ЛЕЧЕБНЫЙ, ПЕДИАТРИЧЕСКИЙ

ССС Занятие № 1

Тема занятия: Функциональные свойства сердечной мышцы.

Цель занятия: Изучить свойства миокарда как возбудимой системы, обеспечивающей выполнение сердцем его функций.

При подготовке к занятию необходимо:

Повторить:

1. Анатомию и гистологию сердца.

2. Общую физиологию возбудимых тканей, физиологию скелетной мышцы.

Изучить литературу:

Основную:

1. "Физиология человека" под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько,1998,с. 326 - 344, 347 - 349.

2. "Руководство к практическим занятиям" под ред. Г.И. Косицкого и В.А. Полянцева, 1985, с. 33 - 36,143 - 145; 149 - 153.

3. Лекции

Дополнительную:

1. Основы физиологии человека, ред. Б.И. Ткаченко, Т. 1, С-Петербург, 1994, с. 246 - 262.

2. "Физиология плода и детей" под ред. В.Д. Глебовского, 1988, с. 27-31, 33-40, 41-50.

3. Коробков А.В. и Чеснокова С.А. "Атлас по нормальной физиологии", М., 1987, раздел "Кровообращение".

4. Физиология человека: Руководство / в 3-х томах / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996. – Т. 2. – С. 466-489.

В результате изучения материала к занятию необходимо Знать:

1. Функции сердца.

2. Электрофизиологическую, электрохимическую, функциональную и метаболическую характеристику состояния покоя (диастолы) и состояние возбуждения (систолы) рабочего миокарда предсердий и желудочков.

3. Электрофизиологическую, электрохимическую, функциональную и метаболическую характеристику состояния покоя и возбуждения клеток проводящей системы.

4. Особенности свойства проводимости рабочего миокарда предсердий и желудочков.

5. Особенности свойства сократимости рабочего миокарда предсердий и желудочков.

6. Особенности соотношения во времени возбуждения, уровня возбудимости и сокращения (систолы и диастолы) в клетках рабочего миокарда.

Уметь:

1. Описывать и теоретически обосновывать экспериментальные методы регистрации потенциала покоя и потенциала действия рабочего миокарда и проводящей системы сердца.

2. Описывать и теоретически обосновывать экспериментальные методы исследования свойства возбудимости сердца во время систолы и диастолы

3. Описывать и экспериментально обосновывать наличие градиента автоматии в проводящей системе сердца.

4. Описывать и экспериментально обосновывать особенности законов силы и частоты раздражения для сердца.

5. Уметь рисовать и объяснять график потенциала действия синоатриального узла.

6. Уметь рисовать и объяснять синхронизированные во времени графики потенциала действия, ионных токов через мембрану, фаз возбудимости, систолы и диастолы сердца.

7. Решать ситуационные задачи по теме занятия.

Блок информации к занятию.

Табл 1. Сравнительная характеристика проводящей системы сердца и сократительных кардиомиоцитов.

Основные типы кардиомиоцитов и их свойства

Морфофункциональная характеристика	Проводящие			сократительные
	Р-клетки		Клетки Пуркинье
Основная локализация	СА-узел	АВ-соединенение	Система Гиса-Пуркинье	Остальной миокард
Электрофизиологическая характеристика	С медленным ответом		С быстрым ответом
Максимальный диастолический потенциал	-60…- 50	-70…..-80	- 95…-90	-90…-80
Параметры потенциала действия
Амплитуда (мВ)	60-70	70-80	100-120	100-120
Овершут	0-10	5-15	20-30	20-30
Длительность(мс)	100-300	100-300	300-500	200-300
Скорость нарастания фазы 0	1-10	5-20	500-1000	100-300
Скорость проведения (м/с)	до 0,05-0,1	в АВ 0,05	1-4	0,1-0,5
Собственная частота импульсации	60-80	40-60	20-40

Организация самостоятельной работы дома:

1. Изучить разделы обучающей программы: «Анатомический обзор: Сердце», «Автоматия сердца», «Потенциал действия»

2. Выполнить письменно в тетради для протоколов:

Работа 1. Анализ проводящей системы сердца человека.

Нарисовать проводящую систему сердца человека, подписать ее элементы (рис. 2). Указать на рисунке собственные частоты импульсации и скорости проведения отделов проводящей системы.

Работа 2. Анализ графика потенциала действия синоатриальног узла

В тетради для протоколов нарисовать график потенциала действия водителя ритма (см. рис. 3 к занятию). На графике обозначить: максимальный диастолический потенциал (МДП), критический уровень деполяризации (Е_крит), нулевой уровень, фазы потенциала действия (ПД); отметить амплитуду ПД, величину реверсии и величину порогового потенциала.

В выводах обсудить ионные механизмы потенциала действия (роль ионов натрия, калия, кальция), механизм автоматии.

Работа 3. Анализ графиков потенциала действия, изменений возбудимости и сокращения рабочего миокарда.

Нарисовать синхронно во времени графики потенциала действия, изменений возбудимости и сокращения рабочего кардиомиоцита (рис. 4). Обозначить уровень нуля, ПП, Е_крит.; подписать фазы ПД, возбудимости, сокрщения.

Обсудить ионные механизмы формирования ПД, сделать вывод о возбудимости рабочих клеток в систолу и диастолу, объяснить механизмы рефрактерности.

Организация самостоятельной работы на занятии

1. Входной тест.

2. Практические работы:

Работа 1. Исследование автоматии сердца лягушки в опытах Станниуса.

После просмотра видеофильма «Автоматия сердца» в тетради для протоколов: а) нарисовать схему экспериментов Станниуса (смотри рис. 1 к занятию); б) описать и объяснить результаты опытов; в) сделать вывод о расположении главного водителя ритма сердца, градиенте автоматии, влиянии холодного и теплого растворов на частоту сердечных сокращений.

Работа 2. Сравнительный анализ особенностей потенциалов действия кардиомиоцитов.

Используя рис. 5 сравнить форму и особенности развития потенциалов действия кардиомиоцитов различных отделов сердца (отметить наличие плато, медленной диастолической деполяризации); сопоставить длительность потенциалов действия и начало формирования (в сравнении с началом потенциала действия синоатриального узла).

Работа 3. Изучение закона силы раздражения по результатам опытов на изолированном сердце лягушки.

Проанализировать реакцию сердца лягушки на действие раздражителей различной силы (рис. 6). Нарисовать схему кардиограммы. Обсудить результаты эксперимента. В выводах сформулировать закон силы раздражения для сердца и объснить биологический смысл этого закона.

Работа 4. Изучение закона частоты раздражения по результатам опытов на изолированном сердце лягушки.

Изучить феномен лестницы Боудича (рис.7). Нарисовать схему кардиограммы. Обсудить результаты эксперимента. В выводах сформулировать закон частоты раздражения для сердца и объснить биологический смысл этого закона.

Работа 5. Изучение возбудимости сердца в различные фазы сердечного цикла.

Изучите механокардиограммы сердца лягушки (рис. 8, 9, 10). Нарисуйте фрагменты механокардиограмм: рис.8 (Б), рис.9 и 10 примеры экстрасистол. Подпишите систолу предсердий, систолу и диастолу желудочков, отметьте экстрасистолы, компенсаторную паузу. Объясните: в какие фазы сокращения сердца возможно формирование экстрасистол, чем отличается желудочковая экстрасистола от предсердной, механизм развития компенсаторной паузы после экстрасистолы.

В выводах укажите биологическое и медицинское значение формирования длительной рефрактерности во время потенциала действия у клеток рабочего миокарда.

3. Решение ситуационных задач.

4. Выходной тест.

Для контроля усвоения материала самостоятельно решите ситуационные задачи:

1. Как и почему изменится возбудимость сердца и частота сердечных сокращений, если максимальный диастолический потенциал клеток водителя ритма: а) снизился на 7 мв, б) увеличился на 7 мв, в) уменьшился на 25 мв.

2. Как и почему изменится возбудимость сердца и частота сердечных сокращений, если медленная диастолическая деполяризация в клетках водителя ритма: а) развивается быстрее, б) замедляется.

3. Как и почему изменится скорость медленной диастолической деполяризации, возбудимость сердца и частота сердечных сокращений, если внеклеточная концентрация кальция: а) уменьшается, б) увеличивается.

4. Как и почему изменится сила сокращения миокарда при увеличении содержания ионов кальция в крови?

5. При изучении возбудимости миокарда изолированное сердце перфузируется раствором с пониженной концентрацией кальция. Как изменится работа сердца, потенциал действия миокарда желудочков?

6. В кардиохиругии используют кардиоплегические растворы с высоким содержанием ионов калия. Как при воздействии таких растворов изменяется работа сердца?

7. В эксперименте на полоске миокарда в перфузат ввели тетродотоксин (блокатор натриевых каналов). Каким будет потенциал действия миокарда при действии внешнего электрического раздражителя разной силы?

8. В разных физиологических условиях сердце возбуждается с разной частотой. Изменяется ли при этом потенциал действия миокарда желудочков?

9. При эмоциональном возбуждении в крови увеличивается содержание катехоламинов (они увеличивают проницаемость мембраны для кальция). Как это повлияет на потенциал действия водителя ритма?

10. При гипоксии в миокарде в крови резко увеличивается концентрация катехоламинов. В такой ситуации клетки рабочего миокарда способны к спонтанной деполяризации мембраны, причем она может развиваться быстрее, чем в пейсмеккере. Каким будет в этом случае сокращение сердца?

11. При резком обезвоживании организма объем клеток сердца уменьшается. Как при этом изменяется работа сердца?

12. В покое пульс 45 ударов в минуту. Объясните, как можно проверить, какой водитель сердца определяет частоту пульса?

13. Под влиянием ацетилхолина увеличивается проницаемость мембраны клеток миокарда для калия. Как изменится частота, проводимость и сократимость желудочков под действием ацетилхолина?

14. Мембранный потенциал пейсмеккерной клетки синоатриального узла увеличился на 10 мв. Как изменится при этом частота генерации потенциалов действия в водителе ритма?