Регуляция деятельности сердца ГБФ, IV курс С. Н. Малафеева 1
• Сердце очень быстро реагирует на эмоциональное и физическое напряжение, связанное с изменениями внешней и внутренней среды организма, с трудовой деятельностью, занятиями спортом. • Приспособительная деятельность сердца к изменяющимся потребностям организма обусловлена двумя типами регуляторных организмов. Ø Внутрисердечная регуляция обусловлена свойствами самого миокарда, благодаря чему изолированное сердце может сокращаться. Ø Внесердечные механизмы - нервный и гуморальный. 2
• Нервные импульсы, регулирующие работу сердца направляются по двум парам центробежных нервов: симпатическим и блуждающего. 3
• Сердечное сплетение: • 1. Верхний шейный симпатический узел • 2. Верхние шейные сердечные нервы • 3. Шейно-грудной узел • 4. Сердечное сплетение (поверхностное) • 5. Сердечное сплетение (глубокое) • 6. Нижний шейный сердечный нерв • 7. Верхние шейные сердечные нервы • 8. Средний шейный симпатический узел • 9. Блуждающий нерв 4
• Симпатические нервы расположены в боковых рогах пяти верхних сегментов спинного мозга. • Отростки этих нейронов заканчиваются в шейных и верхних грудных симпатических узлах. Волокна от них направляются к сердцу. • Большая часть симпатических нервных волокон, иннервирующих сердце, отходит от звездчатого узла. • Синоатриальный узел иннервируется преимущественно правым симпатическим нервом, атриовентрикулярный узел – преимущественно левым симпатическим нервом. • Ядра блуждающих нервов расположены в продолговатом мозге и доходят до нервных узлов сердца. 5
• Раздражение симпатического нерва вызывает увеличение частоты сердечных сокращений, медиатором симпатического нерва является норадреналин. • Увеличение ЧСС под влиянием симпатических нервов получило название положительного хронотропного эффекта. Это приводит к возрастанию количества проходящего через сердце крови, и благодаря этому не возникает переполнение кровью желудочков. • Это явление было открыто в 1867 году братьями Цион. • И. П. Павлов в 1887 году обнаружил нервные волокна усиливающие сердечные сокращения без учащения ритма, получившего название положительного инотропного эффекта. • За счет этого влияния усиливается обмен веществ в сердечной мышце. • Симпатические нервы ускоряют проведение возбуждения в области атриовентрикулярного (предсердно-желудочкового) узла. 6
Учащение и усиление сердечной деятельности у собаки при раздражении сердечной веточки звездчатого ганглия: А. кровяное давление в сонной артерии, Б. давление в левом желудочке сердца, В. Скорость нарастания 7 давления в желудочке
• Раздражение сердечных ветвей симпатического нерва улучшает проведение возбуждения в сердце, т. е. участвует в изменении проводимости (положительное дромотропное влияние) и повышает возбудимость миокарда (положительное батмотропное влияние). 8
• • • Влияние блуждающих нервов Эти нервы оказывают тормозное влияние на сердце. Волокна от правого блуждающего нерва иннервируют преимущественно правое предсердие (особенно синоатриальный узел). Волокна левого блуждающего нерва подходят главным образом к атриовентрикулярному узлу. Парасимпатическая иннервация желудочков выражена слабее, чем в предсердиях. 9
Торможение деятельности сердца и падение АД при раздражении блуждающего нерва у кролика 10
• Раздражение периферического отрезка блуждающего нерва вызывает торможение деятельности сердца вплоть до остановки сердца в диастоле. • Это влияние было изучено братьями Вебер в 1845 году. • Замедление сердцебиения при раздражении блуждающего нерва называется отрицательным хронотропным эффектом, одновременно отмечается уменьшение амплитуды сокращений – отрицательный инотропный эффект. 11
Торможение деятельности сердца и падение АД при раздражении блуждающего нерва у кролика 12
• Таким образом, все влияния на сердце блуждающего нерва являются отрицательными, а симпатического нерва положительными. 13
Роль гуморальных веществ в регуляции деятельности сердца • Гормональное влияние • Тироксин увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, чувствительность сердца к симпатическим воздействиям, увеличивает синтез белков в сердце, что ведет к его гипертрофии. • Серотонин, адреналин, норадреналин, вазопрессин, глюкагон, инсулин увеличивают силу сокращений сердца. 14
• Действие кальция на сократимость сердца • Кальций усиливает сердечные сокращения, потому что он улучшает электромеханическое сопряжение, активирует фосфорилазу, что способствует высвобождению энергии. • Большие концентрации кальция вызывают настолько сильное сокращение сердца в эксперименте, что оно останавливается в систоле. • Влияние калия • Снижение концентрации калия приводит, главным образом, к повышению возбудимости пейсмейкера (водителя первого порядка), поскольку мембранный потенциал приближается к критическому потенциалу. 15
• Корковые влияния на деятельность сердца • Реализуются посредством вегетативной нервной системы (ВНС) и эндокринных желез. • Кора больших полушарий обеспечивает возникновение более тонких приспособительных реакций сердца по механизму условного рефлекса и при эмоциях. • Так, например, в предстартовом состоянии у спортсмена частота и сила сердечных сокращений увеличивается еще до сигнала старта, то есть заблаговременно. Раздражение почти любого отдела коры больших полушарий, особенно моторной и премоторной зон, поясной извилины, лобной, височной коры изменяет работу сердца. 16
• Эмоциональное напряжение сопровождается учащением сердцебиения. Положительные эмоции оказывают благоприятное влияние на сердце. • Так, например, приятные воспоминания могут устранять экстрасистолы. • Отрицательные эмоции наоборот могут сопровождаться спазмом коронарных сосудов и болевыми ощущениями. • Легко вырабатываются условные рефлексы на изменение частоты и силы сердечных сокращений. • Таким образом, корковые влияния обеспечивают более тонкое приспособление деятельности сердца к потребностям организма. 17
Движение крови по сосудам • Изучением движения крови по сосудам занимается наука гемодинамика. • Движение крови определяется двумя силами. Ø 1. Давлением, которое оказывает влияние на жидкость; Ø 2. Сопротивлением крови, которое она испытывает при трении о стенки сосудов. • Силой, которая создает давление в сосудистой системе является сердце. • При каждом сокращении в сосудистую систему выталкивается 60 – 70 мл крови – систолический объем или 4 – 5 л/мин – минутный объем. 18
• Непосредственной движущей силой, обеспечивающей кровоток, является разность кровяного давления между проксимальным и дистальным участком сосудистого русла. • Скорость кровотока в разных участках сосудистого русла не одинакова. В аорте – 40 см/с, в артериях от 40 – 10 см/с, в артериолах – 10 – 0, 1 см/с, в капиллярах – меньше 0, 1 см/с, в венулах менее 0, 3 см/с, в венах – 0, 3 – 5 см/с. 19
• Движение крови в сосудистой системе носит ламинарный характер, то есть кровь движется отдельными слоями параллельно оси сосуда. • Кроме ламинарного в сосудах существует турбулентное движение. С характерным завихрением крови, то есть ее частицы перемещаются не только параллельно оси сосуда но и перпендикулярно ему. • Турбулентное движение характерно в местах разветвления и сужения сосудов, а также в участках крутых изгибов сосудов. 20
• Общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС) обозначается лат. буквой «R» . • Оно зависит от градиента давления (ΔР) в начальном и конечном отделе круга кровообращения. • ОПСС (R) зависит от вязкости крови, просвета длины сосудов; определяется по формуле Паузеля. • R=8 Lη / (πr 4) 21
• Сосудистая система состоит из трубок разной длины и диаметра, которые соединены параллельно и последовательно. • При последовательном соединении общее сопротивление составляет сумму сопротивлений отдельных сосудов: • R= R 1+R 2+R 3 +Rn 22
• При параллельном соединении (сосудистая сеть различных органов) величину сопротивления вычисляют по другой формуле: • 1/R = 1/R 1+1/R 2+1/R 3+1/Rn 23
• Точно определить сопротивление сосудов в организме сложно по следующим причинам: Ø 1. Изменение геометрии сосудов; Ø 2. Сокращение гладких мышц; Ø 3. Непостоянная вязкость крови в зависимости от диаметра сосудов; Ø 4. Эластичность сосудистых стенок и др. • Поэтому его принято определять как частное от деления кровяного давления на минутный объем крови. • Q=ΔP/R, • Q – объемная скорость кровотока. • Для всей сосудистой системы в целом эта формула применима лишь при условии если в конце системы (в полых венах) давление при впадении в сердце будет равно нулю. • При вычислении сопротивления отдельного участка сосудистой системы формула приобретает вид: • R = P 1 – P 2 / Q • P 1, P 2 давление в начале и в конце сосуда 24
• Основными показателями гемодинамики являются: • Объемная скорость кровотока – количество крови, протекающее через поперечное сечение сосуда в единицу времени. • В сердечно сосудистой системе она составляет 4 – 6 л/мин (Мв – минутный выброс), распределяется по регионам и органам в зависимости от интенсивности их метаболизма. • Так, при активном состоянии ткани кровоток в них может возрастать в 2 – 20 раз. На 100 г ткани объем кровотока равен: в мозге – 55 мл/мин, в сердце – 80 мл/мин, в печени – 85 мл/мин, в почках – 400 мл/ мин, в скелетных мышцах 3 мл/мин. • Распределение общего объема крови в различных отделах сердечно-сосудистой системы представлено в таблице 1. • Объем крови протекающей через поперечное сечение в любом участке большого и малого круга кровообращения одинаков; если эта закономерность нарушена, то развиваются нарушения кровоснабжения органов и ткани организма вплоть до летального исхода. 25
Таблица 1. Распределение общего объема крови в сердечнососудистой системе Отдел Объем крови, % Сердце (в покое) 7 Большой круг кровообращения: Артерии Капилляры Вены 14 6 64 Малый круг кровообращения 9 26
• Линейная скорость кровотока – линейная скорость частиц крови по сосуду, то есть вдоль сосуда при ламинарном потоке. Она выражается в см/с. • Линейная скорость в различных участках сосудов различна и зависит от объемной скорости кровотока и размера поперечного сечения сосуда (Таблица 2). • При равенстве объемной скорости кровотока в разных отделах сосудистого русла (аорте, суммарно – в полых венах, в капиллярах) линейная скорость кровотока наименьшая в капиллярах, у которых самая большая суммарная площадь поперечного сечения. 27
Основные показатели сердечно-сосудистой системы Показатель Аорта Капилляры Полые вены Поперечное сечение, см 2 3 -4 2500 – 3000 6 -8 Линейная скорость, см/с 20 – 25 (средняя) 0, 03 – 0, 05 10 – 15 Давление, мм рт. ст. 100 (среднее) 30 - 15 6 -0 28
Особенности движения крови по разным типам сосудов • А) В капиллярах – скорость движения кровотока 1 мм/с. Через их стенки осуществляется транспорт веществ в результате чего клетки органов и тканей обмениваются с кровью, теплом, водой и газом, другими веществами; образуется лимфа. 29
Схема микроциркуляторного русла (стрелки указывают направление движения) 30
• Б). Факторы влияющие на движение крови по венам. • - разность давлений в начальном и конечном отделах вен, создаваемая работой сердца; • - вспомогательные факторы влияющие на возврат венозной крови к сердцу: Ø Сокращение мышц, сдавливающих вены и венозные клапаны, что обеспечивает движение крови по направлению к сердцу (обратному току препятствуют клапаны). • Так, например, при ходьбе в венах стопы давление составляет 15 / 30 мм рт. ст. , а у стоящего человека оно равно 90 мм рт. ст. Ø Пульсация артерий приводит к ритмичному сдавливанию вен. Ø Присасывающее действие отрицательного давления в грудной полости. • При вдохе приток крови к сердцу возрастает больше, чем при выдохе замедляется. Ø Присасывающее действие сердца. В момент открытия атриовентрикулярных клапанов давление в полых венах снижается и кровоток по ним в начальный период диастолы желудочков возрастает в результате быстрого поступления крови из правого предсердия и полых вен в правый желудочек (присасывающий эффект диастолы желудочков). 31
Ø Гидростатический фактор. В венах расположенных выше уровня сердца, способствует возврату крови к сердцу, а венах расположенных ниже уровня сердца он препятствует ему. У лежащего человека давление в венах на уровне стопы составляет примерно 5 мм рт. ст. Если перевести человека в вертикальное положение с помощью поворотного стола, то давление в венах на уровне стопы повысится до 90 мм рт. ст. • При этом венозные клапаны предотвращают обратный ток крови, но венозная система постепенно наполняется кровью за счет ее притока из артериального русла, где давление в вертикальном положении возрастает на ту же величину. • Емкость венозной системы при этом возрастает из-за растягивающего действия гидростатического фактора и в венах дополнительно накапливается 400 – 600 мл. притекающей из микрососудов крови, соответственно на эту же величину снижается венозный возврат к сердцу. 32
• У стоящего человека в венах расположенных выше уровня сердца венозное давление уменьшается на величину гидростатического фактора и может стать ниже атмосферного. • Так в венах черепа оно равно – 10 мм рт. ст, но вены не спадаются так как фиксированы к костям черепа. • В венах лица и шеи давление равно нулю, и вены находятся в спавшемся состоянии. Отток осуществляется через многочисленные анастомозы системы наружной яремной вены с другими венозными сплетениями головы. • В устье яремных вен давление в положении стоя равно нулю, но вены не спадаются из-за отрицательного давления в грудной полости. 33
34
Скачать презентацию Регуляция деятельности сердца ГБФ IV курс С Н
Регуляция деятельности сердца, ГБФ 4 курс.ppt