2 курс / Нормальная физиология / Основы_нормальной_физиологии_Зинчук_В_В_,_Балбатун_О_А_,_Емельянчик

к клетке или рецептору/эффекторной клетке. Нервные волокна подразделяются на мякотные (миелинизированные) и безмякот­ ные (немиелинизированные). В ВНС преобладают немиелинизированные волокна, а в эфферентных нервах скелетных мышц — миелинизированные.

Характеристика процессов проведения возбуждения по нервным волокнам

••Анатомическая и функциональная целостность.

••Двусторонность.

••Распространение возбуждения в обе стороны происходит с одинаковой скоростью.

••Распространение возбуждения в обе стороны происходит без затухания.

••В различных волокнах возбуждение передается с разной скоростью.

••Большая скорость проведения сигнала по сравнению с передачей по аксоплазме или с током крови.

••Изолированность.

••Малая утомляемость

Локальные токи — механизм проведения возбуждения по немиелинизированным нервным волокнам, основанный на возникновении разности потенциалов между возбужденными и невозбужденными участками, вследствие чего возникает местный ток.

Раздражитель

Распространение потенциала действия по безмиелиновому волокну

Сальтаторное проведение (лат. saltatorius, от salto — скачу, прыгаю) — скачкообразное проведение нервного импульса по миелинизированным волокнам, оболочка которых обладает относительно высоким сопротивлением электрическому току.

Раздражитель

Распространение потенциала действия по миелиновому волокну

Оценка скорости проведения возбуждения по нервному волокну:

V = TS ,

где V — скорость проведения возбуждения по нервному волокну, м/с; S — расстояние на нервном волокне между стимулирующими и отводящими электродами, м; T — время латентного периода от момента нанесения раздражения до начала возникновения восходящей фазы потенциала действия, с.

Классификация нервных волокон по Эрлангеру–Гассеру

0

Соотношение процессов возбуждения, возбудимости

исокращения в миокарде:

А— потенциал действия; Б — кривая возбудимости; В — кривая сокращения: 1 — латентный период; 2 — период сокращения; 3 — период расслабления

Возбудимость кардиомиоцитов — способность клеток сердца реагировать на действие раздражителя специфической реакцией, характеризующаяся возникновением потенциала действия. Величина потенциала покоя типичного кардиомиоцита ~ −90 мВ. В атипичном кардиомиоците потенциал покоя имеет меньшую величину (~ −60 мВ).

Потенциал действия типичного кардиомиоцита — быстрое колебание мембранного потенциала клеток сократительного миокарда.

Рефрактерность миокарда (от франц. rеfractaire — невосприимчивый) — снижение возбудимости типичных кардиомиоцитов при развитии потенциала действия.

Период абсолютной рефрактерности характеризуется отсутствием ответа на действие раздражителя любой силы и является

следствием инактивации Na+-каналов. Инактивация длится ~ 0,25 с (~ 250 мс). Натриевый ток начинает восстанавливаться после того, как мембрана кардиомиоцита реполяризуется до уровня ~ −40 мВ.

Период относительной рефрактерности характеризуется возможностью возникновения внеочередного потенциала действия только под действием сверхпорогового раздражителя и является следствием постепенной реактивации Na+-каналов. Период относительной рефрактерности продолжается ~ 0,03 с (30 мс).

Сократимость миокарда — способность типичных кардиомиоцитов изменять свою длину при возбуждении. Для сокращения сердца необходимо постоянное поступление Са2+ из внеклеточной жидкости. Сокращение длится 0,1 с в предсердиях и 0,3 с в желудочках. Невозможна суммация одиночных сердечных сокращений и тетанус. Сокращение миокарда является ауксотоническим.

Синоатриальный узел (СА узел, узел Кис–Флака, пейсмекер сердца)

Межузловые предсердно желудочковые тракты: передний (Бахмана), средний (Венкебаха) и задний (Тореля)

Атриовентрикулярный узел (АВ узел, узел Ашофа–Тавары)

Пучок Гиса Правая и левая ножки пучка Гиса Волокна Пуркинье

Архитектоника проводящей (автоматической) системы сердца

Проводящая система сердца — совокупность атипичных кардиомиоцитов, образующих узлы: синоатриальный и атриовентрикулярный, межузловые тракты Бахмана, Венкенбаха и Тореля, пучки Гиса и волокна Пуркинье.

Автоматизм (греч. automatos — самодействующий) — способность атипичных кардиомиоцитов самопроизвольно, без внешних воздействий, генерировать электрические импульсы, вызывающие ритмические возбуждения сердца.

Водитель ритма сердца (пейсмекер) (от англ. pace — темп; make — делать) — участок проводящей системы сердца, генерирующий автоматические импульсы, вызывающие сокращение сердца. В норме — синоатриальный узел.

Градиент автоматии (лат. gradientis — шагающий) — уменьшение частоты самопроизвольно возникающих электрических импульсов в различных участках проводящей системы сердца в направлении от основания сердца к его верхушке.

Градиент автоматии

Потенциал действия атипичного кардиомиоцита — быстрое колебание мембранного потенциала клеток проводящей системы, состоящее из фаз деполяризации, реполяризации и спонтанной медленной диастолической деполяризации. Во время пика потенциала действия в атипичном кардиомиоците происходит изменение знака мембранного потенциала с −60 до +20 мВ. Амплитуда потенциала: 80 мВ, длительность в покое: ~ 0,75–1,0 с. Фаза деполяризации обусловлена входом ионов Na+ и Са2+ в клетку, а фаза реполяризации — выходом иона K+ из клетки.

Фаза спонтанной медленной диастолической деполяризации атипичного кардиомиоцита (фаза СМДД) — начало возбуждения атипичных кардиомиоцитов. После завершения очередного потенциала действия в клетках проводящей системы, способных к автоматизму, не возникает устойчивого потенциала покоя, так как открываются f-каналы (проницаемые для Na+ и K+), а затем медленные Na+/Ca2+-каналы и входящие внутрь клетки Ca2+ и Na+

мВ

20

0

–20

–40

–60

300 мс

Потенциал действия атипичного кардиомиоцита (клетки водителя ритма):

1 — фаза спонтанной медленной диастолической деполяризации;

2 — фаза деполяризации; 3 — фаза реполяризации

приводят к достижению критического уровня деполяризации и началу нового цикла возбуждения.

Проводимость миокарда — свойство клеток передавать электрический импульс по всей поверхности миокарда благодаря разветвленному строению кардиомиоцитов и наличию вставочных дисков в местах контакта клеток. Скорость проведения значительно варьирует. Минимальная скорость проведения наблюдается в узлах проводящей системы (~ 0,1 м/с). Средняя скорость характерна для миокарда предсердий и желудочков (~ 1 м/с). Максимальная скорость наблюдается в волокнах и пучках проводящей системы (~ 3 м/с).

Сердечный цикл — период времени, включающий одно сокращение и одно расслабление предсердий и желудочков. При 75 сокращениях сердца в минуту общая продолжительность сердечного цикла равна 0,8 с.

Систола (греч. systole — сжимание) — фаза сердечного цикла, включающая сокращение миокарда и изгнание крови из сердца в сосудистую систему.

Фаза асинхронного сокращения (от греч. a — отсутствие; syn — совместно; chronos — время) — начальный этап систолы, при котором волна возбуждения распространяется по миокарду желудочков, но одновременное сокращение кардиомиоцитов отсутствует и давление в желудочках изменяется от 6–8 до 9–10 мм рт. ст.

Фаза изометрического сокращения (от греч. isos — равный, одинаковый; metron — мера, длина) — этап систолы, при котором происходит закрытие атриовентрикулярных клапанов и давление

вжелудочках быстро нарастает до 10–15 мм рт. ст. в правом

идо 70–80 мм рт. ст. в левом.

Фаза быстрого изгнания — этап систолы, при котором наблюдается увеличение давления в желудочках до максимальных значений: 20–25 мм рт. ст. в правом и 120–130 мм рт. ст. в левом и кровь (около 70 % систолического выброса) поступает в сосудистую систему.

Фаза медленного изгнания — этап систолы, при котором кровь (оставшиеся 30 % систолического выброса) продолжает поступать

всосудистую систему с более медленной скоростью. Давление постепенно снижается в левом желудочке с 120–130 до 80–90 мм рт. ст.,

вправом — с 20–25 до 15–20 мм рт. ст.

Диастола (греч. diastole — расширение) — фаза сердечного цикла, включающая расслабление миокарда и наполнение полостей сердца кровью.

Протодиастолический период (греч. protos — первый) — переходный период от систолы к диастоле, при котором желудочки начинают расслабляться. Давление снижается в левом желудочке до 60–70 мм рт. ст., в правом — до 5–10 мм рт. ст. В силу большего давления в аорте и легочной артерии полулунные клапаны закрываются.

Период изометрического расслабления — этап диастолы, при котором полости желудочков изолированы закрытыми атриовентрикулярными и полулунными клапанами, они изометрически расслабляются, давление приближается к 0 мм рт. ст.

Фаза быстрого наполнения — этап диастолы, при котором происходит открытие атриовентрикулярных клапанов и кровь с большой скоростью устремляется в желудочки.

Фаза медленного наполнения — этап диастолы, при котором кровь медленно по полым венам поступает в предсердия и через открытые атриовентрикулярные клапаны в желудочки. В конце данной фазы желудочки примерно на 75 % наполнены кровью.

Пресистолический период — этап диастолы, совпадающий с систолой предсердий. Систола предсердий — сокращение мускулатуры предсердий, при котором давление в правом предсердии

повышается до 3–8 мм рт. ст., в левом — до 8–15 мм рт. ст. и в каждый из желудочков поступает около 25 % диастолического объема крови (по 15–20 мл).

Фазы сердечного цикла

Примечание. Цифрами I, II, III и IV отмечено появление соответствующего тона сердца.

Конечный диастолический объем — количество крови в каждом из желудочков в конце диастолы. В условиях покоя его значение составляет 110–120 мл.

Систолический объем (СО), или ударный объем (УО) — количество крови, поступающее в аорту при каждом сокращении сердца. В норме у здорового молодого человека СО составляет 60–100 мл; среднее значение 70–80 мл.

Конечный систолический объем — количество крови в каждом из желудочков в конце систолы. В условиях покоя его значение составляет 30–40 мл.

Фракция выброса — соотношение в процентах объема крови, выбрасываемого в сосуды (систолический объем), ко всему объему крови в желудочках к началу систолы (конечный диастолический объем). В покое фракция выброса составляет 50–60 % и является резервом, который используется при физической нагрузке.

Частота сердечных сокращений (ЧСС, пульс) — количество сердечных сокращений (кардиоциклов) в течение 1 минуты (уд/мин). В покое ЧСС колеблется от 60 до 90 уд/мин, что соответствует продолжительности сердечного цикла от 0,67 до 1 с.

Брадикардия — снижение частоты сердечных сокращений менее 60 ударов в минуту.

Тахикардия — повышение частоты сердечных сокращений более 90 ударов в минуту.

Физиологическая синусовая аритмия — возникновение электрических импульсов в пейсмекерных клетках через незначительно варьирующие промежутки времени. Нормальный сердечный ритм характеризуется ритмичностью и постоянством.

Физиологическая дыхательная аритмия — разновидность синусовой аритмии, проявляющаяся увеличением частоты сердечных сокращений на вдохе и ее уменьшением на выдохе. Она свойственна детскому и юношескому возрасту (ювенальная дыхатель­ ная аритмия). У взрослого человека этот тип аритмии выявляется только при глубоком дыхании. Данная аритмия вызвана повышением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы во время вдоха и парасимпатического отдела — во время выдоха.

Минутный объем крови (МОК) — количество крови, выбрасываемое левым (правым) желудочком сердца в сосудистую систему за 1 минуту (в норме: 5–6 л/мин).

Сердечный толчок — колебание участка грудной клетки в области V межреберья, синхронное ритму сокращений сердца. В 35 % случаев сердечный толчок не определяется, так как закрыт ребром.