РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА Доцент Андреевская М В 2011

РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА Доцент Андреевская М. В. 2011

РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА ЭТО ПРИСПОСОБЛЕНИЕ МИНУТНОГО ОБЪЕМА КРОВИ К МЕТАБОЛИТИЧЕСКИМ ПОТРЕБНОСТЯМ ОРГАНИЗМА

Минутный объем кровотока (МОК) n n n количество крови, выбрасываемое каждым желудочком в минуту МОК = СО х ЧСС МОК в покое 70 мл х 75 уд/мин ~ 5 л

n При максимальной нагрузке МОК = 30 л Резерв сердца - разница между МОК при максимальной нагрузке и МОК в покое 30 л – 5 л = 25 л

МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ РАБОТЫ СЕРДЦА I. НЕРВНЫЙ II. МИОГЕННЫЙ III. ГУМОРАЛЬНЫЙ

I НЕРВНЫЙ МЕХАНИЗМ ЭКСТРАКАРДИАЛЬНЫЙ

ИННЕРВАЦИЯ СЕРДЦА парасимпатическая

ВЛИЯНИЯ НА СЕРДЦЕ ХРОНОТРОПНЫЕ - на ритм сердца (ЧСС) n ИНОТРОПНЫЕ – на силу сердечных сокращений n БАТМОТРОПНЫЕ – на возбудимость сердца n ДРОМОТРОПНЫЕ – на проводимость сердца n

СИМПАТИЧЕСКИЕ положительные эффекты n ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЕ отрицательные эффекты n

n Сердечно-сосудистый центр Продолговатый мозг Кардиостимулирующая ( и прессорная)зона: ЧСС АД n Кардио ингибирующая (и депрессорная)зона: ЧСС АД n

ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ n n n Сердечно-сосудистый центр – продолговатый мозг Правый n. vagus иннервирует – правое предсердие и синусный узел Левый n. vagus – левое предсердие и предсердножелудочковый узел

n n n ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ Преганглионарные нейроны - в парасимпатическом ядре Х нерва Постганглионарные нейроны - в нервном сплетении сердца Медиатор ацетилхолин

n. VAGUS (братья Веберы, 1845) n (-) отрицательные тропные эффекты ЧСС (хронотропный) Сила сокращений (инотропный) Возбудимость (батмотропный) Проводимость (дромотропный)

МЕХАНИЗМ • Блуждающий нерв выделяет АХ • АХ действует на мускариновые рецепторы синоатриального узла – открытие К+- каналов • Гиперполяризация клеток и уменьшение скорости диастолической деполяризации пейсмекерного потенциала Уменьшение ЧСС = брадикардия

Регуляция ЧСС +25 0 m. V -25 -50 -75 Эффект парасимпатической нервной системы

Опыт Леви (1921) медиаторный механизм передачи влияний на сердце Остановка сердца при раздражении vagus’a (2) АХ в раствор Торможение сердца (1) Торможение сердца (2) Остановка сердца без раздражения vagus’a (1)

Феномен ускользания из под влияния вагуса

ТОНУС БЛУЖДАЮЩЕГО НЕРВА в покое обусловлен: n n n афферентной импульсацией с рецепторных зон (дуга аорты, каротидный синус, сердца) спонтанная активность самих нейронов импульсацией в ретикулярную формацию с сенсорных зон гуморальные факторы влияние из дыхательного центра

СИМПАТИЧЕСКАЯ n n Иннервирует сократительный миокард и проводящую систему Преганглионарные нейроны в боковых рогах Th 1 -Th 5 Постганглионарные нейроны в звездчатом ганглии Медиатор нервномышечного синапса НА

СИМПАТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ НА СЕРДЦЕ (И. Ф. Цион) ЧСС Автоматия Сила сокращения Возбудимость Проводимость

МЕХАНИЗМ • В окончаниях симпатических нервов выделяется норадреналин • плюс циркулирующий адреналин из мозгового вещества надпочечников • оба действуют на β-рецепторы клеток миокарда, и в частности синоатриального узла - открытие Са 2+ - каналов • возрастает скорость деполяризации пейсмекера - ЧСС увеличивается сокращений тахикардия и ↑ сила

Регуляция ЧСС +25 0 m. V -25 -50 -75 Эффект симпатической нервной системы

Регуляция ЧСС n. vagus n. sympaticus

n n Сердце стимулируется кардиотоническим центром по симпатическим нервам Сердце тормозится кардиоингибиторным центром по парасимпатическим нервам (nn. vagi)

Центры функционируют как единое целое n Между ними реципрокные отношения n

н

Рефлекс с барорецепторов. Частота импульсации барорецкпторов MAP = CO x TPR АД (mm. Hg)

n n Рефлекс с барорецепторов При АД от барорецепторов в сердечно- сосудистый центр (ССЦ) в депрессорный отдел тонуса блуждающего нерва торможение работы сердца и АД При АД от барорецепторов в прессорный отдел ССЦ тонус блуждающего нерва ритма сердца и АД

Механорецепторы сердца Рефлексы с рецепторов растяжения сердца

В обоих предсердиях расположены рецепторы растяжения: А-типа, В-типа При раздражении рецепторов В-типа (предсердий) ЧСС n При раздражении А –типа (предсердий и полых вен) n ЧСС Рефлекс Бейнбриджа

Внутрисистемные рефлексы Рефлекс Геринга Брадикардия Рефлекс Бейнбриджа Тахикардия Рефлекс Бецольда -Яриша Парина Брадикардия

ВАГУСНЫЕ МЕЖСИСТЕМНЫЕ РЕФЛЕКСЫ Рефлекс Ашнера-Даньини Рефлекс с капсулы печени и желчных путей Рефлекс Гольца

Интероцептивные и экстероцептивные рефлексы на сердце Рефлекс Гольца Рефлекс Данини-Ашнера

Интеграция механизмов, регулирующих работу сердца

II МИОГЕННЫЙ МЕХАНИЗМ ВНУТРИСЕРДЕЧНЫЙ

МИОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ n n Регуляция синтеза белков в зависимости от нагрузки: чем больше нагрузка, тем больше миофибрилл в кардиомиоците рабочая гипертрофия у спортсменов, гипертрофия при гипертонической болезни Но «БЫЧЬЕ» СЕРДЦЕ НОРМА

Регуляция работы сердца n Гетерометрическая регуляция осуществляется в результате изменения длины волокон миокарда в ответ на изменение притока крови к сердцу

n Гомеометрическая регуляция осуществляется при исходной одинаковой длине волокон миокарда (постоянном кровенаполнением камер сердца)

ГЕТЕРОМЕТРИЧЕСКАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ n n n ЗАКОН СЕРДЦА ФРАНКА – СТАРЛИНГА Чем больше растяжение миокарда в диастолу, тем сильнее его сокращение в систолу или СИЛА СОКРАЩЕНИЯ МИОКАРДА ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СТЕПЕНИ ЕГО КРОВЕНАПОЛНЕНИЯ В ДИАСТОЛУ

ЗАКОН СЕРДЦА Чем больше венозный возврат, тем больше систолический объем и систолический выброс n

СООТНОШЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ СЕРДЦА (ЗАКОН СТАРЛИНГА)

Количество актомиозиновых мостиков максимально при растяжении саркомера на 10 % исходной длины n Предел до 20 % n

Сердечнолёгочный препарат Старлинга Чем больше конечнодиастолический объём, тем больше ударный объём Чем больше венозный возврат, тем больше систолический объем.

Смысл закона сердца Приспособление сердца к преднагрузке n Увеличение притока крови при физической работе n Мобилизация крови из депо n Горизонтальной положение тела n

Гомеометрический механизм n n n Эффект Анрепа при повышении давления в артериальном сосуде увеличивается сила сокращения желудочка (при этом сердечный выброс не снижается!)

Эффект Анрепа В ответ на повышение давления в аорте сила сокращения левого желудочка увеличивается При этом УО и МОК не уменьшаются!

ФАКТОРЫ, ВЕДУЩИЕ К САМОРЕГУЛЯЦИИ СЕРДЦА >АД НАГРУЗКА НА ВХОДЕ, ИЛИ НАГРУЗКА ОБЪЕМОМ НАГРУЗКА НА ВЫХОДЕ, ИЛИ НАГРУЗКА СОПРОТИВЛЕ НИЕМ

ЭФФЕКТ «ЛЕСТНИЦЫ» ритмозависимый механизм : (положительная лестница Боудича): - чем больше частота раздражающих стимулов, Амплитуда тем выше амплитуда сокращений сердца. -↓ длительности диастолы - ионов Na и Са в клетке - входа ионов Са Увеличение частоты раздражающих стимулов.

Лестница Боудича 1871

Использование внеклеточного кальция для ПД и сокращения.

Внутрисердечные рефлексы метасимпатическая система

КАРДИОСТИМУЛИРУЮЩИЙ РЕФЕКС n n n ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ РЕЦЕПТОРОВ ПРЕДСРДИЙ (увеличение притока крови) ПРИ СНИЖЕНИИ КРОВЕНАПОЛНЕНИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ И ДАВЛЕНИЯ В АОРТЕ ПРИ СОЧЕТАНОМ ДЕЙСТВИИ ЭТИХ ФАКТОРОВ

КАРДИОИНГИБИРУЮЩИЙ РЕФЛЕКС n ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ РЕЦЕПТОРОВ ПРЕДСЕДИЙ И ЖЕЛУДОЧКОВ НА ФОНЕ ПЕРЕПОЛНЕИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ КРОВЬЮ И ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В АОРТЕ

Внутрисердечные рефлексы периферические рефлексы n n n Рецепторы – механохеморецепторы миокарда предсердий и левого желудочка Афферентные, вставочные, эфферентные нейроны ганглиев сердца Эффекторы – кардиомиоциты

Внутрисердечные: местные рефлексы 3 3 2 1 1 - Рецептор ПП ПЖ 4 ЛЖ 2 - Афферентный ЛП 3 Интрамуральный ганглий 4 – Эфферентные 5 - Эффектор 5

Сила сокращения сердца при изменении венозного притока Стрелками отмечено увеличение венозного притока

n Умеренное растяжение правого предсердия → увеличивает силу сокращения левого желудочка.

Значение внутрисердечных рефлексов Коррекция механизмов саморегуляции n Стабилизация сердечного выброса n

СТРУКТУРА ВНУТРИСЕРДЕЧНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

III ГУМОРАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

ВЛИЯНИЕ ГОРМОНОВ НА РАБОТУ СЕРДЦА

КАТЕХОЛАМИНЫ n n n АДРЕНАЛИН И НОРАДРЕНАЛИН «+» тропные эффекты Инотропный Хронотропный Батмотропный дромотропный

ТИРОКСИН И ГЛЮКОКОРДИКОИДЫ n n Влияние на изоферментный состав миоцита Увеличивают сократимость миокарда Увеличивают количество β-адренорецепторов Глюкагон усиливает сокращение сердца

Биологически активные вещества – БАВ Ангиотензин - положительный инотропный эффект Серотонин – усиливает силу сокращения миокарда

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА РАБОТУ СЕРДЦА n

К+ n К+ – при снижении концентрации ↓ 4 м. М уменьшается МП, повышается возбудимость вплоть до нарушения ритма n n n К+ – при повышении конц. от 4 до 8 м. М возбудимость, скорость проведения возрастают К+ – при повышении конц. выше 8 м. М возбудимость, скорость проведения и длительность ПД падают – остановка сердца Кардиоплегические растворы для остановки сердца в хирургии

Са 2+ n n Са 2+ – при снижении концентрации - снижается сила сокращений Са 2+– при повышении концентрации - сила сокращений возрастает

Влияние ионов на сокращение миокарда

МАКСИМАЛЬНАЯ РАБОТА ЧСС УО МОК ПОКОЙ РАБОТА УВЕЛИЧЕНИЕ 70 мин-1 180 мин-1 70 мл 110 мл х 2. 5 х 1. 6 ~5 л/мин ~ 20 л/мин х 4. 0

Влияние физической нагрузки

Основные механизмы увеличения МОК при работе Условные рефлексы (предстартовое состояние) 1. Рефлекс с проприорецепторов работающих мышц 2. Увеличение венозного возврата за счёт «мышечного насоса» 3.

4. Рефлекс с хеморецепторов дуги аорты и каротид. синуса, при ↓РО 2 и РСО 2. 5. Активация симпатоадреналовой системы. Адреналин 1 адренорецепторы - частоты и силы сокр. сердца. 6. Рефлекс с механорецепторов устьев полых вен.

Интеграция механизмов, регулирующих работу сердца n n Кора больших полушарий Гипоталамус связь с парасимпатическим и симпатическим центром