Все о строении и работе человеческого сердца: доступно о сложном

Литература

Книги

  1. Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. и др. Физиология человека: в 3-х томах. Пер. с англ = Human Physiology / под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3. — М.: Мир, 2010. — Т. 1. — 323 с илл. с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-03-003834-6.
  2. Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. Анатомия человека. — 11-е переработанное и дополненное. — М.: Медицина, 1985.
  3. Патофизиология заболеваний сердечно-сосудистой системы / под ред. Л. Лилли; Пер. с англ.. — М.: БИНОМ, 2003. — 598 с. — 3000 экз. — ISBN 5-94774-080-X.
  4. Гистология / под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной. — М.: Медицина, 1998. — 15 000 экз.
  5. ↑ Tachycardia as “Shadow Play” // Tachycardia / Takumi Yamada, editor. — Croatia: InTech, 2012. — P. 97—122. — 202 p. — ISBN 978-953-51-0413-1.
  6. Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. и др. Физиология человека: в 3-х томах. Пер. с англ = Human Physiology (рус.) / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. — 3-е изд.. — М.: Мир, 2005. — Т. 2. — 314 с. — 1000 экз. — ISBN 5-03-003576-1.
  7. ↑ Физиология человека / под ред. В. М. Покровского и Г. Ф. Коротько. — 3. — М.: Медицина, 2007. — 656 с. — (Учебная литература для студентов медицинских вузов). — 10 000 экз. — ISBN 5-225-04729-7.
  8. Фундаментальная и клиническая физиология (рус.) / под ред. А. Камкина, А. Каменского. — М.: Academia, 2004. — 1072 с. — ISBN 5-7695-1675-5.
  9. Клиническая аритмология / Под ред. проф. А. В. Ардашева. — М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. — 1220 с. — ISBN 978-5-98803-198-7.
  10. Бабский Е. Б. Физиология человека. — 2-е изд. — М: Медицина, 1972. — С. 69.
  11. Судаков К. В. Нормальная физиология. — М.: Медицинское информационное агентство, 2006. — С. 329. — 920 с. — ISBN 5-89481-294-1.
  12. Косицкий Г. И. Физиология человека. — 3-е изд. — М: Медицина, 1985. — С. 256.

Сердечно-сосудистая система. Часть 3

В этой части речь идет о цикле сердечных сокращений: основные фазы сердечного цикла, движение крови в сердце, ритм сердечных сокращений.

Цикл сердечных сокращений.

Основная функция сердца – обеспечение непрерывного движения крови по сосудам. В связи с этим сердце осуществляет постоянную деятельность – оно ритмически сокращается. Сердце здорового человека сокращается 70-75 раз в минуту. Индивидуально эта величина может значительно колебаться.

Основные фазы сердечного цикла

Различают сокращение сердца, или систолу, и его расслабление, или диастолу.

Продолжительность одного цикла составляет 0,8 сек. Цикл сокращений сердца начинается с систолы предсердий. Первым начинает сокращаться правое предсердие, а затем через 0,01 сек охватывается сокращением и левое предсердие.

Систола предсердий – первая фаза сердечного цикла – длится 0,1 сек. В этот момент желудочки расслаблены – находятся в состоянии диастолы, длительность которой составляет 0,5 сек. После систолы предсердий наступает вторая фаза – систола желудочков, которая длится 0,3 сек.

В это время предсердия находятся в состоянии диастолы, продолжающейся 0,7 сек.

После систолы желудочков наступает третья фаза сердечного цикла – пауза. В это время и предсердия и желудочки находятся в расслабленном состоянии. Пауза продолжается 0,4 сек. За 0,1 сек до конца диастолы желудочков начинается новый цикл сердечных сокращений – систола предсердий, т.е. систола предсердий осуществляется в то время, когда желудочки находятся в состоянии диастолы.

Движение крови в сердце

Во время систолы предсердий в них повышается давление, под влиянием которого кровь из предсердий поступает в в желудочки.

Вслед за систолой предсердий начинается систола желудочков, во время которой в них повышается давление. Как только давление крови в желудочках становится выше, чем в предсердиях, закрываются атриовентрикулярные клапаны.

Продолжающееся сокращение мышц желудочков приводит к еще большему повышению давления в них. При максимальном сокращении желудочков давление достигает 130-140 мм рт.ст. и превышает давление крови в аорте и легочных артериях.

В этот момент происходит изометрическое сокращение мышечных волокон сердца – напряжение мышцы увеличивается, а длина ее волокон не меняется. Эта фаза изометрического сокращения сердечной мышцы длится около 0,05 сек.

Под влиянием давления крови открываются полулунные клапаны и кровь из желудочков поступает в сосуды – наступает фаза изгнания крови, которая продолжается 0,2-0,3 сек. Как только давление крови в желудочках становится меньше, чем в сосудах, закрываются полулунные клапаны.

Во время диастолы желудочков, когда давление в них становится меньше, чем в предсердиях, открываются атриовентрикулярные клапаны, – начинается пауза: кровь сначала быстро, а потом медленнее (по мере наполнения) поступает из предсердий в желудочки.

Ритм сердечных сокращений

У человека количество сердечных сокращений в минуту может колебаться в значительных пределах и зависит от различных внешний воздействий. При выполнении физической работы или спортивной нагрузки сердце может сокращаться до 200 раз в минуту.

При это длительность одного сердечного цикла составит 0,3 сек. Увеличение числа сердечных сокращений называют тахикардией. Во время сна число сердечных сокращений уменьшается до 60-40 сокращений в минуту. В этом случае продолжительность одного цикла составляет 1,5 сек.

Уменьшение числа сердечных сокращений называют брадикардией.

С изменением частоты сердечных сокращений изменяется и их ритм. Ритм определяется соотношением длительности фаза одного цикла. При увеличении числа сердечных сокращений прежде всего уменьшается пауза. Ее продолжительность может колебаться от 0,8 сек при малой частоте сокращений до 0,1-0,06 сек при большой.

При максимальной частоте сокращений систола желудочков может начинаться в момент максимального сокращения предсердий. В этих условиях систола предсердий длится 1/3, а систола желудочков – 2/3 времени цикла. В данном случае полностью исчезает пауза, т.е. время, в течение которого осуществляется приток крови к сердцу.

Поэтому максимальный ритм работы сердца невозможно сохранять в течение длительного времени.

Работа и мощность сердца

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сил давления и сообщение крови кинетической энергии. Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка. Можно считать, что сердце продавливает этот объём по аорте сечением S на расстоянии l при среднем давлении p.

Совершаемая при этом работа А1 = Fl = pSl = pVy. На сообщение кинетической энергии этому объёму крови затрачена работа А2 = mv2 / 2 = ρVv2 / 2, где ρ – плотность крови; v – скорость крови в аорте.

Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна Ал = А1 + А2 = p Vy + ρVv2 / 2.

Так как работа правого желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении А = Ал + 0,2 Ал = 1,2 (рVy + ρVv2 / 2) Эта формула справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма. Эти состояния отличаются разной скоростью кровотока.

Подставив в эту формулу значения p = 13 кПа, Vy = 60 мл = 6·10-5 м3, ρ = 1,05·103 кг/м3, V = 0,5 м/с, получим работу разового сокращения сердца в состоянии покоя: А1 ≈ 1 Дж. Считая, что в среднем сердце совершает одно сокращение в секунду, найдём работу сердца за сутки: Аc = 86 400 Дж.

Такую работу надо совершить, чтобы поднять груз массой в 1т на высоту около 9м. Учитывая, что продолжительность систолы составляет около 0,3 с, и разделив работу сердца за одно сокращение на это время, получим для средней мощности сердца в покое значение 3,3 Вт. При физической нагрузке возрастает систолический и минутный объем крови, увеличивается и скорость течения крови в аорте. Работа сердца резко увеличивается.

При сокращении сердечной мышцы (систола) кровь выбрасывается из сердца в аорту и отходящие от неё артерии. Если бы стенки сосудов были жёсткие, то давление, возникающее в крови на выходе из сердца, со скоростью звука передалось бы к периферии. Упругость стенок сосудов приводит к тому, что во время систолы кровь растягивает аорту, артерии и артериолы, т.е.

крупные сосуды воспринимают за время систолы больше крови, чем её оттекает к периферии. Систолическое давление человека в норме равно приблизительно 16 кПа. Во время расслабления сердца (диастола) растянутые сосуды спадают и потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию тока крови, при этом поддерживается диастолическое давление, приблизительно равное 11 кПа.

Повышение артериального давления во время систолы сопровождается растяжением эластических стенок сосудов — пульсовыми колебаниями поперечного сечения или объема.

Распространяющуюся по аорте и артериям волну повышенного давления, вызванную выбросом крови из левого желудочка в период систолы, называют пульсовой волной.

Давление крови в аорте и крупных артериях большого круга называют системным. В норме у взрослых людей систолическое давление в плечевой артерии находится в диапазоне 115—140 мм рт.ст., диастолическое — 60—90 мм рт.ст., пульсовое — 30—60 мм рт.ст., среднее — 80—100 мм рт.ст.

Пульсовая волна распространяется со скоростью 5-10 м/с и даже более. Следовательно, за время систолы она должна распространяться на расстояние 1,5-3 м, что больше расстояния от сердца к конечностям. Это означает, что фронт пульсовой волны достигнет конечностей раньше, чем начнется спад давления в аорте.

Скорость распространения пульсовой волны зависит от растяжимости сосудистой стенки и отношения толщины стенки к радиусу сосуда, поэтому данный показатель используют для характеристики упруго-эластических свойств и тонуса сосудистой стенки.

Пульсовой волне будет соответствовать пульсирование скорости кровотока в крупных артериях, однако скорость движения крови (максимальное значение 0,3-0,5 м/с) существенно меньше скорости распространения пульсовой волны.

Предположим, что гармоническая волна распространяется по сосуду вдоль оси X со скоростью V. Вязкость крови и эластические свойства стенок сосуда уменьшают амплитуду волны. Можно считать, что затухание будет экспоненциальным. На основании этого можно записать следующее уравнение для гармонической пульсовой волны:

(1)

Где p0 – амплитуда давления в пульсовой волне; x – расстояние до произвольной точки от источника колебаний (сердца); t – время; w – круговая частота колебаний; c – некоторая константа, определяющая затухание волны. Длину пульсовой волны можно найти из формулы:

(2)

Волна давления представляет некоторое избыточное давление. Поэтому с учётом основного давления pa (атмосферное давление) изменение даления можно записать следующим образом:

(3)

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 3187. Нарушение авторских прав

Рекомендуемые страницы:

Шаги

Определение сердечного ритма

Возьмите секундомер или часы.

Сердечный ритм – это число сердечных сокращений в единицу времени. Обычно он измеряется за одну минуту. Сделать это очень просто, но вам понадобится устройство, которое будет точно отсчитывать секунды.

  • Можно попытаться отсчитывать удары и секунды мысленно, но это будет неточно, так как вы будете сосредоточены на пульсе, а не на внутреннем ощущении времени.
  • Лучше поставить таймер, чтобы сконцентрироваться только на подсчете ударов. Таймер есть в вашем смартфоне.

Найдите пульс.

Хотя на теле есть множество точек, где вы можете прощупать пульс, проще всего его найти на внутренней части запястья. Другое место – сбоку от горла, где находится яремная вена. Когда вы нащупаете пульс и будете четко ощущать его удары, положите на место биения указательный и средний пальцы другой руки.

  • Обычно пульс лучше всего прощупывается с внутренней стороны запястья, на линии, мысленно проведенной от указательного пальца через запястье и примерно на 5 см выше первой складки на нем.
  • Возможно, вам нужно будет немного переместить пальцы туда-сюда, чтобы найти, где пульс будет слышен четче всего.
  • Можете слегка надавить пальцами на запястье, чтобы прощупать пульс. Однако если вам приходится давить слишком сильно, вы выбрали неудачно место. Попробуйте переместить пальцы в другую точку.

Начните считать количество ударов.

Когда вы нащупаете пульс, включите секундомер или же посмотрите на часы с секундной стрелкой, дождитесь, когда она дойдет до 12 и начните считать удары. Посчитайте число ударов за одну минуту (пока секундная стрелка не вернется на 12). Это число и есть ваш сердечный ритм.

  • Если вам трудно считать удары в течение целой минуты, можете посчитать 30 секунд (пока секундная стрелка не окажется на 6), а затем умножить полученный результат на два.
  • Также можно сосчитать удары за 15 секунд и умножить на 4.

Определение ударного объема

  1. Сделайте эхокардиограмму.

    Сердечный ритм – это просто число ударов сердца в минуту, а ударный объем – это объем крови, перекачиваемый левым желудочком сердца с каждым ударом. Его измеряют в миллилитрах, и определить его гораздо сложнее. Для этого проводится специальное исследование под названием эхокардиография (эхо).

    Рассчитайте площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ).

    Выходной отдел левого желудочка – это область сердца, через которую кровь поступает в артерии. Чтобы рассчитать ударный объем, вам нужно знать площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ) и интеграл скорости потока в выходном отделе левого желудочка (ИС ВОЛЖ).

    Определите интеграл скорости кровотока.

    Интеграл скорости кровотока – это интеграл скорости, с которой кровоток проходит по сосуду или через клапан за определенное время. Чтобы вычислить ИС ВОЛЖ, специалист измерит поток с помощью допплер-эхокардиографии. Для этого он использует специальную функцию эхокардиографа.

    Чтобы определить ИС ВОЛЖ, рассчитывают площадь под кривой аорты на импульсно-волновом допплере. Специалист может произвести многократные измерения, чтобы сделать вывод об эффективности работы вашего сердца.

  2. Рассчитайте ударный объем.

    Для определения ударного объема крови нужно вычесть объем крови в желудочке перед ударом (конечный диастолический объем, КДО) из объема крови в желудочке в конце удара (конечного систолического объема, КСО). Ударный объем = КДО – КСО. Как правило, ударный объем связывают с левым желудочком, но он может относиться и к правому. Обычно ударный объем обоих желудочков одинаков.

    Определите сердечный выброс.

    Наконец, чтобы рассчитать сердечный выброс, умножьте сердечный ритм на ударный объем. Это довольно простое вычисление, позволяющее узнать количество крови, которое ваше сердце перекачивает за одну минуту. Формула имеет вид: Сердечный ритм x Ударный объем = Сердечный выброс. Например, если сердечный ритм составляет 60 ударов в минуту, а ударный объем равен 70 мл, получается:

Факторы, влияющие на сердечный выброс

Поймите, что означает сердечный ритм.

Вы лучше разберетесь в том, что такое сердечный выброс, если узнаете, что на него влияет. Самый непосредственный фактор – это сердечный ритм (пульс), то есть число сердечных сокращений в минуту. Чем чаще пульс, тем больше крови прокачивается по всему телу. Нормальная частота сердечных сокращений составляет 60–100 ударов в минуту. Если сердце бьется слишком медленно, это называется брадикардия – состояние, при котором сердце выбрасывает слишком мало крови в кровообращение.

Лечение

При психогенной проблеме показаны успокоительные препараты. Самые безопасные – настойка валерианы, пустырника, которые пьют курсом в 20-30 суток.

Избегайте стрессов, следите за режимом труда и отдыха, больше гуляйте на свежем воздухе.

Другие рекомендации:

  • Скорректируйте питание – включите в рацион источники калия (сухофрукты, бананы, орехи), чаще употребляйте морепродукты, растительную пищу, нежирную рыбу. Исключите соль, жирные, жареные блюда, не злоупотреблять сырами.
  • Откажитесь от алкоголя, никотина.
  • Регулярно принимайте контрастный душ. Это укрепляет сосуды, устраняет коронарно-метаболический дисбаланс.
  • Снизьте уровень физических нагрузок. Больше гуляйте, займитесь плаванием, йогой, дыхательной гимнастикой.

При пороках сердца, аневризме аорты, острой ишемии, инфаркте пациента направляют на операцию. Если состояние не угрожает жизни, назначают физиопроцедуры и лекарства.

Дополняют лечение народные средства, витамины, Магний-В6, Аспаркам, которые укрепляют миокард и сосуды.

Тактика терапии зависит от диагноза:

  • При остеохондрозе и невралгии показаны мануальная терапия, массаж, лечебная гимнастика, хондропротекторы, спазмолитики, миорелаксанты. Местно применяют согревающие мази на область спины (грудной и шейный отдел).
  • При миокардите принимают Кордиамин (капли). Пациенту показан постельный режим.
  • При аутоиммунных заболеваниях применяют цитостатики, при бактериальных инфекциях – антибиотики.
  • При стенокардии необходимы бета-блокаторы, антагонисты кальция, нитраты.
  • Для укрепления миокарда, улучшения кровотока и состояния сосудов применяют сердечные гликозиды, антиаритмические препараты. Выбор осуществляет врач.

Если жизнь дорога…

Сердце AbioCor сейчас стоит чуть меньше 100 тысяч долларов, VentrAssist обойдется примерно в 50. Однако эта цена значительно меньше затрат, связанных с каждой пересадкой донорского сердца.

Если учесть еще и те средства, которые уходят на медицинское обслуживание больных с сердечной недостаточностью, станет понятно: искусственное сердце не только полезно, но и выгодно для медицинской индустрии. А финансовые стимулы, как известно — самые сильные. В том числе и для технического прогресса.

Остается только уточнить, что поддерживать этот прогресс ценой собственной жизни совершенно необязательно. При своевременной профилактике сердечных заболеваний ваше собственное сердце может прослужить значительно дольше, чем 50 лет. И главное, практически бесплатно.

Нервная регуляция работы сердца

Проводящая система сердца

Дополнительные сведения: ЭКГ

В полости сердца и в стенках крупных сосудов расположены рецепторы, воспринимающие колебания давления крови. Нервные импульсы, приходящие от этих рецепторов, вызывают рефлексы, подстраивающие работу сердца к потребностям организма. Импульсы-команды о перестройке работы сердца поступают от нервных центров продолговатого мозга и спинного мозга. Парасимпатические нервы передают импульсы, снижающие частоту сердечных сокращений, симпатические нервы доставляют импульсы, повышающие частоту сокращений. Любая физическая нагрузка, сопровождающаяся подключением к работе большой группы мышц, даже простое изменение положение тела, требует коррекции работы сердца и может возбудить центр, ускоряющий деятельность сердца. Болевые раздражители и эмоции также могут изменить ритм работы сердца.

Проводящая система сердца (ПСС) — комплекс анатомических образований сердца (узлов, пучков и волокон), состоящих из атипичных мышечных волокон (сердечные проводящие мышечные волокна) и обеспечивающих координированную работу разных отделов сердца (предсердий и желудочков), направленную на обеспечение нормальной сердечной деятельности. Атипичные кардиомиоциты обладают способностью спонтанно генерировать импульс возбуждения и проводить его ко всем отделам сердца, обеспечивая тем самым их координированные сокращения (и это принято называть автономностью сердечного ритма). Основным водителем сердечного ритма является синоатриальный узел (узел Киса-Флека/водитель ритма первого порядка). От него импульс переходит в атриовентрикулярный узел (узел Ашоффа-Тавары/водитель ритма второго порядка), далее в пучок и ножки Гисса, и наконец в волокна Пуркинье. В них развивается самая большая скорость импульса-до 5 м/с.

Воздействия со стороны нервной системы оказывают лишь модулирующее влияние на автономную работу проводящей системы сердца.

Биофизический взгляд на строение сердца

Схема пространственно-временной организации нормальной работы сердца человека. Зеленые надписи и стрелки указывают время прихода волны возбуждения в данную область сердца. Голубые врезки показывают форму профиля бегущей волны (т. н. «потенциала действия») в разных областях сердца, обусловленную различием свойств элементов возбудимой среды, которую формируют ткани сердца. Бежевая врезка — нормальное распространение бегущей волны возбуждения из пейсмейкерной зоны в центре (синусового узла) в сторону краев (по рабочему миокарду) в простейшей имитационной математической модели.

С точки зрения кардиофизики, сердце представляет собой многокомпонентную полимерную неоднородную активную среду естественного происхождения. Тонкая организация структуры этой среды и обеспечивает её основные биологические функции.

Неоднородная структура сердца, лежащая в основе его тонкой организации, была многократно подтверждена сначала при помощи методов электрофизиологии, а затем и методами вычислительной биологии (см. рисунок).

Автоволновые свойства сердечной ткани уже более чем полстолетия активно исследуются и российской, и мировой наукой.

Новый научный взгляд на этот биологический объект позволяет по-новому подойти к решению проблемы создания искусственного сердца: задача сводится к налаживанию базирующегося на современных нанотехнологиях производства искусственной полимерной активной среды с аналогичной автоволновой функцией.

Декстрокардия

Основные статьи: Декстрокардия, Транспозиция органов

Декстрокардия (лат. dextrocardia от лат. dexter — правый и др.-греч. καρδία — сердце)) — редкое врождённое состояние — вариант расположения сердца в нормальной анатомии, когда за счёт разворота внутренних органов, произошедшего во время эмбрионального развития сердце оказывается повёрнутым на 180 градусов относительно вертикальной оси и занимает не традиционное расположение в левой части грудной клетки, а справа: то есть верхушка сердца обращена вправо. Впервые декстрокардию описал Марко Аурелио Северино в 1643 году. Может сочетаться с полным эмбриональным поворотом на 180 градусов всех внутренних органов лат. situs inversus viscerum (дословно: «перевёрнутое расположение внутренних органов») — тогда внутренние органы имеют зеркальное расположение по сравнению с их нормальным положением: верхушка сердца обращена вправо (сердце находится с правой стороны), трёхдольным (англ. trilobed) является левое лёгкое, двудольным (англ. bilobed) — правое лёгкое. Кровеносные сосуды, нервы, лимфатические сосуды и кишечник также инвертированы. печень и желчный пузырь расположены слева (перемещаются из правого в левое подреберье), желудок и селезёнка — справа.

При отсутствии врождённых пороков сердца люди с транспозицией внутренних органов могут вести нормальный образ жизни, без каких-либо осложнений, связанных с вариантом их анатомического строения.

Механизм развития сердечной боли

Появление болей в сердце говорит о нарушении движения крови по сосудам. К такому состоянию приводят высокие нагрузки на сердце и деформация его структур. В результате ухудшается питание тканей миокарда, клетки страдают от недостатка кислорода, собирается молочная кислота, которая раздражает нервные окончания сердца. Боли возникают под влиянием:

  • воспаления;
  • спазма или сужения сосудов;
  • нарушения обменных процессов;
  • гибели клеток миокарда.

Симптомы

Неприятные ощущения возникают слева в подреберье, отдают в руку, лопатку, шею, разливаются по груди или находятся в одной точке. Сердце болит по-разному в зависимости от процессов, которые протекают внутри. Покалывает часто после стресса, волнения, при дистонии, невралгии. Другие варианты:

  • Ноющая, распирающая, тупая боль появляется при нарушениях обменных процессов, хроническом воспалении.
  • Острая, резкая или жгучая беспокоит человека при спазме сосудов, закупорке, гибели тканей и является опасным признаком.
  • Давит и сжимает часто у пожилых, ощущения концентрируются в области грудины и говорят о стенокардии, ишемии.

Автоматия пейсмейкеров

Автоматия сердца — это его способность самостоятельно генерировать потенциал действия в фазу диастолы. Это основа автономности данного органа, из-за чего он не зависит от деятельности головного мозга. Причем эволюционно полноценное сердце развилось гораздо раньше головного мозга и центра сердечно-сосудистого тонуса.

Субстрат и причина автоматии сердца заключены в самых фундаментальных механизмах, связанных с работой ионных каналов. Ими формируется разность токов на противоположных сторонах мембраны, которая меняется с течением времени, генерируя импульсный электрический ток. Его проведение по специальным клеткам к потенциал-зависимым тканям является основой сердечной деятельности.

Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца человека

Частота и сила сердечных сокращений в организме регулируются нервной и эндокринной системами. Сердце иннервируется блуждающим и симпатическими нервами. Блуждающий нерв замедляет частоту сокращений и уменьшает их силу. Симпатические нервы, наоборот, увеличивают частоту и силу сокращений.

На сердечную деятельность оказывают влияние некоторые вещества, выделяемые различными органами в кровь. Гормон надпочечников — адреналин, подобно симпатическим нервам, увеличивает частоту и силу сердечных сокращений. Следовательно, нейрогуморальная регуляция обеспечивает приспособление деятельности сердца, а следовательно, и интенсивность кровообращения к потребностям организма и условиям внешней среды.

Пульс и его определение

В момент сокращений сердца кровь выбрасывается в аорту и давление в последней повышается. Волна повышенного давления распространяется по артериям до капилляров, вызывая волнообразные колебания стенок артерий. Эти ритмические колебания стенки артериальных сосудов, вызываемых работой сердца, называются пульсом.

Пульс легко можно прощупать на артериях, лежащих на кости (лучевая, височная и др.); чаще всего — на лучевой артерии. По пульсу можно определить частоту и силу сердечных сокращений, что в некоторых случаях может служить диагностическим признаком. У здорового человека пульс ритмичен. При заболеваниях сердца могут наблюдаться нарушения ритма — аритмия.

Генерация потенциала действия

По достижении потенциала в -40 мВ происходит открытие потенциалзависимых кальциевых каналов L-типа. Они способны работать достаточно долго и приводят к быстрому нарастанию концентрации кальциевых ионов внутри клетки. Это важнейший процесс в работе ионных каналов, так как за счет него происходит лавинообразный рост заряда мембраны, что формирует потенциал действия (ПД). Этот ионный процесс повышает мембранный потенциал до пика на уровне +30 мВ, после чего клетка полностью деполяризована и сгенерировала нужный для работы сердца импульс.

Деполяризация мембраны является активатором не только кальциевого тока, но и калиевого. Однако ионные каналы, которые выделяют ионы калия наружу, работают с задержкой. Потому их выделение происходит на пике формирования ПД. Тогда же кальциевый ток по L-каналам полностью прекращается, а мембранный потенциал снова снижается путем выведения ионов калия против градиента концентрации путем активного транспорта. Заряд мембраны снова падает до -60 мВ, запуская процесс СМДД после уравновешивания изначальных концентраций кальция и натрия.

Электрический диполь. Диполь в электрическом поле. Электрическое поле диполя. Понятия о дипольном генераторе.

Электрический
диполь- система состоящая из 2х одинаковых
по величине и противоположных по знаку
зарядов q,
расположенных
на определенном расстоянии l
друг от друга. Характеристикой диполя
является дипольный момент:

, где

— плечо диполя, векторная величина,
направленная от отрицательного полюса
диполя к положительному. Направление
вектора

совпадает с направлением
.
Электрический диполь в среде создает
эл. поле, потенциал которого в некоторой
точке A,
удаленной на расстояние r,
при условии l‹‹rопределяется
по формуле:

,
где

угол между
вектором

и направлением на точку A.

Если
эл. диполь
находится в электропроводящей среде,
то возникает система, называемая токовым
диполем. Токовый диполь создает в среде
движение свободных носителей заряда,
и действие его подобно токовому
электрическому генератору. Между
дипольным электрическим генератором
и электрическим диполем имеется большая
аналогия, которая основывается на общей
аналогии электрического поля в проводящей
системе и электростатического поля.

16.
Физические основы электрографии тканей
и органов. Дипольный эквивалентный
электрический генератор сердца. Генезис
электрокардиограмм в рамках модели
дипольного эквивалентного электрического
генератора.

Все
процессы жизнедеятельности тканей и
органов сопровождаются электрической
активностью и появлением в организме
электрических полей, источниками
которых являются мембраны возбудимых
клеток. Поэтому между 2мя электродами
регистрируется разность потенциалов,
называемых также биопотенциалами.
Электрограмма, электракардиограмма
(ЭКГ) – кривая зависимости разности
биопотенциалов, возникающих при
функционировании данного органа или
ткани, от времени. Она характеризует
биопотенциалы, возникающие в работающем
сердце. Дипольные представление о
сердце лежит в основе теории Эйнтховена.
Согласно теории сердце представляет
собой токовый диполь, находящийся в
однородной проводящей среде, интегральный
электрический вектор (ИЭВ) которого за
цикл работы сердца изменяется по
величине и направлению. Точку приложения
начала ИЭВ можно считать постоянной –
это узел в межпредсердной перегородке.
Разность потенциалов, регистрируемую
между двумя точками наложения электродов,
называют отведением. Одной из самых
распространенных является методика
стандартных отведений по Эйнтховену,
согласно которой регистрируется
изменение проекции ИЭВ на одну из сторон
треугольника, вершинами которого
являются точки на запястьях правой и
левой рук и левой ноги. Записанная на
ленте кривая изменения во времени
мгновенных значений разности потенциалов
в соответствующем отведении наз-ся
электрокардиограммой. Зубец Р отражает
возбуждение предсердий комплекс зубцов
QRS – возбуждение желудочков, Т –
реполяризацию желудочков. Длительность
сердечного цикла и частота сокращений
сердца определяется по временному
интервалу между R-зубцами. В норме
частота сокращений составляет 60-80
уд.мин. Длительность Эл.систолы может
быть найдена и по интервалу P-T – она
совпадает с механической систолой
желудочков. По величине интервала между
началом Р – зубца и началом Q, можно
судить о том, с какой скоростью совершается
проведение возбуждения от предсердия
к желудочкам.Общая продолжительность
комплекса QRS составляет от 0, 06 до 0, 09
сек.

Инотропное состояние миокарда

В качестве синонима данного понятия часто используют термин «сократимость» миокарда. Сократимость желудочка, например, характеризуется его способностью без увеличения конечно-диастолического объема, те. без участия механизма Франка—Старлинга, выбрасывать в аорту больший объем крови.

Инотропный эффект может быть положительным или отрицательным. Положительный инотропный эффект может проявиться в условиях увеличения притока крови к камерам сердца, например, при усиленной мышечной работе, централизации кровообращения в условиях развития экстремальных состояний организма, гиперволюмии различного генеза, пороках сердца -недостаточности клапанного аппарата. Отрицательный инотропный эффект может быть вызван изменением кровообращения при переходе из горизонтального в вертикальное положение (ортостатическая проба).

При снижении инотропности (сократимости) растяжение сердечной мышцы (увеличение конечно-диастолического объема) не сопровождается увеличением напряжения миокарда, т.е. для реализации данного способа регуляции не имеет значения степень конечно-диастолического растяжения кардиомиоцитов.

Сократимость детерминирует силу сердечных сокращений, которую на молекулярном уровне определяет интегративная активность саркомеров. Сократительная сила, генерируемая саркомером, зависит от степени взаимоперекрытия в них толстых и тонких нитей. Увеличение степени перекрытия и перекрестного взаимодействия нитей приводит к повышению силы сокращения. При достижении порогового уровня дальнейшее перекрытие взаимодействия нитей прекращается, что останавливает процесс увеличения сократительной силы.

При какой-либо фиксированной (постоянной) длине кардиомиоцитов (например, при неизменяющимся конечно-диастолическом объеме) сократительная сила зависит от их текущего функционального состояния и влияния на него целого ряда регулирующих факторов. К этим факторам относят:

• Катехоламины. Их количество определяется активностью симпатической нервной системы, которая свои положительные хронотропный и инотропный эффекты реализует через p-адренорецепторы миокарда. Этот механизм является наиболее важным в регуляции насосной функции сердца в физиологических условиях. Сократительная способность усиливается также катехоламинами, поступающими к сердцу с кровью из ганглиев симпатической нервной системы и хромаффинной ткани мозгового слоя надпочечников.

• Ионы кальция. Увеличение концентрации внутриклеточного Са2+ способствует усилению взаимодействия между тонкими и толстыми нитями, что увеличивает сократительный потенциал кардиомиоцитов.

• Кардиотропные симпатомиметические препараты (сердечные гликозиды, изопротеренол, кофеин, теофиллин и их производные) способны улучшать взаимоотношения между силой и скоростью сокращения кардиомиоцитов, что предопределяет использование таких препаратов в терапевтических целях для усиления работы сердца при любом конечнодиастолическом объеме.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий