волокон миокарда. В качестве теста на гомеометрическую регуляцию используют пробу Анрепа – резкое увеличение сопротивления выбросу крови из левого желудочка в аорту. Это приводит к увеличению в определенных границах силы сокращений миокарда. Регуляция межклеточных взаимодействий. Установлено, что вставочные диски, соединяющие клетки миокарда, имеют различную структуру. Одни участки вставочных дисков выполняют чисто механическую функцию, другие обеспечивают транспорт через мембрану кардиомиоцита необходимых ему веществ, третьи – нексусы, или тесные контакты, проводят возбуждение с клетки на клетку. К межклеточным взаимодействиям следует отнести и взаимоотношения кардиомиоцитов с соединительнотканными клетками миокарда. Они поставляют для сократительных клеток миокарда ряд сложных высокомолекулярных продуктов, необходимых для поддержания структуры и функции сократительных клеток. Такой тип называется креаторные связи.
Внутрисердечные периферические рефлексы. Более высокий уровень внутриорганной регуляции представлен внутрисердечными рефлексами. В сердце возникают рефлексы, дуга которых замыкается не в ЦНС, а в интрамуральных ганглиях миокарда. В экспериментах показано, что увеличение растяжения миокарда правого предсердия приводит к усилению сокращений левого желудочка. В естественных условиях внутрисердечная нервная система не является автономной. Она лишь низшее звено в иерархии нервных механизмов, регулирующие деятельость сердца.
16. Внесердечные регуляторные механизмы. Характер влияния парасимпатической и симпатической нервной системы Исследования И.П. Павлова. Химическая природа передачи нервных импульсов.
Регуляция осуществляется по блуждающим и симпатическим нервам. Сердечные нервы образованы двумя нейронами. Тела первых нейронов, отростки которых составляют блужд. нервы, лежат в продолговатом мозге. Отростки этих нейронов заканчиваются в интрамуральных ганглиях сердца. Здесь находятся вторые нейроны, отростки которых идут к проводящей системе, миокарду и коронарным сосудам. Первые нейроны симпатических нервов расположены в боковых рогах пяти верхних сегментов грудного отдела спинного мозга. Отростки этих нейронов заканчиваются в шейных и в. Грудных симпатич узлах. В этих узлах наход-ся вторые нейроны, отростки которых идут к сердцу. Влияние на сердце блуждающих нервов описали братья Вебер.
хронотропный — изменение частоты сердечных сокращений
инотропныи — изменение силы сокращений
батмотропный — изменение возбудимости сердца
дромотропный — изменение проводимости миокарда
тонотропный — изменение тонуса сердечной мышцы
Влияние симпатических нервов впервые было изучено братьями Цион, а затем Павловым. Братья Цион описали тахикардию при раздражении симпатич нервов (положительный хронотропный). Также наблюдаются положительный инотропный, дромотропный, батмотропный, клинотропный эффекты. Павлов обнаружил нервные волокна, раздражение которых усиливает сокращения без увеличения ЧСС (усиливающий нерв).
Химическая природа передачи нервных импульсов. При раздражении периферических отрезков блуждающего нерва окончаниях выделяется ацетилхолин, а симпатических нервов – норадреналин. Эти в-ва получили название медиаторов. АХ, образ-ся в блужд нерве разрушается быстрее чем норадреналин в симпатическом.
17. Интеграция механизмов формирования ритма сердца. Представления о «внутрисердечном» и «центральном» генераторах ритма сердца.
Формирование ритма сердца - ритм сердца рождается в самом сердце в его специализированных структурах, обладает способностью к автоматизму. Также имеется генератор ритма сердца в ЦНС – в эфферентных структурах сердечного центра продолговатого мозга. Возникающие там нервные сигналы в форме залпов импульсов поступают к сердцу по блуждающим нервам и, взаимодействуя с внутрисердечными ритмогенными структурами, вызывают генерацию возбуждения в сердце в точном соответствии с частотой залпов (В.М. Покровский). Таким образом, по функциональному значению сигналы из ЦНС являются пусковыми – каждый залп сопровождается 1 сокращением сердца.
Совокупность накопленных факторов свидетельствует о существовании наряду с генератором ритма в самом
сердце генератора ритма в ЦНС. Внутрисердечный генератор является фактором жизнеобеспечения, сохраняя насосную функцию тогда, когда ЦНС находится в состоянии глубокого торможения. Центральный генератор организует адаптивные регуляции сердца в естественных регуляторных реакциях организма.
18. Рефлекторная регуляция деятельности сердца. Роль сосудистых рефлексогенных зон.
Рефлекторная регуляция сердечной деятельности осуществляется раздражением различных рецепторов. Особое значение в регуляции работы сердца имеют рецепторы, расположенные в некоторых участках сосудистой системы, которые возбуждаются при изменении давления крови в сосудах или гуморальными (химическими) раздражителями. Участки, где сосредоточены такие рецепторы, получили название сосудистых рефлексогенных зон. Особенно значительна роль рефлексогенных зон, расположенных в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии. Здесь находятся центры центростремительных нервов, раздражение которых рефлекторно вызывает замедление сердечных сокращений. Эти нервные окончания представляют собой прессорецепторы. Естественным их раздражителем служит растяжение сосудистой стенки при повышении давления в тех сосудах, где они расположены. Поток афферентных нервных импульсов от прессорецепторов повышает тонус ядер блуждающих нервов, что приводит к замедлению сердечных сокращений.
Классическим примером вагального рефлекса является рефлекс Гольца, описанный в 60-х годах прошлого века: легкое поколачивание по желудку и кишечнику лягушки вызывает остановку сердца или замедление его сокращений (рис. 27). Остановка сердца при ударе по передней брюшной стенке наблюдается также у человека. Центростремительные пути этого рефлекса идут от желудка и кишечника по чревному нерву в спинной мозг и достигают ядер блуждающего нерва в продолговатом мозге. Отсюда начинаются центробежные пути, образованные ветвями блуждающих нервов, идущих к сердцу.
К вагальным относится также рефлекс Ашнера: урежение сердцебиений на 10-20 в минуту при надавливании на глазные яблоки.
Рефлекторное учащение и усиление сердечной деятельности наблюдается при болевых раздражениях и эмоциональных состояниях, радости, гневе, ярости, а также при мышечной работе. Изменения сердечной деятельности при этом вызываются импульсами, поступающими к сердцу по симпатическим нервам, а также ослаблением тонуса ядер блуждающего нерва.
Рефлекторная регуляция сердечной деятельности: А – рефлекс Гольца, Б – рефлекс Данини-Ашнера
19. Гуморальная регуляция деятельности сердца. Эндокринная функция сердца.
Факторы гуморальной регуляции делят на две группы: 1) вещества системного действия; 2) вещества местного действия.
К веществам системного действия относят электролиты и гормоны. Электролиты (ионы Са) оказывают выраженное влияние на работу сердца (положительный инотропный эффект). При избытке Са2+ может произойти остановка сердца в момент систолы, так как нет полного расслабления. Ионы Na способны оказывать умеренное стимулирующее влияние на деятельность сердца. При повышении их концентрации наблюдается положительный батмотропный и дромотропный эффект. Ионы К+ в больших концентрациях оказывают тормозное влияние на работу сердца вследствие гиперполяризации. Однако небольшое повышение содержания К+ стимулирует коронарный кровоток. В настоящее время обнаружено, что при увеличении уровня К+ по сравнению с Са2+ наступает снижение работы сердца, и наоборот.
Гормон адреналин увеличивает силу и частоту сердечных сокращений, улучшает коронарный кровоток и повышает обменные процессы в миокарде. Тироксин (гормон щитовидной железы) усиливает работу сердца, стимулирует обменные процессы, повышает чувствительности миокарда к адреналину. Минералокортикоиды (альдостерон) стимулируют реабсорбцию Na+ и выведение К+ из организма. Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, приводя к положительному инотропному эффекту. Половые гормоны в отношении к деятельности сердца являются синергистами и усиливают работу сердца.
Вещества местного действия действуют там, где вырабатываются. К ним относятся медиаторы. Например, ацетилхолин оказывает пять видов отрицательного влияния на деятельность сердца, а норадреналин – наоборот. Тканевые гормоны (кинины) – вещества, обладающие высокой биологической активностью, но они быстро разрушаются, поэтому и оказывают местное действие. К ним относятся брадикинин, калидин, умеренно стимулирующие сосуды. Однако при высоких концентрациях могут вызвать снижение работы сердца. Простагландины в зависимости от вида и концентрации способны оказывать различные влияния. Метаболиты, образующиеся в ходе обменных процессов, улучшают кровоток. Таким образом, гуморальная регуляция обеспечивает более длительное приспособление деятельности сердца к потребностям.
20. Основные законы гемодинамики. Функциональная классификация сосудов.
Гемодинамика – изучает движение крови в сосудистой системе. Закон: давление в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту, и величине периферического сопротивления. Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Система артерий и артериол называется сосудами сопротивления.
Линейная и объемная скорости в артериях непрерывно меняются: ↑ в аорте и легочной артерии в момент систолы желудочков и ↓ во время диастолы. В капиллярах и венах линейная скорость кровотока постоянна.
Непрерывный ток крови по сосудистой системе обусловлен резко выраженными упругими св-вами аорты и крупных артерий.
Классификация сосудов:
1)упруго-растяжимые - сосуды эластического типа (аорта с крупными артериями и легочная артерия с ее ветвями);
2)сосуды сопротивления (резистивные сосуды) — сосуды мышечного типа (артериолы);
3)обменные (капилляры) - сосуды, обеспеч обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью;
4)шунтирующие (артериовенозные анастомозы) - сосуды, обеспечивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры;
5)емкостные – вены.
Согласно законам гидродинамики, количество жидкости Q, протекающее через любую трубу, прямо пропорционально
разности давлений в начале (Р1) и в конце (P2) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости. Если применить это уравнение к сосудистой системе человека, то следует иметь в виду, что давление в месте впадения полых вен в сердце,близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:
, где: Q — количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р — величина среднего давления в аорте; R — величина сосудистого сопротивления.
Из этого уравнения следует, что P=Q*R
Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:
,
где l— длина трубки; v — вязкость протекающей в ней жидкости; r — радиус трубки.
Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. Сумма сопротивлений при:
1. Последовательном соединении
2. Параллельном соединении |
|
Точно определить сопротивление сосудов по |
этим формулам |
невозможно, так как геометрия сосудов изменяется вследствие сокращения сосудистых мышц. Вязкость крови также не является величиной постоянной. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость протекающей в нем крови.
Линейная скорость (V) отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:
Классификация сосудов:
Сосуды сопротивления(резистивные) — артериолы — составляют основное сопротивление току крови. при сокращении которой просвет сосуда может значительно уменьшаться, что резко повышает сопротивление артериол. Что в свою очередь приводит к изменению уровня давления. Так же влияют на уровень местного кровотока
Упругорастяжимые — представлены аортой с ее крупными ветвями — обеспечивают постоянство кровотока в диастолу из-за растяжения стенки в систолу.
Обменные — капилляры. Они обеспечивают обмен газами и другими веществами.
Шунтирующие - артериовенозные анастомозы. В обычных условиях анастомозы закрыты и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры. Таким образом, артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение.
Емкостные — эластические вены. Ввиду небольшой толщины мышечного слоя стенки вен гораздо более растяжимы, чем стенки артерий, поэтому в венах может скапливаться большое количество крови