Законы сердечной деятельности

Физиология сердца. Вопросы для самоподготовки. 1. Сердце и его значение. Физиологические свойства сердечной мышцы. 2. Автоматия сердца. Проводящая система сердца. 3. Связь между возбуждением и сокращением (электромеханическое сопряжение). 4. Сердечный цикл. Показатели сердечной деятельности 5. Основные законы сердечной деятельности. 6. Внешние проявления деятельности сердца.

Базовая информация. Кровь может выполнять свои функции только находясь в непрерывном движении. Это движение обеспечивается системой кровообращения. Система кровообращения состоит из сердца и сосудов – кровеносных и лимфатических. Сердце за счет своей нагнетательной деятельности обеспечивает движение крови по замкнутой системе сосудов. Каждую минуту от сердца в кровеносную систему поступает около 6 л крови, в сутки – свыше 8 тыс. л, в течение жизни (средняя продолжительность 70 лет) – почти 175 млн. л крови. О функциональном состоянии сердца судят по различным внешним проявлениям его деятельности.


Сердце человека – полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние полости – предсердия, нижние – желудочки. Нагнетательная функция сердца основана на чередовании расслабления (диастолы) и сокращения (систолы) желудочков. Во время диастолы желудочки заполняются кровью, а во время систолы выбрасывают ее в крупные артерии (аорту и легочную вену). У выхода из желудочков расположены клапаны, препятствующие обратному поступлению крови из артерий в сердце. Перед тем как заполнить желудочки кровь притекает по крупным венам (полым и легочным) в предсердия. Систола предсердий предшествует систоле желудочков, таким образом, предсердия служат как бы вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Физиологические свойства сердечной мышцы. Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение и сократимостью. К физиологическим особенностям сердечной мышцы относится удлиненный рефрактерный период и автоматия. Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной.


оме того, установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т. д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение, полностью подчиняясь закону «все или ничего». Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8 — 1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков 0,8-0,9 м/с, по специальной ткани сердца 2,0 — 4,2 м/с. Возбуждение же по волокнам скелетной мышцы распространяется с гораздо большей скоростью, которая составляет 4,7 — 5 м/с. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол. Сердце для осуществления механической работы (сокращения) получает энергию, которая освобождается при распаде макроэргических фосфорсодержащих соединений (креатинфосфат, АТФ). Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности.

зличают абсолютный и относительный рефрактерный период. Во время абсолютного рефрактерного периода, какой бы СИЛЫ не наносили раздражение на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Длительность абсолютного рефрактерного периода сердечной мышцы соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного рефрактерного периода возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период сердечная мышца может ответить сокращением на раздражитель сильнее порогового. Относительный рефрактерный период обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков сердца.
Автоматия сердца. Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, носит название а в т о м а т и и. В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечно-полосатой мышцей, и атипическую ткань, в которой возникает и проводится возбуждение. Из этой ткани образованы волокна водителя ритма (пейспекеры) и проводящей системы. В норме ритмические импульсы генерируются только клетками водителя ритма и проводящей системы. Проводящая система человека включает 4 водителя ритма


Законы сердечной деятельности Водитель ритма 1 порядка — синоатриальный узел (Киса и Флека), располагается на задней стенке правого предсердия у места впадения полых вен; в нем возникают импульсы, определяет частоту сокращений сердца.

Законы сердечной деятельности Водитель ритма 2 порядка — атриовентрикулярный (предсердно-желудочковый) узел (Ашоффа -Тавара), находится в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками;

Законы сердечной деятельности Водитель ритма 3 порядка пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок), отходит от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочкам.

Законы сердечной деятельности Водитель ритма 4 порядка — заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждений из ведущего узла к сердечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоатрикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.

Сердечный цикл – совокупность электрических, механических и биохимических процессов, происходящих в сердце в течение одного полного цикла сокращения и расслабления.


рдце человека в среднем сокращается 70 -75 раз в 1 мин, при этом одно сокращение длится 0,9 – 0,8 с. В цикле сокращений сердца различают три фазы: систолу предсердий (ее длительность 0,1 с), систолу желудочков (ее длительность 0,3 – 0,4 с) и общую паузу (период, в течение которого одновременно расслаблены и предсердия, и желудочки,-0,4 – 0,5 с). Сокращение сердца начинается с сокращения предсердий. В момент систолы предсердий кровь из них проталкивается в желудочки через открытые атриовентрикулярные (створчатые) клапаны. Затем сокращаются желудочки. Предсердия во время систолы желудочков расслаблены, т. е. находятся в состоянии диастолы. В этот период створчатые клапаны закрываются под давлением крови со стороны желудочков, а полулунные клапаны раскрываются и кровь выбрасывается в аорту и легочные артерии. В систоле желудочков различают две фазы: фазу напряжения – период, в течение которого давление крови в желудочках достигает максимальной величины, и фазу изгнания – время, в течение которого открываются полулунные клапаны и кровь выбрасывается в сосуды. После систолы желудочков наступает их расслабление -диастола, которая длится 0,5 с. В конце диастолы желудочков начинается систола предсердий. В самом начале паузы полулунные клапаны захлопываются под давлением крови в артериальных сосудах. Во время паузы предсердия и желудочки наполняются новой порцией крови, поступающей из вен.


Показатели сердечной деятельности. Показателями работы сердца являются систолический и минутный объем сердца, Систолический или ударный объем сердца это количество крови, которое сердце выбрасывает в соответствующие сосуды при каждом сокращении. Величина систолического объема зависит от размеров сердца, состояния миокарда и организма. У взрослого здорового человека при относительном покое систолический объем каждого желудочка составляет приблизительно 70 80 мл. Таким образом, при сокращении желудочков в артериальную систему поступает 120 – 160 мл крови. Минутный объем сердца это количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Минутный объем сердца это произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3 5 л. Систолический и минутный объем сердца характеризует деятельность всего аппарата кровообращения. Минутный объем сердца увеличивается пропорционально тяжести выполняемой организмом работы. При малой мощности работы минутный объем сердца увеличивается за счет повышения величины систолического объема и частоты сердечных сокращений, при большой мощности только за счет нарастания ритма сердца.

Работа сердца. Во время сокращения желудочков: кровь из них выбрасывается в артериальную систему. Желудочки, сокращаясь, должны изгнать кровь в сосуды, преодолевая давление в артериальной системе.


оме того, в период систолы желудочки способствуют ускорению тока крови по сосудам. При физической работе производительность сердца значительно повышается. Установлено, что объем крови, выбрасываемой при каждом сокращении желудочков, зависит от величины конечного диастолического наполнения полостей желудочков кровью. Чем больше крови поступает в желудочки во время их диастолы, тем сильнее растягиваются мышечные волокна, От степени же растяжения мышечных волокон находится в прямой зависимости сила, с которой сокращаются мышцы желудочков.

Законы сердечной деятельности.Относятся к законам саморегуляции,проявляются как правило, одновременно и приспосабливают работу сердца к изменяющимся условиям существования: изменению положения тела и отдельных его частей в пространстве, двигательной активности и т. д. Закон сердечного волокна –закон Старлинга: чем больше растянуто мышечное волокно, тем сильнее оно сокращается. Следовательно, сила сердечных сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон перед началом их сокращений. Закон сердечного ритма — закон Бейнбриджа: чем больше крови притекает к правому предсердию, тем чаще становится ритм сердца. Проявление этого закона связано с возбуждением механорецепторов, расположенных в правом предсердии в области впадения полых вен. Механорецепторы, представленные чувствительными нервными окончаниями блуждающих нервов, возбуждаются при усиленном венозном – возврате крови к сердцу, например при мышечной работе. Импульсы от механорецепторов направляются по блуждающим нервам в продолговатый мозгк центру блуждающих нервов. Под влиянием этих импульсов снижается активность центра блуждающих нервов и усиливаются воздействия симпатических нервов на деятельность сердца, что и обусловливает учащение ритма сердца.


Физиология кровообращения

Типы кровеносных сосудов, особенности их строения. В сосудистой системе различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунтирующие. Магистральные сосуды – это наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превращается в более равномерный и плавный. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон. Магистральные сосуды оказывают небольшое сопротивление кровотоку. Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы, прекапиллярные сфинктеры) и посткапиллярные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления. Соотношение между тонусом пре- и посткапиллярных сосудов определяет уровень гидростатического давления в капиллярах, величину фильтрационного давления и интенсивность обмена жидкости.Истинные капилляры (обменные сосуды) важнейший отдел сердечно-сосудистой системы. Через тонкие стенки капилляров происходит обмен между кровью и тканями (транскапиллярный обмен). Стенки капилляров не содержат гладкомышечных элементов. Емкостные сосуды составляют венозный отдел сердечно-сосудистой системы. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70-80 % всей крови. Шунтирующие сосуды это артериовенозные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.


Закономерности движения крови по сосудам. Движение крови определяется двумя силами: разностью давлений в начале и конце сосуда (способствует продвижению жидкости по сосуду) и гидравлическим сопротивлением, которое препятствует току жидкости. Отношение разности давлений к сопротивлению определяет объемную скорость тока жидкости. Объемная скорость тока жидкости это объем жидкости, протекающей по трубам в единицу времени. Количество крови, протекающей в единицу времени через кровеносную систему, тем больше, чем больше разность давлений в ее артериальном и венозном концах и чем меньше сопротивление току крови. Временем кругооборота крови называют время, необходимое для прохождения крови по двум кругам кровообращения. Установлено, что у взрослого здорового человека при 70—80 сокращениях сердца в 1 мин полный кругооборот крови происходит за 20—23 с. Из этого времени ‘/5 приходится на малый круг кровообращения и 4/5 — на большой. Время кругооборота крови при нарушениях деятельности сердечно-сосудистой системы может существенно изменяться.


больных с тяжелыми заболеваниями сердца время кругооборота крови может увеличиваться до 1 мин. Движение крови в различных отделах системы кровообращения характеризуется двумя показателями — объемной и линейной скоростью кровотока. Объемная скорость кровотока одинакова в поперечном сечении любого участка сердечно-сосудистой системы. Объемная скорость в аорте равна количеству крови, выбрасываемой сердцем в единицу времени, то есть минутному объему крови. Такое же количество крови поступает к сердцу по полым венам за 1 мин. Одинакова объемная скорость крови, притекающей и оттекающей от органа. На объемную скорость кровотока оказывают влияние в первую очередь разность давления в артериальной и венозной системах и сопротивление сосудов. Повышение артериального и снижение венозного давления обусловливает увеличение разности давления в артериальной и венозной системах, что приводит к нарастанию скорости кровотока в сосудах. Снижение артериального и повышение венозного давления влечет за собой уменьшение разности давления в артериальной и венозной системах. При этом наблюдается уменьшение скорости кровотока в сосудах. На величину сопротивления сосудов влияет ряд факторов: радиус сосудов, их длина, вязкость крови. Линейная скорость кровотока — это путь, пройденный в единицу времени каждой частицей крови. Линейная скорость кровотока в отличие от объемной неодинакова в разных сосудистых областях. Линейная скорость движения крови в венах меньше, чем в артериях. Это связано с тем, что просвет вен больше просвета артериального русла. Линейная скорость кровотока наибольшая в артериях и наименьшая в капиллярах. Следовательно, линейная скорость кровотока обратно пропорциональна суммарной площади поперечного сечения сосудов. В потоке крови скорость отдельных частиц различна. В крупных сосудах линейная скорость максимальна для частиц, движущихся по оси сосуда, минимальна — для пристеночных слоев. В состоянии относительного покоя организма линейная скорость кровотока в аорте составляет 0,5 м/с. В период двигательной активности организма она может достигать 2,5 м/с. По мере разветвления сосудов ток крови в каждой веточке замедляется. В капиллярах он равен 0,5 мм/с, что в 1000 раз меньше, чем в аорте. Замедление кровотока в капиллярах облегчает обмен веществ между тканями и кровью. В крупных венах линейная скорость тока крови увеличивается, так как уменьшается площадь сосудистого сечения. Однако она никогда не достигает скорости тока крови в аорте. Величина кровотока в отдельных органах различна. Она зависит от кровоснабжения органа и уровня его активности.

Депо крови. В условиях относительного покоя в сосудистой системе находится 60 70~/о крови. Это так называемая циркулирующая кровь. Другая часть крови (30 40%) содержится в специальных кровяных депо (селезенке, печени и тонкостенные вены, особенно вены брюшной полости, и подсосочковые венозные сплетения кожи). Эта кровь получила название депонированной, или резервной. Истинным депо является селезенка. В селезенке вследствие особенностей ее строения содержится часть крови, временно выключенной из общей циркуляции. В сосудах печени, легких, в венах брюшной полости и подсосочковых венозных сплетениях кожи вмещается большое количество крови. При сокращении сосудов указанных органов и сосудистых областей в общую циркуляцию поступает значительное количество крови. Кровь из депо поступает в общий круг кровообращения при возбуждении симпатической нервной системы (исключение составляют легкие), которое наблюдается при физической активности, эмоциях (гнев, страх), болевых раздражениях, кислородном голодании организма, кровопотерях, лихорадочных состояниях и т. д. Депо крови наполняются при относительном покое организма, во время сна. В этом случае центральная нервная система оказывает влияние на депо крови через блуждающие нервы.

Перераспределение крови. Общее количество крови в сосудистом русле составляет 5 6 л. Этот объем крови не может обеспечить увеличенные потребности органов в крови в период их активности. Перераспределение крови в сосудистом русле приводит к усилению кровоснабжения одних органов и уменьшению других. Перераспределение крови происходит в основном между сосудами мышечной системы и внутренних органов, особенно органов брюшной полости и кожи. Во время физической работы в скелетных мышцах функционирует больше открытых капилляров и значительно расширяются артериолы, что сопровождается увеличенным притоком крови. Возросшее количество крови в сосудах скелетных мышц обеспечивает их эффективную работу. Одновременно уменьшается кровоснабжение органов системы пищеварения. Во время процесса пищеварения расширяются сосуды органов системы пищеварения, кровоснабжение их увеличивается, что создает оптимальные условия для осуществления физической и химической обработки содержимого желудочно-кишечного тракта. В этот период суживаются сосуды скелетных мышц и уменьшается их кровоснабжение. Расширение сосудов кожи и увеличение притока крови к ним при высокой температуре окружающей среды сопровождается уменьшением кровоснабжения других органов, преимущественно системы пищеварения. Перераспределение крови в сосудистом русле происходит и под действием силы тяжести, например сила тяжести облегчает движение крови по сосудам шеи. Ускорение, возникающее в современных летательных аппаратах (самолеты, космические корабли при взлете и т. д.), также вызывает перераспределение крови в различных сосудистых областях организма человека. Расширение сосудов в работающих органах и тканях и сужение их в органах, находящихся в состоянии относительного физиологического покоя, является результатом воздействия на тонус сосудов нервных импульсов, идущих от сосудодвигательного центра.

Давление крови в различных отделах сосудистого русла.

Кровяное давление – давление крови на стенки кровеносных сосудов измеряется в Паскалях (1 Па = 1 Н/м2). Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной. Однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости от фаз деятельности сердца и дыхания. Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление. С и с т о л и ч е с к о е (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 13,3 – 16,О кПа (100 – 120 мм рт. ст.) . Д и а с т о л и ч е с к о е (минимальное) давление характеризует степень тонуса артериальных стенок. Оно равняется 7,8 -0,7 кПа (6О – 80 мм рт. ст.). П у л ь с о в о е д а в л е н и е это разность между систолическим и диастолическим давлением.

Иннервация кровеносных сосудовобеспечивается вегетативной нервной системой (ВНС). Сосудосуживающее действие оказывают симпатические нервы (вазоконстрикторы). Перерезка симпатических волокон сопровождается расширением сосудов. Вазоконстрикторное влияние симпатических нервов не распространяется на сосуды головного мозга, легких, сердца и работающих мышц. При возбуждении симпатических нервов сосуды указанных органов и тканей расширяются.

Сосудорасширяющее действие оказывают как симпатические, так и парасимпатические нервные волокна(вазодилятаторы). Сосудорасширяющие волокна (вазодилататоры) парасимпатической природы. При раздражении (барабанная струна) лицевого нерва происходит расширение сосудов подчелюстной железы. Сосудорасширяющие парасимпатические нервные волокна обнаружены в языкоглоточном (1Х пара черепных нервов), блуждающем (Х пара) итазовом нервах. Сосудорасширяющие волокна симпатической природы. Симпатические вазодилататорные волокна иннервируют сосуды скелетных мышц. Они обеспечивают высокий уровень кровотока в скелетной мускулатуре во время физической нагрузки и не участвуют в рефлекторной регуляции артериального давления. Сосудорасширяющие волокна корешков спинного мозга. При раздражении периферических концов задних корешков спинного мозга, в состав которых входят чувствительные волокна, можно наблюдать расширение сосудов кожи.

Гуморальная регуляция тонуса сосудов. Сосудосуживающие вещества: адреналин, норадреналин (гормоны мозгового вещества надпочечников), вазопрессин (гормон задней доли гипофиза), ангиотонин (гипертензин), образующийся из a-глобулина плазмы под влиянием ренина (протеолитический фермент почек), серотонин и тромбоциты. Суживают преимущественно артерии и капилляры. Сосудорасширяющие вещества: гистамин, ацетилхолин, тканевые гормоны кинины, простагландины. Гистамин является активным вазодилататором, он расширяет мельчайшие сосуды артериолы и капилляры, Ацетилхолин действует местно, расширяет мелкие артерии. Брадикинин— расширяет преимущественно мелкие артериальные сосуды и прекапиллярные сфинктеры, что способствует увеличению кровотока в органах. Простагландины содержатся во всех органах и тканях человека и дают выраженный сосудорасширяющий эффект, который проявляется местно. Сосудорасширяющие свойства присущи и другим веществам, например молочной кислоте, ионам калия, магния и т. д. Таким образом, просвет кровеносных сосудов, их тонус регулируется нервной системой и гуморальными факторами, к которым относится большая группа биологически активных веществ с выраженным вазоконстрикторным или вазодилататорным действием.

Сосудодвигательный центр. Регуляция тонуса сосудов осуществляется с помощью сложного механизма, который включает в себя нервный и гуморальный компоненты. В нервной регуляции тонуса сосудов принимают участие спинной, продолговатый, средний и промежуточный мозг, кора головного мозга. Спинной мозг. Возбуждение нейронов прессорной области приводит к повышению тонуса сосудов и уменьшению их просвета, возбуждение нейронов депрессорной зоны обусловливает понижение тонуса сосудов и увеличение их просвета.

Деятельность сердечно-сосудистой системы при физической работе. Физическая работа значительно отражается на функции сердца, тонусе кровеносных сосудов, величине артериального давления и других показателях активности системы кровообращения. Возросшие при физической активности потребности организма, в частности в кислороде, удовлетворяются уже в так называемый предрабочий период. В этот период вид спортивного помещения или производственная обстановка способствует подготовительной перестройке работы сердца и кровеносных сосудов, в основе которой лежат условные рефлексы. Наблюдается условно-рефлекторное усиление работы сердца, поступление части депонированной крови в общий круг кровообращения, увеличение выброса адреналина из мозгового вещества надпочечников в сосудистое русло, Адреналин в свою очередь стимулирует работу сердца и суживает сосуды внутренних органов. Все это способствует нарастанию кровяного давления, увеличению кровотока через сердце, мозг и легкие. Адреналин возбуждает симпатическую нервную систему, которая усиливает деятельность сердца, что также способствует повышению кровяною давления. Во время физической активности кровоснабжение мышц возрастает в несколько раз. Причиной этого является интенсивный обмен веществ в мышцах, что обусловливает увеличение концентрации метаболитов (углекислый газ, молочная кислота и др.), которые расширяют артериолы и способствуют раскрытию капилляров. Однако увеличение просвета сосудов работающих мышц не сопровождается падением кровяного давления. Оно сохраняется на достигнутом высоком уровне, потому что в это время проявляются прессорные рефлексы в результате возбуждения механорецепторов области дуги аорты и каротидных синусов. Вследствие этого сохраняется усиленная деятельность сердца, а сосуды внутренних органов сужены, что и поддерживает артериальное давление на высоком уровне. Скелетные мышцы при своем сокращении механически сдавливают тонкостенные вены, что способствует увеличенному венозному возврату крови к сердцу. Кроме того, повышение активности нейронов дыхательного центра в результате нарастания количества углекислого газа в организме приводит к увеличению глубины и частоты дыхательных движений. Это же в свою очередь увеличивает отрицательность внутригрудного давления важнейшего механизма, способствующего увеличению венозного возврата крови к сердцу. Таким образом, уже через 3 5 мин после начала физической работы системы кровообращения, дыхания и крови значительно усиливают свою деятельность, приспосабливая ее к новым условиям существования и удовлетворяя повышенные потребности организма в кислороде и кровоснабжении таких органов и тканей, как сердце, мозг, легкие и скелетные мышцы. Обнаружено, что при интенсивной физической работе минутный объем крови может составлять 30 л и более, это в 5 7 раз превышает минутный объем крови в состоянии относительного физиологического покоя. При этом систолический объем крови может быть равен 150 – 200 мл. 3начительно увеличивается частота сердечных сокращений. По некоторым данным, пульс может возрасти до 200 в 1 мин и более. Артериальное давление в плечевой артерии повышается до 26,7 кПа (200 мм рт. ст.). Скорость кругооборота крови может увеличиваться в 4 раза.

На величину артериального давления оказывают влияние различные факторы: возраст, время суток, состояние организма, центральной нервной системы и т. д. В течение суток наблюдается колебание величины артериального давления: днем оно выше, чем ночью. Значительное повышение максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. После прекращения работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям, Повышение артериального давления называют гипертонией. Понижение артериального давления получило название гипотонии. Гипотония может наступить в результате отравления наркотиками, при сильных травмах, обширных ожогах, больших кровопотерях.

 

Источник: megalektsii.ru

Законы сердечной деятельности:

Закон сердечного ритма — устанавливает зависимость частоты от изменения давления в полости сердца (прежде всего в правом). Всякое переполнение правого предсердия кровью вызывает увеличение частоты сердечных сокращений.

Механизм: при повышении давления возбуждаются механорецепторы, импульс по n.vagus поступает в центральную нервную систему. Частота импульсов такова, что активность ядер n.vagus тормозится и в результате, преобладает влияние n.sympaticus на сердце — частота сердечных сокращений увеличивается. При переполнении сердца кровью, увеличивая частоту сердечных сокращений, сердце быстрее избавляется от переполнения кровью. Переполнение кровью сердца возникает при увеличении венозного возврата к сердцу (перенагрузка). Этот закон осуществляется всегда, если есть волокна n.vagus.

Закон сердечного волокна — устанавливает зависимость между длиной волокон миокарда и силой их сокращения. Сила сокращения миокарда зависит от степени растяжения его волокон в диастолу: чем сильнее сокращение, тем сильнее сокращение в систолу.

Механизм: при увеличении растяжения волокон увеличивается количество актомиозиновых мостиков. Увеличиваются энергетические ресурсы, т. к. каждый из мостиков обладает определённым запасом энергии.

Ограничения.

Закон Франка — Старлинга обеспечивает гетерометрический механизм регуляции.

Помимо этого механизма есть еще гомеометрический, согласно которому возможно изменение силы сокращения без изменения длины волокна миокарда. Один извариантов действия этого закона — эфект Анрена: сила сердечного сокращения пропорциональна сопротивлению (давлению) в артериальной системе — чем больше давление, тем больше сила сердечных сокращений. Гетеро- и гомеомеханизмы — это миогенная ауторегуляция насосной функции сердца.

Закон "всё или ничего". Поперечно-полосатая скелетная мышца увеличивает амплитуду сокращений с увеличением силы раздражителя. Для сердечной мышцы такой зависимоти нет. Она сокращается по принципу "всё или ничего". При действии подпорогового раздражителя — нет видимой реакции. При действии порогового раздражителя сердечная мышца реагирует максимально, и при дальнейшем увеличении силы ответная реакция не меняется.

Механизм: сердечная мышца — функциональный синцитий, за счёт высокой скорости проведения все миоциты реагируют одновременно. При действии подпорогового раздражителя возникает локальное возбуждение. При действии порогового раздражителя — максимальная ответная реакция. Амплитуда сокращений зависит от интенсивности обменных процессов, влияния нервных и гуморальных факторов. Реакция сердца является максимальной для данного сердца в данный момент.

Источник: www.medkurs.ru

Сердечная деятельность

Ядра n.vagus и n.sympaticus находятся постоянно в состоянии умеренного возбуждения (тонуса), т. е. эти нервы постоянно посылают импульсы к сердцу.

Доказательства тонуса:

  1. вживление электродов в n.vagus и n.sympaticus. В них всегда региституются нервные импульсы;
  2. перерезка нервов: перерезка n.vagus — резкое увеличение частоты сердечных сокращений; n.sympaticus — незначительное уменьшение частоты сердечных сокращений. Таким образом, наиболее выражено тоническое действие n.vagus.

Происхождение тонуса:

  1. рефлекторное: рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой системы — рецепторы сердца и сосудов;
  2. гуморальное влияние — в основном за счёт метаболитов.

Тонус ядер n.vagus формируется с 16-18 недель, а тонус ядер n.sympaticus с момента рождения, поэтому у новорождённого частота сердечных сокращений 149 в минуту.

Афферентная иннервация осуществляется волокнами n.vagus. В сердце много рецепторов, которые расположены почти во всех слоях сердца. Это: механорецепторы (реагируют на давление и растяжение), хеморецепторы (на химический состав крови) — их больше всего в правом предсердии, т. к. там — синоатриальный узел.

При повреждении n.vagus нарушается связь сердца с центральной нервной системой, а через неё с другими органами и тканями.

Законы сердечной деятельности:

  1. закон сердечного ритма (закон Пейнбриджа);
  2. закон сердечного волокна (Франка — Старлинга);
  3. закон «всё или ничего» (Боудича).

Закон сердечного ритма — устанавливает зависимость частоты от изменения давления в полости сердца (прежде всего в правом). Всякое переполнение правого предсердия кровью вызывает увеличение частоты сердечных сокращений.

Механизм: при повышении давления возбуждаются механорецепторы, импульс по n.vagus поступает в центральную нервную систему. Частота импульсов такова, что активность ядер n.vagus тормозится и в результате, преобладает влияние n.sympaticus на сердце — частота сердечных сокращений увеличивается. При переполнении сердца кровью, увеличивая частоту сердечных сокращений, сердце быстрее избавляется от переполнения кровью. Переполнение кровью сердца возникает при увеличении венозного возврата к сердцу (перенагрузка). Этот закон осуществляется всегда, если есть волокна n.vagus.

Закон сердечного волокна — устанавливает зависимость между длиной волокон миокарда и силой их сокращения. Сила сокращения миокарда зависит от степени растяжения его волокон в диастолу: чем сильнее сокращение, тем сильнее сокращение в систолу.

Механизм: при увеличении растяжения волокон увеличивается количество актомиозиновых мостиков. Увеличиваются энергетические ресурсы, т. к. каждый из мостиков обладает определённым запасом энергии.

Ограничения.

  1. Закон открыт на изолированном сердце. В целостном организме на сердце влияют нервные и гуморальные факторы.
  2. Сердце окружено перикардом, который ограничивает степень растяжения волокон. Если сердечные волокна растягиваются более чем на 30-40 % от исходной длины, то нарушаются явления автоматии.
  3. В сердце есть метасимпатическая нервная система, которая обеспечивает внутрисердечный рефлекс.

Закон Франка — Старлинга обеспечивает гетерометрический механизм регуляции.

Помимо этого механизма есть еще гомеометрический, согласно которому возможно изменение силы сокращения без изменения длины волокна миокарда. Один извариантов действия этого закона — эфект Анрена: сила сердечного сокращения пропорциональна сопротивлению (давлению) в артериальной системе — чем больше давление, тем больше сила сердечных сокращений. Гетеро- и гомеомеханизмы — это миогенная ауторегуляция насосной функции сердца.

Закон «всё или ничего». Поперечно-полосатая скелетная мышца увеличивает амплитуду сокращений с увеличением силы раздражителя. Для сердечной мышцы такой зависимоти нет. Она сокращается по принципу «всё или ничего». При действии подпорогового раздражителя — нет видимой реакции. При действии порогового раздражителя сердечная мышца реагирует максимально, и при дальнейшем увеличении силы ответная реакция не меняется.

Механизм: сердечная мышца — функциональный синцитий, за счёт высокой скорости проведения все миоциты реагируют одновременно. При действии подпорогового раздражителя возникает локальное возбуждение. При действии порогового раздражителя — максимальная ответная реакция. Амплитуда сокращений зависит от интенсивности обменных процессов, влияния нервных и гуморальных факторов. Реакция сердца является максимальной для данного сердца в данный момент.

Источник: www.4medic.ru

Закон Франка-Старлинга. Больше растяжение сердечной мышцы — больше сила сокращения. ЗАКОН ФРАНКА- СТАРЛИНГА («закон сердца»): Чем больше мышца сердца растянута поступающей кровью, тем больше сила сокращения и тем больше крови поступает в артериальную систему. Закон Франка-Старлинга обеспечивает:

  • приспособление работы желудочков сердца к увеличению нагрузки объемом;
  • «уравнивание» производительности левого и правого желудочков сердца (в единицу времени в большой и малый круги кровообращения поступает одинаковое количество крови)

Влияние величины сердечного выброса на АД, приток и отток крови от сердца. От величины сердечного выброса зависят два условия выполнения адекватной текущим задачам нутритивной функции системы кровообращения: обеспечение оптимального количества циркулирующей крови и поддержание (совместно с сосудами) определенного уровня среднего артериального давления (70—90 мм рт. ст.), необходимого для удержания физиологических констант в капиллярах (25—30 мм рт. ст.). При этом обязательным условием нормальной работы сердца является равенство притока крови по венам и ее выброса в артерии. Решение этой задачи обеспечивается, в основном, механизмами, обусловленными свойствами самой сердечной мышцы. Проявление этих механизмов называют миогенной ауторегуляцией насосной функции сердца. Существуют два способа ее реализации: гетерометрическая — осуществляется в ответ на изменения исходной длины волокон миокарда, гомеометрическая — происходит при их сокращениях в изометрическом режиме. Миогенные механизмы регуляции деятельности сердца. Закон Франка—Старлинга. Изучение зависимости силы сокращений сердца от растяжения его камер показало, что сила каждого сердечного сокращения зависит от величины венозного притока и определяется конечной диастолической длиной волокон миокарда. Эта зависимость получила название гетерометрическая регуляция сердца и известна как закон Франка—Старлинга: «Сила сокращения желудочков сердца, измеренная любым способом, является функцией длины мышечных волокон перед сокращением», т. е. чем больше наполнение камер сердца кровью, тем больше сердечный выброс. Установлена ультраструктурная основа этого закона, заключающаяся в том, что количество актомиозиновых мостиков является максимальным при растяжении каждого саркомера до 2,2 мкм. Увеличение силы сокращения при растяжении волокон миокарда не сопровождается увеличением длительности сокращения, поэтому указанный эффект одновременно означает увеличение скорости нарастания давления в камерах сердца во время систолы. Инотропные влияния на сердце, обусловленные эффектом Франка— Старлинга, играют ведущую роль в увеличении сердечной деятельности при усиленной мышечной работе, когда сокращающиеся скелетные мышцы вызывают периодическое сжатие вен конечностей, что приводит к увеличению венозного притока за счет мобилизации резерва депонированной в них крови. Отрицательные инотропные влияния по указанному механизму играют существенную роль в изменениях кровообращения при переходе в вертикальное положение (ортостатическая проба). Эти механизмы имеют большое значение для согласования изменений сердечного выброса и притока крови по венам малого круга, что предотвращает опасность развития отека легких. Гомеометрическая регуляция работы сердца. Термином «гомеометрическая регуляция» обозначают миогенные механизмы, для реализации которых не имеет значения степень конечно-диастолического растяжения волокон миокарда. Среди них наиболее важным является зависимость силы сокращения сердца от давления в аорте (эффект Анрепа) и хроно-инотропная зависимость. Этот эффект состоит в том, что при увеличении давления «на выходе» из сердца сила и скорость сердечных сокращений возрастают, что позволяет сердцу преодолевать возросшее сопротивление в аорте и поддерживать оптимальным сердечный выброс.  

Источник: pharmedu.ru

Законы сердечной деятельности. Закон сердечного волокна описан английским физиологом Стаеирлингом. Закон формулируется следующим образом чем больше растянуто мышечное волокно, тем сильнее оно сокращается. Следовательно, сила сердечных сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон перед началом их сокращений. Проявление закона сердечного волокна было установлено и на изолированном сердце животных, и на полоске сердечной мышцы, вырезанной из сердца. Закон сердечного ритма описан английским физиологом Бейнбриджем.

Закон гласит чем больше крови притекает к правому предсердию, тем чаще становится ритм сердца. Проявление этого закона связано с возбуждением механореецепторов, расположенных в правом предсердии в области впадения полых вен. Механорецепторы, представленные чувствительными нервными окончаниями блуждающих нервов, возбуждаются при усиленном венозном возврате крови к сердцу, например при мышечной работе. Импульсы от механорецепторов направляются по блуждающим нервам в продолговатый мозг к центру блуждающих нервов.

Под влиянием этих импульсов снижается активность центра блуждающих нервов, и усиливаются воздействия симпатических нервов на деятельность сердца, что и обусловливает учащение ритма сердца. Законы сердечного волокна и сердечного ритма, как правило, проявляются одновременно. Значение этих законов состоит в том, что они приспосабливают работу сердца к изменяющим условиям существования изменению положения тела и отдельных его частей в пространстве, двигательной активности и т.д. Вследствие этого законы сердечного волокна и сердечного ритма относят к механизмам саморегуляции, за счт которых изменяется сила и частота сердечных сокращений. Регуляция деятельности сердца Сердце обладает автоматией, т.е. оно сокращается под влиянием импульсов, возникающих в его специальной ткани.

Однако в целостном организме животного и человека работа сердца регулируется за счт нейрогуморальных воздействий, изменяющих интенсивность сокращений сердца и приспосабливающих его деятельность к потребностям организма и условиям существования.

Нервная регуляция деятельности сердца. Влияние нервной системы на деятельность сердца осуществляется за счт блуждающих и симпатических нервов. Эти нервы относятся к вегетативной нервной системе. Блуждающие нервы идут к сердцу от ядер, расположенных в продолговатом мозге на дне 4 желудочка. Симпатические нервы подходят к сердцу от ядер, локализованных в боковых рогах спинного мозга 1-5 грудные сегменты.

Блуждающие и симпатические нервы оканчиваются в синоаурикулярном и атриовентрикулярном узлах, а также в мускулатуре сердца. В результате при возбуждении этих нервов наблюдается изменения в автоматии синоаурикулярного узла, скорости проведения возбуждения по проводящей системе сердца, в интенсивности сердечных сокращений. В 1845 году немецкие физиологи братья Вебер показали, что слабые раздражения блуждающих нервов приводят к замедлению ритма сердца, сильные обусловливают остановку сердечных сокращений.

После прекращения раздражения блуждающих нервов деятельность сердца вновь восстановиться. Влияние раздражения блуждающего нерва на деятельность сердца лягушки. Верхняя кривая запись сокращения изолированного сердца, под кривой отметка раздражения блуждающего нерва. Нижняя кривая запись сокращений второго изолированного сердца. В момент, отмеченный стрелкой, жидкость, питавшая первое сердце во время раздражения блуждающего нерва, перенесена в перфузионную систему второго сердца.

Это так же вызывает торможение деятельности сердца. По современным представлениям, блуждающие нервы при их возбуждении уменьшают частоту и силу сердечных сокращений, снижают возбудимость и тонус сердечной мышцы, а также скорость проведения возбуждения. Влияние симпатических нервов на функцию сердца было установлено русским физиологом И.Ф. Ционом 1866. Он наблюдал при раздражении симпатических нервов у животных учащение ритма сердца. Влияние раздражения симпатического нерва на деятельность сердца лягушки. В момент, отмеченный на нижней линии, производится раздражение симпатического нерва.

Это вызывает резкое усиление и учащение сердечных сокращений верхняя кривая. В жидкость Рингера во время раздражения выделяется симпатин норадреналин, и при действии этой жидкости на второе сердце, у которого симпатический нерв не раздражали, наблюдается эффект, аналогичный раздражению нижняя кривая. В настоящее время установлено, что симпатические нервы при их возбуждении учащают ритм и увеличивают силу сердечных сокращений, повышают возбудимость и тонус сердечной мышцы, а также скорость проведения возбуждения.

Важные данные получены И.П. Павловым при изучении влияния симпатических нервов на работу сердца. Он обнаружил при раздражении одной из веточек симпатического нерва закономерное усиление систолы. Эту веточку нерва И.П. Павлов назвал усиливающим нервом сердца и высказал предположение о влиянии его на обменные процессы в миокарде.

Возникло представление о трофической функции нервной системы, т.е. о влиянии е на питание тканей. И.П. Павлову принадлежит заслуга открытия новой функции нервной системы — трофической, которую он установил на основании опытов с раздражением усиливающего нерва сердца. Учение И.П. Павлова о трофической функции нервной системы получило подтверждение и дальнейшее развитие в современный период. Установлено, что при раздражении усиливающего нерва и при повышении функциональной активности сердца в сердечной мышце увеличивается количество сократительных белков.

Кроме того, с помощью радиоактивного метода было показано, что усиливающий нерв сердца стимулирует синтез и распад аденозинтрифосфорной кислоты, являющейся источником энергии для выполнения сердцем механической работы. Тонус центров сердечных нервов. Центры сердечной деятельности, представленные ядрами блуждающих и симпатических нервов, всегда находятся в состоянии тонуса, который может быть усилен или ослаблен в зависимости от условий существования организма.

Тонус центров сердечных нервов зависит от афферентных влияний, идущих от механо- и хеморецепторов сердца и сосудов, внутренних органов, рецепторов кожи и слизистых оболочек. На тонус центров сердечных нервов оказывают воздействие и гуморальные факторы. В работе центров сердечных нервов имеются особенности, которые проявляются в том, что при повышении возбудимости нейронов ядер блуждающих нервов снижается возбудимость нейронов ядер симпатических нервов. Такие функционально взаимосвязанные отношения между центрами сердечных нервов способствуют лучшему приспособлению деятельности сердца к условиям существования организма.

Рефлекторные влияния на деятельность сердца Рефлекторные влияния на деятельность сердца осуществляются с самого сердца. Внутрисердечные рефлекторные влияния проявляются в изменениях силы сердечных сокращений, изученных и описанных Г.И. Косицким. Так, установлено, что растяжение миокарда одного из отделов сердца приводит к изменению силы сокращения миокарда другого его отдела, гемодинамически с ним разобщенного.

Например, при растяжении миокарда правого предсердия наблюдается усиление работы левого желудочка. Этот эффект может быть результатом только рефлекторных внутрисердечных влияний. Обнаружено также, что внутрисердечные рефлекторные влияния приспосабливают работу левого желудочка к величине давления в аорте. Растяжение правого предсердия сопровождается усилением сокращения мышц левого желудочка только в том случае, если диастолическое давление в аорте будет равно 7,98-10,64кПа 60-80мм рт. ст При более высоком давлении в аорте 15,96-18,62кПа-120-140мм рт. ст. растяжение правого предсердия приводит к ослаблению сокращения мышц левого желудочка.

Рефлекторные влияния на деятельность сердца проявляются в рефлексе Бейнбриджа. Обширные связи сердца с различными отделами нервной системы создают условия для разнообразных рефлекторных воздействий на деятельность сердца, осуществляемых через вегетативную нервную систему.

В стенках сосудов располагаются многочисленные рецепторы, обладающие способностью возбуждаться при изменении величины кровяного давления и химического состава крови. Особенно много рецепторов имеется в области дуги аорты и каротидных синусов небольшое расширение, выпячивание стенки сосуда на внутренней сонной артерии. При уменьшении артериального давления происходит возбуждение этих рецепторов, и импульсы от них поступают в продолговатый мозг ядрам блуждающих нервов.

Под влиянием нервных импульсов снижается возбудимость нейронов ядер блуждающих нервов, что усиливает влияние симпатических нервов на сердце. В результате влияния симпатических нервов ритм сердца и сила сердечных сокращений увеличиваются, что является одной из причин нормализации артериального давления. При увеличении артериального давления нервные импульсы, возникшие в рецепторах области дуги аорты и каротидных синусов, усиливают активность нейронов ядер блуждающих нервов.

Обнаруживается влияние блуждающих нервов на сердце замедляется ритм сердца, ослабляются сердечные сокращения, что также является одной из причин восстановления исходного уровня артериального давления. Таким образом, рефлекторные влияния на деятельность сердца, осуществляемые с рецепторов области дуги аорты и каротидных синусов, следует отнести к механизмам саморегуляции, проявляющимся в ответ на изменение величины артериального давления. Возбуждение рецепторов внутренних органов, если оно достаточно сильное, может изменить деятельность сердца.

В 60-х годах 19 в. Гольцем были описаны рефлекторные влияния на сердце, идущие от рецепторов кишечника или желудка. При легком поколачивании по кишечнику или желудку лягушки Гольц наблюдал резкое угнетение деятельности сердца вплоть до ее прекращения. Рефлекторная дуга этого рефлекса начинается от рецепторов внутренних органов, от которых нервные импульсы поступают по чревному нерву через узлы симпатической цепочки и соединительные веточки в спинной мозг по спинному мозгу возбуждение достигает центра блуждающих нервов в продолговатом мозге.

Под влиянием пришедших нервных импульсов резко увеличивается активность нейронов ядер блуждающих нервов, что приводит к типичному их влиянию на деятельность сердца. Рефлекторная дуга рефлекса Гольца. 1 рецепторы 2 чувствительный нерв 3 спинной мозг 4 продолговатый мозг 5 блуждающий нерв 6 — сердце Деятельность сердца рефлекторно может измениться при возбуждении рецепторов слуха, зрения, слизистых оболочек и кожи. Сильные звуковые и световые раздражения, резкие запахи, пряные вещества, температурные и болевые воздействия могут обусловить изменения в деятельности сердца.

Источник: allrefs.net


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector