Файл: Физиологические свойства миокарда и процессов, детерминированных этими свойствами.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 303
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Физиологические свойства миокарда и процессов, детерминированных этими свойствами. Миокард представлен поперечно-полосатой мышечной тканью, состоящей из отдельных клеток – кардиомиоцитов, соединенных между собой с помощью нексусов, и образующих мышечное волокно миокарда. Таким образом, оно не имеет анатомической целостности, но функционирует как синцитий. Это связано с наличием нексусов, обеспечивающих быстрое проведение возбуждения с одной клетки на остальные. По особенностям функционирования выделяют два вида мышц: рабочий миокард и атипическую мускулатуру. Рабочий миокард образован мышечными волокнами с хорошо развитой поперечно-полосатой исчерченностью. Рабочий миокард обладает рядом физиологических свойств: возбудимость – это способность поперечно-полосатой мышцы отвечать на действие нервных импульсов. Она меньше, чем у поперечно-полосатых скелетных мышц. Клетки рабочего миокарда имеют большую величину мембранного потенциала и за счет этого реагируют только на сильное раздражение.
За счет низкой скорости проведения возбуждения обеспечивается попеременное сокращение предсердий и желудочков.
Рефрактерный период довольно длинный и связан с периодом действия. Сокращаться сердце может по типу одиночного мышечного сокращения (из-за длительного рефрактерного периода) и по закону «все или ничего».
Атипические мышечные волокна обладают слабовыраженными свойствами сокращения и имеют достаточно высокий уровень обменных процессов. Это связано с наличием митохондрий, выполняющих функцию, близкую к функции нервной ткани, т. е. обеспечивает генерацию и проведение нервных импульсов. Атипический миокард образует проводящую систему сердца. Физиологические свойства атипического миокарда:
- возбудимость ниже, чем у скелетных мышц, но выше, чем у клеток сократительного миокарда, поэтому именно здесь происходит генерация нервных импульсов;
-проводимость меньше, чем у скелетных мышц, но выше, чем у сократительного миокарда;
-рефрактерный период довольно длинный и связан с возникновением потенциала действия и ионами кальция;
-низкая лабильность;
-низкая способность к сократимости;
-автоматия (способность клеток самостоятельно генерировать нервный импульс).
Атипические мышцы образуют в сердце узлы и пучки, которые объединены в проводящую систему. Она включает в себя:
синоатриальный узел или Киса-Флека (расположен на задней правой стенке, на границе между верхней и нижней полыми венами);
атриовентрикулярный узел (лежит в нижней части межпредсердной перегородки под эндокардом правого предсердия, он посылает импульсы к желудочкам);
пучок Гиса (идет через пердсердно-желудочную перегородку и продолжается в желудочке в виде двух ножек – правой и левой);
волокна Пуркинье (являются разветвлениями ножек пучка Гиса, которые отдают свои ветви к кардиомиоцитам);
2.Потенциал действия кардиомиоцитов и клеток проводящей системы сердца. Автоматия. Потенциал действия сократительных кардиомиоцитов. Потенциал действия сократительных кардиомиоцитов разделяют на такие фазы: быстрой деполяризации, скорой начальной реполяризации, медленной реполяризации (плато) и быстрой конечной реполяризации. Механизмы развития фаз потенциала действия сократительных кардиомиоцитов. фаза 0 - быстрое открытие Na+ -каналов, лавинообразный вход Na+ в клетку;
фаза 1 - уменьшение проницаемости для Na+, с одновременным ее повышением для К+ и Сl-
фаза 2 - в клетку входит Са2+ через медленные Са2+-каналы, что предопределяет длительную реполяризацию
фаза 3 - постепенное закрытие Са2+-каналов, при открытии кальцийвозбудимых К+-каналов, что предопределяет выход K+ из клетки
фаза 4 - происходит возобновление исходных концентраций ионов в клетке и вне ее.
Потенциал действия атипичных кардиомиоцитов
0 - Фаза быстрой деполяризации, 1 - Фаза начальной реполяризации, 2 - Фаза медленной реполяризации (плато), 3 - Фаза быстрой конечнойреполяризации, 4 – фаза спонтанной диастолической деполяризации.
Механизмы развития фаз потенциала действия атипичных кардиомиоцитов
фаза 0 - быстрое открытие Na+ -каналов, лавинообразный вход Na+ в клетку; фаза 1 - уменьшение проницаемости для Na+, с одновременным ее повышением для К
+ и Сl-. фаза 2 - в клетку входит Са2+ через медленные Са2+-каналы, что предопределяет длительную реполяризацию, фаза 3 - постепенное закрытие Са2+-каналов, при открытии кальцийвозбудимых К+-каналов, что предопределяет выход K+ из клетки, фаза 4 – фаза спонтанной диастолической деполяризации, которая обусловленна входом через мембрану кардиомиоцита ионов Са2+ и Na+ .
Автоматия сердечной мышцы. Автоматизм — способность сердца сокращаться под влиянием возникающих в нем возбуждений. Ритмическая деятельность сердца происходит благодаря наличию в области ушка правого предсердия ведущего центра автоматизма — синусно-предсердного (синусного) узла. От него по проводящим волокнам предсердий возбуждение достигает атриовентрикулярного узла, расположенного в стенке правого предсердия вблизи перегородки между предсердиями и желудочками. Здесь возбуждение переходит на миокард желудочков по волокнам пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка) и достигает волокон Пуркинье (сердечных проводящих миоцитов). В норме водителем ритма сердца является синусно-предсердный узел; он обладает всеми качествами истинного пейсмекера, а именно:
• повышенной по сравнению с другими отделами сердца чувствительностью к влияниям гуморальной и нервной природы;
• спонтанной ритмической медленной деполяризацией формирующих его элементов.
Теории автоматизма. Существует несколько теорий, объясняющих происхождение автоматизма (нейрогенная, эндогенная и др.). Наиболее популярна теория диастолического поля, в соответствии с которой в начальную фазу диастолы в проводящих миоцитах регистрируется мембранный потенциал, равный —90 мВ. В диастолу метаболизм сердечной мышцы изменяется, и МП постепенно уменьшается. Степень уменьшения МП неодинакова в различных отделах сердца. Быстрее всего он уменьшается в клетках синусно-предсердного узла вследствие особенности их метаболизма. Мембранный потенциал постепенно достигает критического уровня деполяризации, вслед за которым следует ПД. Все остальные отделы сердца подчиняются возникшему ПД — возбуждению, генерируемому в водителе ритма.
3.Сердце и его гемодинамическая функция. Сердечный цикл и его основные фазы. Систолический и минутный объем крови. Микроструктура и физиологические свойства сердечной мышцы. Сердце человека — четырехкамерный полый мышечный орган, состоящий из двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая части сердца разделены перегородкой и не сообщаются между собой. Предсердия и желудочки отделены друг от друга с помощью створчатых (атриовентрикулярных) клапанов. Желудочки от магистральных сосудов (аорты и легочного ствола) отделены полулунными клапанами. Клапанный аппарат работает по принципу разности давления между полостями, которые эти клапаны разделяют. Мышечная ткань сердца состоит из отдельных клеток — миоцитов. Различают два вида миоцитов — сердечные проводящие миоциты и сократительные миоциты. У кардиомиоцитов имеются внешняя оболочка (сарколемма), ядро, митохондрии и продольные сократительные элементы — миофибриллы.Характерной особенностью ткани сердечной мышцы является наличие в области вставочных дисков зон плотного прилегания мембран кардиомиоцитов — нексусов. За счет этого в области нексусов создается низкое электрическое сопротивление по сравнению с другими областями мембраны, что обеспечивает быстрый переход возбуждения с одного волокна на другое. Такое псевдосинцитиальное строение сердечной мышцы определяет ряд ее особенностей.
Гемодинамическая функция сердца - процессы, механизмы движения крови в сердечно-сосудистой системе на основе использования физических законов. Одиночный цикл сердечной деятельности. Фазовый анализ сердечной деятельности. Величина кровяного давления исостояние клапанов сердца в различные фазы сердечного цикла.
В норме сердце человека совершает в среднем 70 уд/мин. Это означает, что один сердечный цикл длится 0,8 с. При этом длительность систолы предсердий составляет 0,1 с, длительность систолы желудочков — 0,33 с. Диастола предсердий длится 0,7 с, желудочков — 0,47 с. Таким образом, предсердия большую часть цикла (0,7 с) находятся в состоянии диастолы, а у желудочков диастола значительно меньше.
Систола предсердий. Систола предсердий начинается при распространении возбуждения от синусно-предсердного узла. В процесс сокращения вовлекаются все миокардиоциты — и правого, и (чуть позже) левого предсердия. В результате сжимаются устья полых вен, впадающих в предсердия, повышается внутрипредсердное давление — в левом предсердии до 5—8 мм рт.ст., в правом — до 4—6 мм рт.ст. В результате вся кровь, которая за время диастолы предсердия накопилась в нем, изгоняется в желудочки: примерно за всю систолу предсердий (0,1 с) в желудочки дополнительно входит около 40 мл крови, т.е. около 30 % от конечно-диастолического объема. Благодаря этому, во-первых, возрастает кровенаполнение желудочков и, во-вторых создается сила, которая вызывает дополнительное растяжение сократительных кардиомиоцитов желудочков.
Систола желудочков. Систолу желудочков принято делить на два периода — период напряжения и период изгнания крови, а диастолу — на три периода — протодиастолический период, период изометрического расслабления и период наполнения. Цикл систола—диастола желудочков представлен в следующем виде.
Систола желудочков — 0,33 с.
Период напряжения — 0,08 с:
• фаза асинхронного сокращения — 0,05 с;
• фаза изометрического сокращения — 0,03 с.
Период изгнания крови — 0,25 с:
• фаза быстрого изгнания — 0,12 с;
• фаза медленного изгнания — 0,13 с.
Диастола желудочков — 0,47 с.
Протодиастолический период — 0,04 с.
Период изометрического расслабления — 0,08 с.
Период наполнения кровью — 0,35 с:
• фаза быстрого наполнения — 0,08 с;
• фаза медленного наполнения — 0,26 с;
• фаза наполнения, обусловленная систолой предсердия,— 0,1 с.
Систола желудочков занимает 0,33 с. В период напряжения повышается давление внутри желудочков, закрываются атриовентрикулярные клапаны. Это происходит в том случае, если давление в желудочках становится чуть выше, чем в предсердиях. Промежуток времени от начала возбуждения и сокращения кардиомиоцитов желудочков до закрытия атриовентрикулярных клапанов называется фазой асинхронного сокращения. В оставшиеся 0,03 с происходит быстрое повышение внутрижелудочкового давления: кровь находится в замкнутом пространстве — атриовентрикулярные клапаны закрыты, а полулунные еще не открыты. Из-за несжимаемости крови и неподатливости стенок желудочков в результате продолжающегося сокращения миокардиоцитов в полостях желудочков сердца возрастает давление. Это — фаза изометрического сокращения, в конце которой открываются полулунные клапаны. В левом желудочке это происходит при достижении давления 75—85 мм рт.ст., т.е. такого давления, которое чуть выше, чем в аорте в период диастолы, а в правом желудочке — 15—20 мм рт.ст., т.е. чуть выше, чем в легочном стволе. Открытие полулунных клапанов создает возможность изгнания крови в аорту и легочный ствол.
В остальное время систолы желудочков — 0,25 с — происходит изгнание крови. В начале процесс изгнания совершается быстро— давление в выходящих из желудочков сосудах (аорте, легочном стволе) сравнительно небольшое, а в желудочках продолжает нарастать: в левом до 120—130 мм рт.ст., в правом до 25—30 мм рт.ст. Такое же давление создается соответственно в аорте и легочном стволе. По мере заполнения аорты и легочного ствола выходящей из желудочков кровью сопротивление выходящему потоку крови увеличивается и фаза быстрого изгнания сменяется