+Лекция Физиология сердца (1)

Функции сердечно-сосудистой системы:
Трофическая – перенос кислорода и питательных веществ, поступающих из окружающей среды
Экскреторная – удаление продуктов клеточного метаболизма через органы выделения
Регуляторная – перенос биологически активных веществ и участие в поддержании гомеостаза

Показатели кровообращения
Функциональное состояние сердца
Биоэлектрические явления
Звуковые явления
Частота сердечных сокращений
Объем циркулирующей крови
Уровень кровяного давления
Скорость кровотока
Систолический и минутный объем крови
Функциональное состояние механизмов регуляции кровообращения

Методы исследования системы кровообращения
Аускультация – выслушивание тонов сердца
Эхокардиография – определение размеров полостей сердца
Доплерография – определение скорости кровотока в различных отделах сердечно-сосудистой системы
Фонокардиография - запись звуковых явлений сердца
Электрокардиография – запись электрических явлений сердца
Кардиография – определение положения и размеров сердца рентгенологически
Реовазография – определение тонуса сосудов
Измерение уровня давления крови в полостях сердца и сосудах

Сердечно-сосудистая система
Органы:
Сердце и сосуды:
артерии артериолы
капилляры
венулы
вены
Сердце – автоматический насос, нагнетающий в артерии кровь, притекающую из вен.
Сосуды – эластичные трубки, по которым кровь течет от сердца к тканям (артерии и артериолы), протекает через ткани, вступая с ними в обменные процессы (капилляры) и возвращается к сердцу (венулы и вены).

Кровь (около 5 л) в системе кровообращения распределена так:
В сердце – 5-7%
В артериях – 15-20%
В венах – 70-75%
В капиллярах – 5-10%
Распределение крови в сердечно-сосудистой системе

В какой части сосудистой системы самое высокое и самое низкое кровяное давление?
Какие сосуды склонны к сжатию (уменьшению просвета), а какие склонны к растяжению?
Кровяное давление высокое - в артериях,
низкое - в венах
К сжатию склонны артерии,
к растяжению склонны вены.

Модель сердца. Внешний вид спереди.
Масса сердца 250-350 г
Частота сокращений сердца (ЧСС) в покое 65-75 уд/мин
При физических нагрузках ЧСС повышается до 150-180-200 уд/мин.
Основание сердца
Верхушка сердца

Продольный разрез сердца
Стенки сердца образованы особой мышечной тканью – миокардом
Толщина стенки левого желудочка сердца больше, чем правого. Почему?
Если трудно разобраться - смотрим далее схему…
Сердце состоит из 4 камер:

1- левое предсердие, 2- сухож. нити митрального клапана, 3- сосочковые мышцы митрального клапана, 4- стенка левого желудочка, 5- левый желудочек, 6- перегородка, 7- правый желудочек, 8- сосочковые мышцы трехстворчатого клапана, 9- сухожильные нити трехстворчатого клапана, 10- правое предсердие, 11- верхняя полая вена, 12- аорта, 13- клапаны аорты, 14- легочный ствол (легочная артерия), 15- легочные вены, 16- нижняя полая вена

Сердечный
цикл
Движение крови через камеры сердца во время сердечного цикла
При ЧСС
70 уд/мин
0,1 с
0,05 с
0,25 с
0,4 с

Графическая регистрация механической работы сердца, кровяного давления в ходе сердечного цикла

КРУГИ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Модель кругов кровообращения

Графическая регистрация электрической и механической работы сердца, кровяного давления в ходе сердечного цикла
Закрытие
створчатых
клапанов
Закрытие
полулунных
клапанов

Функциональные свойства миокарда
Автоматия – способность к ритмическим автоматическим сокращениям (за счет водителей ритма – скопления атипических мышечных клеток в миокарде)
Длительный период абсолютной рефрактерности – охватывает весь период сокращения сердца. (Никакое новое раздражение не способно вызвать дополнительное сокращение)
Способность к одновременному возбуждению и сокращению всех ее мышечных волокон (поскольку они не имеют оболочки и соединены через плазматические мостики)

Биоэлектрическая активность сердца
Сердце обладает автоматией.
В норме водителем ритма сердца, генерирующим возбуждение, является синусно-предсердный узел в правом предсердии. Из него волна возбуждения распространяется на другие отделы сердца и запускает процесс сокращения – систолу сердца. Волна возбуждения в сердце распространяется строго определенным образом, что отражается в изменении разности потенциалов электрического поля сердца. Регистрация биопотенциалов сердца с поверхности тела – электрокардиография - позволяет получить характерную кривую – электрокардиограмму (ЭКГ).

Автоматия сердца обеспечивается водителями ритма
Водитель сердечного ритма первого порядка – узел Кейт-Фляка – расположен в стенке правого предсердия в месте впадения полых вен
Водитель сердечного ритма второго порядка – узел Ашоф-Тавара – расположен в перегородке между предсердиями и желудочками. От него отходит пучок Гиса и две его ножки – правая и левая.
Водитель сердечного ритма третьего порядка – волокна Пуркинье, образованные разветвлением ножек пучка Гиса.

Проявления сокращений сердечной мышцы:
Механические явления – изменения плотности сердечной мышцы, формы сердца и его положения в грудной клетке (кардиография и баллистография)
Звуковые явления – тоны сердца вызываются захлопыванием клапанов (фонокардиография)
Электрические явления – электрические потенциалы при возбуждении миокарда (электрокардиография)

Фрагмент ЭКГраммы

Фрагмент ЭКГраммы и соответствие ее участков фазам сердечного цикла

Основные зубцы ЭКГ

Электрокардиограмма – запись электрических явлений в сердце

Оборудование для регистрации ЭКГ
Электрокардиограф многоканальный или аппаратно-программный комплекс (Валента, Россия)
Комплект электродов-клипс для конечностей
Комплект грудных электродов в виде груш-присосок
Электропроводный гель
Кушетка

Условия проведения исследования
Регистрация ЭКГ производится в положении обследуемого лежа на спине
После 10-15 мин отдыха
В условиях комфортной температуры
Вдали от электроприборов

Схема расположения отводящих электродов на конечностях

Стандартные отведения ЭКГ от конечностей

Усиленные отведения ЭКГ от конечностей
«а» - augemented (усиленный), «V» - voltage (потенциал),
«R» - right (правый), «L» - left (левый), «F» - foot (нога).

Для регистрации ЭКГ одновременно устанавливаются все электроды: на конечности и на грудную клетку

Анализ электрокардиограммы
Определение правильности (регулярности) сердечного ритма.
Производится измерение продолжительности сердечных циклов (интервалов R-R) в зарегистрированной ЭКГ.
Заключение.
Ритм считается правильным, если разброс продолжительности интервалов R-R не превышает ±10% от средней величины.

Анализ электрокардиограммы
Определение частоты сердечных сокращений (ЧСС) при правильном ритме
Формула расчета:
ЧСС = 60 / (R-Rсред)
Норма: 65-75 уд/мин (взрослый)

Анализ электрокардиограммы
Определение источника возбуждения – водителя ритма сердца.
Определяется по положению зубца P относительно комплекса QRS.
Заключение.
Зубец P во всех отведениях предшествует комплексу QRS. Ритм синусовый, то есть водителем ритма является синусно-предсердный узел. Это норма.

Анализ электрокардиограммы
Анализ продолжительности зубцов и интервалов ЭКГ
Производится измерение ширины зубцов и интервалов ЭКГ, амплитуды зубцов, оценивается выраженность и направленность зубцов в различных отведениях. Результаты сравниваются с нормами.
Измерения
Нормы

Анализ электрокардиограммы
Определение положения электрической оси сердца

Основные показатели работы сердца:
ЧСС уд./мин
Ударные объем крови
Зависит от:
Возраста, пола, уровня физического развития, степени тренированности, положения тела
Ударный объем или сердечный выброс - это количество крови, выталкиваемое сердцем за одну систолу. В покое равен 60-80 мл, при физической нагрузке повышается до 100-160 мл, у спортсменов – до 200 мл

Минутный объем кровотока (МОК) – количество крови, проходящее через сердце за 1 минуту
- это произведение систолического объема на частоту сердечных сокращений. В покое около 5 л/мин
- при мышечной работе необходимая величина МОК достигается, главным образом, за счет учащения сердечных сокращений и увеличения ударного объема крови. Достигает 16-20 и даже 35 л /мин (у тренированных людей)

Регуляция работы сердца
Внутриклеточные механизмы
Внутрисердечная регуляция
Внесердечная регуляция
Влияние центральной нервной системы
Гуморальная регуляция

Внутриклеточный механизм регуляции
Если сердечная мышца постоянно испытывает необходимость в повышенной активности, происходит гипертрофия миокарда

Эфферентная иннервация сердца
(вегетативная нервная система)
Рефлексогенные зоны в эндокарде и стенках сердца
Сердечно-сосудистый центр в продолговатом мозге
Двигательные нейроны (интрамуральные) расположены вблизи водителей ритма и образуют внутрисердечное нервное сплетение

Вегетативные нервные центры регулируют:
Возбудимость клеток водителей ритма и ЧСС (хронотропный эффект)
Длительность фаз сердечного цикла (дромотропный эффект)
Силу сердечных сокращений (инотропный эффект)
Величину порога возбуждения кардиомиоцитов (батмотропный эффект)

Кардиальные рефлексы:
Собственные рефлексы возникают с рецепторов в сердце или сосудах и заканчиваются на сердце или сосудах
Сопряженные рефлексы - начинаются в других органах и заканчиваются на сердце и сосудах

Собственные рефлексы сердца возникают:
При раздражении барорецепторов камер сердца, дуги аорты, каротидного синуса, легочных артерий, устьев полых вен
При раздражении хеморецепторов артерий (гипоксия тахикардия, гипероксия брадикардия)

Собственные сердечно-сосудистые рефлексы
начинаются и заканчиваются в сердце или сосудах
Рефлексы с рецепторов дуги аорты и каротидного синуса – повышение системного артериального давления возбуждает барорецепторы каротидного синуса, что приводит к возбуждению центров блуждающего нерва и отмечается торможение деятельности сердца
Аортальный рефлекс – снижение давления в аортальной зоне приводит к снижению частоты импульсов, идущих по депрессорному нерву в продолговатый мозг, что приводит к торможению центров блуждающего нерва и увеличению тонуса симпатических нервов и рефлекторному повышению АД

Сопряженные кардиальные рефлексы возникают
при раздражении рефлексогенных зон других органов, т.е. начинаются в других органах и заканчиваются на сердце и сосудах (рефлекс Геринга, рефлекс Гольца, рефлекс Данини-Ашнера)

Рефлекс Геринга – урежение сокращений сердца при задержке дыхания
Раздражение
барорецепторов каротидного узла
Возбуждение
синокаротидного нерва
(в составе языкоглоточного)
возбуждение
сосудодвигательного
центра)
расширение
сосудов
брадикардия
снижение АД

Рефлекс Гольца –
при ударе в эпигастральную область в результате стимуляции механорецепторов брюшины и органов брюшной полости возникает рефлекторная брадикардия вплоть до полной остановки сердца
Рефлекс Данини-Ашнера
Брадикардия при надавливании на глазные яблоки

Внесердечная регуляция

Влияние центральной нервной системы на регуляцию кровообращения
Гипоталамус обеспечивает перестройку функций ССС по сигналам, поступающим из выше расположенных отделов ЦНС – лимбической системы и неокортекса
Кора больших полушарий влияет на работу сердца через вегетативную нервную систему и эндокринные железы. Отрицательные эмоции могут сопровождаться спазмом коронарных сосудов и болевыми ощущениями. Положительные эмоции влияют благоприятно.

Гуморальная регуляция - биологически активными веществами
Гормоны – катехоламины, кортикостероиды, вазопрессин, глюкагон – повышают силу СС. Тироксин увеличивает чувствительность к симпатическим влияниям
Медиаторы – адреналин, норадреналин стимулируют сердечную деятельность
Метаболиты – стимулирующее (кальций, внутриклеточный калий) и тормозное (внеклеточный калий) влияние на деятельность сердца