА И КОМПЕНСАТОРНАЯ ПАУЗА

ПРОВОДИМОСТЬ способность проводить ПД Типичные кардиомиоциты Атипичные кардиомиоциты • ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СИНЦИТИЙ – клетки морфологически разделены, но функционируют как единое целое.

Нексусы – места плотного контакта с низким электрическим сопротивлением.

Особенности проводимости: 1. АВ задержка Миокард предсердий V~ 0. 5 м/с АВ узел V~ 5 см/с АВ задержка ~ 0. 02 -0. 04 с Обеспечивает последовательность сокращений отделов сердца. Сперва сокращаются предсердия, а потом желудочки

ОСОБЕННОСТИ АТРИОВЕНТРИКУЛЯРНОГО УЗЛА • • Малый диаметр волокон Множество мелких разветвлений Низкая скорость проведения Блокирование быстрых повторных импульсов ( проведение с декрементом)

2. Высокая скорость проведения возбуждения Пучок Гиса и ножки пучка Гисса ~ 4 -5 м/с Рабочий миокард ~ 0. 5 м/с Синхронное возбуждение кардиомиоцитов желудочков – это ↑ эффективность насосной функции. Нарушение анатомической или физиологической целостности элементов проводящей системы → ↓ скорости или прекращение проведения возбуждения - блокада

СОКРАТИМОСТЬ способность к сокращению (т. е. способность изменять свою длину или напряжение при возбуждении)

Особенности сократимости сердечной мышцы: 1. Подчиняется закону «все или ничего» 2. Подчиняется закону Сердца или закону Франка Старлинга 3. Большая длительность одиночного сокращения Примерно соответствует длительности ПД: у предсердий – около 100 мс, у желудочков – 300 -400 мс. 4. Не способна к тетанусу- Вследствие длительного рефрактерного периода 5. Необходимость поступления внеклеточного кальция для электромеханического сопряжения

1) ЗАКОН «ВСЕ ИЛИ НИЧЕГО» - Увеличение силы раздражения выше пороговой не ведет к увеличению силы сокращения. ЭФФЕКТ СОКРАЩЕНИЯ СИЛА РАЗДРАЖЕНИЯ

2. ЗАКОН СЕРДЦА или ФРАНКА - СТАРЛИНГА • СИЛА СОКРАЩЕНИЯ МИОКАРДА ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СТЕПЕНИ ЕГО КРОВЕНАПОЛНЕНИЯ В ДИАСТОЛУ. - Чем больше растяжение миокарда в диастолу, тем сильнее его сокращение в систолу ( ГЕТЕРОМЕТРИЧЕСКАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ )

РАСТЯЖИМОСТЬ И ЭЛАСТИЧНОСТЬ • Смягчают гидравлический удар • Эластические силы, возникающие вследствие растяжения стенок сердца при его наполнении кровью, увеличивают силу сокращений миокарда в начале систолы, а в конце систолы - расслаблению.

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ • Главным источником энергии для сердца является процесс АЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ. • Потенциальные носители энергии СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ 60% МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА ПВК КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА АМК ГЛЮКОЗА 10% 30% Большая зависимость от поступления кислорода !!!

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ совокупность одного сокращения (систолы) и одного расслабления (диастолы) Длительность сердечного цикла 60/ЧСС При ЧСС=75 уд. /мин 0, 8 с

Систола предсердий – 0, 1 с АВ клапаны – открыты ПЛ клапаны – закрыты В начале – Р в полостях сердца ~ 0 мм. рт. ст. В конце – 5 -8 мм. рт. ст. Обеспечивает дополнительное поступление крови в желудочки (до 30% КДО)

Систола желудочков – 0, 33 с I. Период напряжения 1. Фаза асинхронного сокращения АВ клапаны – открыты ПЛ клапаны – закрыты Р↑ незначительно (до 5 -8 мм. рт. ст. ) Закрытие АВ клапанов – I тон сердца. 2. Фаза изоволюметрического сокращения АВ клапаны – закрыты ПЛ клапаны – закрыты Р быстро ↑ : В ЛЖ до 70 -80 мм. рт. ст. В ПЖ до 15 -20 мм. рт. ст. Открытие ПЛ клапанов.

Систола желудочков – 0, 33 с II. Период изгнания АВ клапаны – закрыты ПЛ клапаны – открыты 1. Фаза быстрого изгнания Р ↑ ЛЖ до 120 -130 мм. рт. ст. ПЖ до 25 -30 мм. рт. ст. 2. Фаза медленного изгнания Р↑

Диастола желудочков – 0, 47 с I. Протодиастолический период Р↓ Захлопывание ПЛ клапанов – II тон. II. Период изоволюметрического расслабления АВ клапаны – закрыты ПЛ клапаны – закрыты Р↓– когда становится меньше, чем в предсердиях – открытие АВ клапанов.

Диастола желудочков III. Период наполнения АВ клапаны – открыты ПЛ клапаны – закрыты 1. Фаза быстрого наполнения III тон 2. Фаза медленного наполнения IV. Пресистолический период (систола предсердий) – IV тон

Длительность диастолы необходима для: 1) обеспечения исходной поляризации клеток миокарда, за счет времени работы Na-Kнасоса; 2) обеспечения удаления Са++ из саркоплазмы; 3) обеспечения ресинтеза гликогена; 4) обеспечения ресинтеза АТФ; 5) обеспечения диастолического наполнения сердца кровью

Методы исследования сердца: • • ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ (ЭКГ) ВЕКТОРКАРДИОГРАФИЯ Баллистокардиография Эхокардиография (УЗИ) Фонокардиография Апекскардиография Рентгенокимография

• • • Регистрация ЭКГ ВЕКТОРКАРДИОГРАФИЯ Баллистокардиография Эхокардиография (УЗИ) фонокардиография

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ - это графическая запись электрической активности сердца. В 1887 г А. Уоллер впервые зарегистрировал ЭКГ. В 1908 г В. Эйнтховен применил при записи ЭКГ струйный гальванометр. (1924 г. – Нобелевская премия)

Регистрация ЭКГ в начале 20 века

Основы векторной теории электрокардиографии: 1. Волна возбуждения распространяется через ткани сердца в виде деполяризации; 2. Описываемую волну можно представить в виде серии отдельных электрических диполей; 3. Результирующий диполь является суммой всех отдельных диполей и ориентирован вдоль основного направления движения волны в данный момент;

Стандартные отведения (по Эйнтховену) Биполярные

Усиленные отведения от конечностей (по Гольдбергеру) Униполярные

Грудные отведения (по Вильсону) Униполярные

Электрическая ось сердца ориентация сердечного диполя во время фазы наиболее интенсивной деполяризации желудочков (т. е в момент, когда зубец R достигает своего максимума) Вектор между точками сердца, обладающими наибольшей разностью потенциалов.

ВСЕ! Спасибо за внимание.