Физиология сердечнососудистой системы ГАРВЕЙ УИЛЬЯМ Harvey William

Физиология сердечнососудистой системы

ГАРВЕЙ, УИЛЬЯМ (Harvey, William) (1578– 1657), английский естествоиспытатель и врач

• В 1628 г во Франкфурте был опубликован труд Гарвея Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных. • В нем он впервые сформулировал свою теорию кровообращения и привел экспериментальные доказательства в ее пользу.

Кровь может выполнять свои функции только при условии непрерывной циркуляции по сосудам, что обеспечивается насосной деятельностью сердца (непрерывной работа миокарда, характеризующейся чередованием систолы (сокращения) и диастолы (расслабления)).

• Из левых отделов сердца кровь нагнетается в аорту, через артерии и артериолы поступает в капилляры, где и происходит обмен между кровью и тканями. Через венулы кровь направляется в систему вен и далее в правое предсердие. Это большой круг кровообращения — системная циркуляция. • Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, который перекачивает кровь через сосуды лёгких. Это малый круг кровообращения — лёгочная циркуляция.

Сердце занимает ключевую позицию с системе кровообращения

Сердце сокращается в течение жизни человека до 4 млрд. раз, выбрасывая в аорту и способствуя поступлению в органы и ткани до 200 млн. л крови. В физиологических условиях сердечный выброс составляет от 3 до 30 л/мин. При этом кровоток в различных органах (в зависимости от напряжённости их функционирования) варьирует, увеличиваясь при необходимости приблизительно вдвое.

• Сердце состоит из четырёх камер — двух предсердий и двух желудочков. • Желудочки во время диастолы заполняются кровью, а во время систолы — выбрасывают её в аорту и лёгочной ствол, реализуя основную функцию сердца — насосную. • Систоле желудочков предшествует систола предсердий. Т. о. , предсердия служат вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Клапаны сердца

Функции сердца: • Насосная • Сенсорная (механорецепторы, хеморецепторы) • Секреторная (выделяет вещества, влияющие на работу самого сердца и других органов)

Кардиомиоциты (синцитий)

Морфологические особенности сердечной мышцы • Мышечные волокна имеют поперечную исчерченность, они имеют боковые ответвления. • Соединения кардиомиоциты друг с другом осуществляется с помощью вставочных дисков.

Типы кардиомиоцитов • Типические (сократительные) • Атипические (проводящие) – собраны в скопления и образуют проводящую систему сердца

Свойства миокарда: • • • Сократимость Возбудимость Автоматия Проводимость

СОКРАТИМОСТЬ способность сокращаться, реализуя тем самым насосную функцию сердца.

ВОЗБУДИМОСТЬ способность генерировать потенциал действия (ПД), которой обладают все кардиомиоциты. Электрогенез в виде МП и ПД определяется разностью концентраций ионов по обе стороны мембраны, а также активностью ионных каналов и ионных насосов. Через пору ионных каналов ионы проходят по электрохимическому градиенту, тогда как ионные насосы обеспечивают движение ионов против электрохимического градиента. В кардиомиоцитах наиболее распространённые каналы — для ионов Na+, K+, Ca 2+ и Cl–.

АВТОМАТИЗМ способность самостоятельно генерировать ПД для сокращения миокарда всего сердца. Пейсмейкерные* клетки (проводящие кардиомиоциты) способны инициировать возбуждение спонтанно, без участия нейрогуморального контроля. Возбуждение, приводящее к сокращению сердца, возникает в специализированной проводящей системе сердца и распространяется посредством неё ко всем частям миокарда. *pace maker водитель ритма

Сино-атриальный узел Атрио-вентрикулярный узел Пучок Гиса Ножки пучка Гиса Волокна Пуркинье

• В сердце могут быть только одиночные мышечные сокращения. • Длительность одного сокращения 0, 8 сек.

Сердце подчиняется закону «всё или ничего» • На подпороговые раздражители ответа нет, на пороговые и сверхпороговые раздражители – максимальное сокращение. • Это происходит из-за наличия тесных контактов между кардиомиоцитами.

Другие законы работы сердца • «Закон сердца» (з-н Франка-Старлинга) – миокард сокращается тем сильнее, чем больше он растянут кровью. • Феномен «лестницы» Боудича – если наносить на остановившееся сердце одинаковые ритмические сверхпороговые раздражения, то амплитуда сокращений нарастает (накопление Са). • Сокращения миокарда усиливаются при улучшении питания миокарда, при повышении температуры притекающей крови.

ПРОВОДИМОСТЬ способность проводить возбуждение по мембране клетки и от клетки к клетки внутри ткани; проводимостью обладает каждый кардиомиоцит.

Проводящая система сердца • Водители ритма (пейсмейкеры). Процесс генерации импульса в водителях ритма обозначают термином спонтанная диастолическая деполяризация плазматической мембраны. При достижении критического значения трансмембранного потенциала возникает потенциал действия (ПД), распространяющийся по длинным волокнам проводящей системы и достигающий рабочих кардиомиоцитов (ПД в рабочих кардиомиоцитах приводит к их сокращению).

Главный водитель ритма Синусно-предсердный (синусный) узел — генерирует ПД с частотой 60– 80 в минуту. При его активности активность других (нижележащих) водителей ритма подавлена.

Иерархия водителей ритма Если водитель ритма первого порядка по какимлибо причинам не генерирует ПД с указанной частотой, функция водителя ритма переходит к нижележащим отделам проводящей системы сердца (атриовентрикулярному узлу и т. д. ), в которых спонтанная диастолическая деполяризация происходит медленнее, что отражается в меньшей частоте сердечных сокращений (ЧСС). Иерархия водителей ритма характеризуется закономерностью: чем ближе к рабочим миоцитам, тем реже спонтанный ритм.

• Пучок Гиса. Кардиомиоциты этого пучка проводят возбуждение от АВ-соединения к волокнам Пуркинье. Проводящие кардиомиоциты пучка Гиса входят также в состав синусно-предсердного (СА) и предсердно-желудочкового (АВ) узлов. • Волокна Пуркинье. Проводящие кардиомиоциты волокон Пуркинье — самые крупные клетки миокарда. В них наиболее высокая скорость проведения возбуждения по миокарду желудочков – 1 -2 м/с.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПО СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЕ

Показатели насосной функции сердца • КДО (конечный диастолический объем) – количество крови в любои желудочке к концу диастолы 130 -160 мл • СО или УО (систолический или ударный объем) – количество крови, выбрасываемое из желудочка во время систолы 60 -70 мл • КСО или РО (конечный систолический или резервный объем) – кровь, остающаяся в желудочке после систолы 60 -70 мл • ЧСС средняя 60 -80 ударов/мин

МОК - минутный объем крови • МОК = УО х ЧСС 4 -6 л/мин • При физической нагрузке МОК может увеличиваться в 3 -4 раза, а у спортсменов в 6 -7 раз

Механизмы регуляции сердечной деятельности • Механический (гемодинамический или миогенный) – ауторегуляция сердца – Гетерометрический (сила↑ при ↑ веноз. притока) – Гомеометрический (АД↑ - ↑ напряжение ) • Нервный – Экстракардиальный – Интракардиальный • Гуморальный – Экстракардиальный – Интракардиальный

Гомеометрическая регуляция • Базируется на феномене «лестницы» Боудича и феномене Анрепа, который в эксперименте неполностью пережимал аорту. • Т. к. давление в аорте возрастает , то увеличивается давление в коронарных сосудах, что обеспечивает более полное расправление капилляров миокарда (эффект «садового шланга» ), вследствие чего улучшается питание миокарда.

• • Под влиянием различных воздействий (нервной системы, гормонов, различных ЛС) функции миокарда изменяются: влияние на ЧСС (т. е. на автоматизм) обозначают термином «хронотропное действие» (может быть положительным и отрицательным), влияние на силу сокращений (т. е. на сократимость) — «инотропное действие» (положительное или отрицательное), влияние на скорость предсердно-желудочкового проведения (что отражает функцию проводимости) — «дромотропное действие» (положительное или отрицательное), влияние на возбудимость — «батмотропное действие» (также положительное или отрицательное).

Нервная система Соматическая Вегетативная Соматическая НС Вегетативная НС Парасимпатическая: отдых Симпатическая: «Fight, fright, flight»

ИННЕРВАЦИЯ СЕРДЦА Иннервация сердца осуществляется парасимпатические и симпатические волокна. Холинергические и адренергические (преимущественно безмиелиновые) волокна образуют в стенке сердца несколько нервных сплетений, содержащих внутрисердечные ганглии. Скопления ганглиев в основном сосредоточены в стенке правого предсердия и в области устьев полых вен.

Парасимпатическая иннервация • Преганглионарные парасимпатические волокна для сердца проходят в составе блуждающего нерва с обеих сторон. • Правый блуждающий нерв иннервирует правое предсердие и синусно-предсердный узел. • Левый блуждающий нерв подходит к АВ-узлу. Поэтому правый блуждающий нерв оказывает влияние главным образом на ЧСС, а левый — на АВ-проведение. • Желудочки имеют менее выраженную парасимпатическую иннервацию. • Эффекты парасимпатической иннервации: сила сокращений предсердий уменьшается — отрицательный инотропный эффект, ЧСС снижается — отрицательный хронотропный эффект, предсердно-желудочковая задержка проведения увеличивается — отрицательный дромотропный эффект.

Симпатическая иннервация • Симпатические нервы оказывают стимулирующее влияние на работу сердца из-за выделения медиатора норадреналина (уменьшает проницаемость мембраны для ионов калия и увеличивает для ионов кальция). • Эффекты симпатической иннервации: • сила сокращений предсердий и желудочков увеличивается — положительный инотропный эффект, • ЧСС возрастает — положительный хронотропный эффект, • интервал между сокращениями предсердий и желудочков (т. е. задержка проведения в АВ-соединении) укорачивается — положительный дромотропный эффект.

Гуморальный механизм регуляции • • • Влияние на сердце оказывают: ионы калия ионы кальция ацетилхолин (медиатор парасимпатич. НС) адреналин (гормон мозгового вещества надпочечников) норадреналин (медиатор симпатич. НС) тироксин (гормон щитовидной железы)

m. V R + T P U Зубцы Интервалы Q P PQ S T QRS ST

Спасибо за внимание