Размещено на http://www.allbest.ru/

Фармацевтический факультет

Кафедра нормальной физиологии ВМА

ЛЕКЦИЯ № 11

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА

1. Сердце, строение, функция. Факторы, обеспечивающие передвижение крови в нужном направлении

Центральным органом кровообращения является сердце.

Это полый мышечный орган, который своими ритмическими сокращениями приводит в движение массу крови, содержащуюся в сосудах. Сердце расположено в грудной клетке слева в переднем средостении. Оно разделено вертикальной перегородкой и состоит из двух изолированных отделов: правого и левого сердца. Каждый из отделов состоит из двух насосов, соединенных последовательно.

Камеры низкого давления (предсердия) наполняются кровью из венозной системы и через клапаны одностороннего действия (трехстворчатый клапан находится в правом, а двухстворчатый или митральный - в левом отделах сердца) перекачивают ее в камеры высокого давления (желудочки).

Желудочки через второй клапан одностороннего действия (полулунные клапаны) направляют кровь в артериальную систему.

Сердечная стенка (желудочков и предсердий) состоит из трех слоев.

Внутренняя оболочка - эндокард образована эндотелием, эластическими волокнами и гладкими мышечными клетками. Эндокард образует клапаны сердца.

Средняя оболочка - миокард представляет самый мощный слой сердца, который образован сердечными миоцитами. Миокард сердца представлен двумя отдельными мышцами: миокардом предсердий и миокардом желудочков, которые отделены двумя фиброзными кольцами. Связь миокарда предсердий и желудочков осуществляется только через проводящую систему сердца. Миокард левого желудочка более мощный, так как проталкивает кровь в большой круг кровообращения

Наружная оболочка - эпикард образована мезотелием и рыхлой соединительной тканью

У основания сердца эпикард переходит в перикард. Между эпикардом и перикардом имеется полость, содержащая серозную жидкость, которая уменьшает трение при сокращениях сердца

Причинами одностороннего движения крови в сердце (от предсердий в желудочки) и по сосудистой системе являются:

Градиент давления между началом и концом большого и малого кругов кровообращения.

Остаток движущей силы предыдущего сокращения сердца).

Согласованная работа различных отделов сердца (последовательное сокращение и расслабление миокарда) и сосудов.

Изменение давления в сердце, а также деятельность клапанов сердца (атриовентрикулярных) и сосудов (полулунных).

Присасывающее действие грудной клетки (особенно при вдохе).

Насасывающее действие предсердий (за счет расширения предсердий при оттягивании книзу атривентрикулярной перегородки во время систолы желудочков.

Сокращения скелетных мышц

2. Лимфатическое и микроциркуляторное русло. Круги кровообращения. Система воротной вены

Кровообращение начинается в тканях, где через стенки капилляров совершается обмен веществ и газов.

Капилляры (кровеносные и лимфатические) составляют основную часть микроциркуляторного русла.

Микроциркуляторное русло включает пять звеньев: артериолы, прекапиллярные артериолы (промежуточное звено между артериолами и истинами капиллярами), капилляры, посткапиллярные венулы и венулы.

Лимфатическое русло начинается слепо замкнутыми лимфатическими капиллярами.

Из микроциркуляторного русла кровь поступает в вены, а лимфа - в лимфатические сосуды (впадают в присердечные вены).

Венозная кровь (содержащая присоединившуюся лимфу) через полые вены (верхнюю и нижнюю) поступает в правое предсердие, а из него в правый желудочек, откуда начинается малый круг кровообращения служит для обогащения крови кислородом).

Из правого желудочка выходит ствол легочной артерии, который разветвляется в легких на артерии, переходящие в капилляры.

В капиллярных сетях альвеол кровь отдает СО2, получает О2 и превращается в артериальную.

Обогащенная О2 артериальная кровь поступает из капилляров в вены, которые, слившись в четыре легочные вены (по две с каждой стороны), впадают в левое предсердие (здесь заканчивается малый круг).

Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек, где начинается большой круг кровообращения (служит для доставки всем органам и тканям О2 и питательных веществ).

Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь.

Аорта разветвляется на артерии, которые идут ко всем органам и тканям.

В их толще они переходят в артериолы и капилляры.

Через стенку капилляров происходит газообмен и обмен веществ между кровью и тканями (кровь отдает тканям О2 и питательные вещества и взамен получает продукты обмена и СО2). Образовавшаяся венозная кровь собирается в венулы, а затем вены.

Вены сливаются в два крупных ствола - верхнюю и нижнюю полую вены, которые впадают в правое предсердие (здесь заканчивается большой круг кровообращения).

В пределах большого круга кровообращения отдельно выделяется система воротной вены. Она включает вены, несущие кровь от непарных органов (желудка, селезенки, кишечника).

Эти вены сливаются в воротную вену печени, которая формирует в печени вторичную капиллярную сеть. Печеночная вена впадает в нижнюю полую вену.

Дополнением к большому кругу также является третий или сердечный круг кровообращения, обслуживающий само сердце.

Он начинается венечными артериями сердца (выходят из аорты) и заканчивается венами сердца, которые сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие.

Остальные вены открываются в полость предсердия непосредственно.

сердце мышца лимфатический кровь

3. Сердечный цикл и его фазы

Сердце выполняет функцию насоса и обеспечивает постоянный кровоток по сосудистой системе организма.

Деятельность сердца складывается из одиночных сердечных циклов. Каждый цикл включает систолу (сокращение) и диастолу (расслабление).

Продолжительность сердечного цикла при ЧСС=75 уд/мин составляет 0,8 с.

Сердечный цикл начинается с систолы предсердий (продолжается 0,1 с).

За систолой предсердий следует диастола предсердий (0,7 с).

Одновременно с началом диастолы предсердий наступает систола желудочков (0,33 с), которую сменяет диастола желудочков (0,47 с).

Таким образом, за 0,1 с до окончания диастолы желудочков начинается новая систола предсердий.

При систоле предсердий давление крови в них повышается от 2-4 до 5-9 мм рт.ст.

В это время желудочки расслаблены и давление в них ниже, чем в предсердиях, створки атрио-вентрикулярных клапанов свисают вниз и кровь по градиенту давлений поступает из предсердий в желудочки, т.е. происходит дополнительное заполнение желудочков кровью.

Обратному току крови из предсердий в полые и легочные вены препятствует сокращение кольцеобразных мышц (сфинктеров), охватывающих отверстия вен.

За это время возбуждение из синусового узла достигает желудочков и начинается систола желудочков.

Систола желудочков состоит из двух фаз: фазы напряжения и фазы изгнания крови.

В фазу напряжения (0,08 с) волна возбуждения не сразу охватывает мускулатуру желудочков, а постепенно распространяется по миокарду.

Поэтому часть мышечных волокон (которая ближе к предсердиям) сокращается, а другая часть остается расслабленной.

Этот период систолы получил название фаза асинхронного сокращения (0,05 с).

Начало возбуждения в эту фазу сопровождается сокращением сосочковых мышц и натяжением сухожильных нитей, что препятствует выворачиванию створчатых клапанов в предсердия.

Давление в желудочках практически не изменяется.

По мере того, как процессом возбуждения охвачен весь сократительный аппарат сердца, давление в желудочке растет, становится больше, чем в предсердиях и обратным током крови захлопываются атрио-вентрикулярные клапаны.

Одновременно давление в артериях пока превышает давление в желудочках, поэтому полулунные клапаны тоже закрыты.

Таким образом, развивается период сокращения при закрытых клапанах.

Так как кровь, подобно любой жидкости, практически несжимаема, то в течение короткого времени (0,03 с) мускулатура желудочков напрягается, но их объем не изменяется.

Этот период получил название фаза изометрического сокращения.

Давление сильно растет и достигает в левом желудочке 115-125, а в правом - 25-30 мм рт.ст. Давление в артериальных сосудах в это время, наоборот, падает (из-за продолжающегося оттока крови на периферию).

Когда давление в желудочках становится выше, чем артериях, полулунные клапаны открываются, и кровь под большим давлением выбрасывается в аорту и легочную артерию.

Наступает фаза изгнания, которая продолжается 0,25 с.

У человека изгнание крови (систолический выброс) может наступить, когда давление в левом желудочке достигает 65-75 мм рт.ст., а в правом - 5-12 мм рт.ст.

В самом начале, когда градиент давления велик, кровь из желудочков в сосуды изгоняется быстро.

Это фаза быстрого изгнания. Она продолжается 0,10-0,12 с. По мере того, как количество крови в желудочках убывает, давление в них падает.

Одновременно приток крови в аорту и легочную артерию сопровождается повышением давления в выходящих сосудах.

Разность давлений уменьшается, и скорость изгнания уменьшается.

Наступает фаза медленного изгнания (0,10-0,15 с).

Вслед за фазой изгнания наступает диастола желудочков.

Желудочки начинают расслабляться и давление в них дополнительно падает.

Давление в выходящих сосудах становится выше, чем в желудочках, кровь меняет свое направление и обратным током крови полулунные клапаны захлопываются.

Время от начала расслабления желудочков до момента закрытия полулунных клапанов получило название протодиастолический период (0,04 с).

Затем (около 0,08 с) желудочки расслабляются при закрытых атрио-вентрикулярных и полулунных клапанах.

Этот период диастолы обозначают как фаза изометрического расслабления.

Она продолжается до тех пор, пока давление в желудочках не упадет ниже, чем в предсердиях.

Предсердия к тому времени уже заполнены кровью, т.к. диастола желудочков частично совпадает с диастолой предсердий, во время которой кровь свободно протекает из полых вен в правое, а из легочных вен - в левое предсердия.

В результате падения давления в желудочках (где давление падает до 0) и повышения давления в предсердиях возникает разность давлений, створчатые клапаны открываются, и кровь из предсердий начинает наполнять желудочки. Это фаза наполнения желудочков (0,25 с).

Сначала наполнение происходит быстро, т.к. градиент давлений велик.

Этот период получил название фаза быстрого наполнения (0,08 с).

По мере наполнения желудочков давление в них повышается, а в предсердиях - падает. Градиент давлений уменьшается, и скорость наполнения замедляется.

Этот период получил название фаза медленного наполнения (0,17 с).

В конце диастолы, за 0,1 с до ее окончания наступает новая систола предсердий, т.е. начинается новый сердечный цикл.

В это время происходит дополнительное наполнение желудочков кровью.

Этот заключительные период диастолы желудочков получил название пресистолический период.

4. Свойства сердечной мышцы. Автоматия, проводящая система сердца

Сердечная мышца, как и все возбудимые ткани, обладают определенными свойствами, к которым относятся возбудимость, проводимость, сократимость.

Характерным свойством сердечной мышцы является автоматия. Автоматия - это способность клетки, ткани или органа возбуждаться под влиянием импульсов, возникающих в них самих, т.е. без действия внешних раздражителей или приходящего нервного импульса.

Автоматию можно наблюдать на изолированном сердце.

Например, если через сердце лягушки, удаленное из организма, пропускать раствор Рингера, то оно может сокращаться в течение нескольких часов.

В настоящее время доказана миогенная природа автоматии. Так, если взять кусочек сердечной мышцы лягушки, отделить мышечные клетки друг от друга (подействовав на ткань желудочным соком), промыть их, а затем поместить на питательную среду при температуре 36-37оС, то через несколько часов некоторые клетки (приблизительно 1 из 100) начинают сокращаться с частотой от 10 до 150 раз в минуту. Причем, ритм сокращений отдельных клеток может быть различным.

Если между клетками в процессе их роста устанавливаются функциональные взаимосвязи, то они начинают сокращаться в одном ритме (в ритме той клетки, которая сокращается наиболее часто).

По всей вероятности, эта клетка, обладая более выраженной автоматией, подавляет способность к автоматии других клеток и навязывает свой ритм возбуждений.

Мышечные клетки, обладающие автоматией, морфологически отличаются от сократительного миокарда тем, что являются малодифференцированными волокнами и по структуре напоминают эмбриональную ткань.

Эта видоизмененная и специализированная ткань сердца названа проводящей системой сердца.

Проводящая система представлена двумя видами клеток.

Это клетки водителя ритма или пейсмеккерные клетки (Р-клетки).

Они генерируют электрические импульсы возбуждения.

Вторая группа клеток - это проводниковые или Т-клетки.

Они выполняют функцию проводников возбуждения.

Клетки Р связываются как между собой, так и с Т-клетками.

Клетки Т анастомозируют друг с другом и связываются с клетками Пуркинье, которые являются посредниками между проводящей системой и сократительным миокардом.

Нормальным электрическим водителем ритма является синусовый узел.

Он расположен субэпикардиально в стенке правого предсердия, сбоку от устья верхней полой вены.

По специфическим путям электрический импульс проводится в левое предсердие и в атриовентрикулярный узел.

Атривентрикулярный узел находится справа от межпредсердной перегородки вблизи от соединительно-тканного кольца, над местом прикрепления створки трехстворчатого клапана.

Здесь меньше находится Р-клеток и его способность к автоматии выражена слабее (приблизительно в 2 раза).

В нижней части атриовентрикулярного узла берет начало пучок Гиса.

Он проходит по правой части соединительно-тканного кольца между предсердием и желудочком.

Проходит в задне-нижний край мембранозной части межжелудочковой перегородки и доходит до ее мышечной части.

Там он разделяется на две ножки правую и левую, которые идут по соответствующей части межжелудочковой перегородки Левая ножка представлена двумя ветвями: передней и задней.

Конечные разветвления ножек пучка Гиса анастамозируют с сетью волокон Пуркинье, которые связываются с сократительным миокардом желудочков.

Пучок Гиса и волокна Пуркинье также обладают автоматией, но их ритмическая активность еще более низкая, чем А-V узла.

Эта особенность снижения автоматии по мере удаления от синусового узла к волокнам Пуркинье, или от венозного конца сердца к артериальному получила название.

Убывающий градиент автоматии (убывающий градиент Гаскелла) Доказать эту зависимость можно опытом с перевязками Станиуса.

В физиологических условиях водителем ритма сердца является синусовый узел, а другие отделы проводящей системы функционируют только как проводники возбуждения

Их собственная автоматия подавляется большим ритмом автоматических импульсов синусового узла.

При угнетении деятельности синусового узла ритмический поток импульсов к атриовентрикулярному узлу прекращается и начинает проявляться собственная автоматия нижележащих отделов проводящей системы.

Однако ритм этих возбуждений будет значительно меньше, чем ритм возбуждений синусового узла.

Размещено на Allbest.ru