Физиология сердечно-сосудистой системы

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

 

1. Основные физиологические свойства сердечной мышцы.

2. Сердечный цикл и его фазы.

3.Внешние проявления деятельности сердца и показатели сердечной деятельности.

4.Электрокардиограмма и ее описание.

5.Типы кровеносных сосудов.

6.Закономерности движения крови по сосудам.

7.Кровяное давление, его виды.

8.Артериальный пульс, его происхождение, места прощупывания пульса.

9.Регуляция кровообращения.

10. Деятельность сердечно-сосудистой системы при нагрузке. Перераспределение крови.

 

 

ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Сердечная мышца (миокард), как и скелетные мышцы, обладает свойствами возбудимости, проводимости, сократимости. К физиологическим особенностям ее относятся удлиненный рефрактерный период и автоматизм.

1) Возбудимостью называется способность сердечной мышцы приходить в деятельное состояние - возбуждение. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходим более сильный раздражитель, чем для скелетной.

2) Проводимостью называется способность распространять возбуждение от одного участка мышечной ткани к другому. Скорость распространения возбуждения по волокнам сердечной мышцы в 5 раз меньше, чем по волокнам скелетных мышц, и составляет соответственно 0,8-1 м/с и 4,7-5 м/с (по проводящей системе сердца - 2-4,2 м/с).

3) Сократимостью называется способность сердечной мышцы развивать при возбуждении напряжение и укорачиваться. Она имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем - сосочковые мышцы и мышцы желудочков.

4) Рефрактерный период - это период невосприимчивости мышцы сердца к действию других раздражителей. Относительный рефрактерный период наблюдается во время диастолы предсердий и желудочков сердца. Благодаря выраженному рефрактерному периоду, длящемуся дольше, чем период систолы (0,1-0,3 с), сердечная мышца не способна к длительному (титаническому) сокращению и совершает работу по типу одиночного мышечного сокращения.

5) Автоматизм - способность сердечной мышцы приходить в состояние возбуждения и ритмического сокращения без внешних воздействий. Обеспечивается проводящей системой.

Проводящая система сердца включает:

1) Синусно-предсердный узел (или узел А.Киса -М.Флека), находится в стенке правого предсердия между отверстием верхней полой вены и правым ушком. Является главным водителем сердечного ритма и вырабатывает электрические импульсы с частотой 60-80 в минуту;

2) Предсердно-желудочковый узел (узел Л.Ашоффа - С.Тавары) лежит в толще нижнего отдела межпредсердной перегородки вблизи места впадения нижней полой вены. Книзу этот узел переходит в предсердно-желудочковый пучок (пучок В.Гиса), который связывает миокард предсердий с миокардом же­лудочков.

3) Предсердно-желудочковый пучок (пучок В.Гиса), который в межжелудочковой перегородке делится на правую и левую ножки, отдающие веточки к миокарду каждого желудочка (волок­на Я. Пуркинье).

 

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ И ЕГО ФАЗЫ

Сердечный цикл состоит из трех фаз:

1) Систола предсердий длится 0,1с.

2) Систола желудочков равна 0,3 с.

3) Общая пауза сердца длится 0,4 с.

Весь сердечный цикл продолжается 0,8 с.

Во время общей паузы мускулатура предсердий и желудочков расслабляется, створчатые клапаны открыты, а полулунные - закрыты. Давление в камерах сердца падает до 0 (нуля), вследствие чего кровь из полых и легочных вен, где давление равно 7 мм рт.ст., притекает в предсердия и желудочки самотеком, свободно (т.е. пассивно), заполняя примерно 70% их объема.

Систола предсердий, во время которой давление в них повышается на 5-8 мм рт.ст., вызывает нагнетание в желудочки еще около 30% крови. Объем этого резервуара может дополнительно увеличиваться за счет добавочных емкостей - ушек предсердий.

Сразу после окончания систолы предсердий начинается систола желудочков, которая состоит из двух фаз: фазы напряжения (0,05 с) и фазы изгнания крови (0,25 с). Фаза напряжения протекает при закрытых створчатых и полулунных клапанах. В это время мышца сердца напрягается вокруг несжимаемого - крови. Длина мышечных волокон миокарда не меняется, но по мере увеличения их напряжения растет давление в желудочках. В момент, когда давление крови в желудочках превысит давление в артериях, полулунные клапаны открываются, и кровь выбрасывается из желудочков в аорту и легочный ствол. Начинается вторая фаза систолы желудочков - фаза изгнания крови, включающая периоды быстрого и медленного изгнания.

После фазы изгнания начинается диастола желудочков, и давление в них понижается. В тот момент, когда давление в аорте и легочном стволе становится выше, чем в желудочках, полулунные клапаны захлопываются. В это время предсердно-желудочковые клапаны под давлением крови, скопившейся в предсердиях, открываются. Наступает период общей паузы - фаза отдыха и заполнения сердца кровью. Затем цикл сердечной деятельности повторяется.

ТИПЫ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ

Функционально различают несколько видов кровеносных сосудов.

1) Магистральные сосуды - это наиболее крупные артерии, в которых оказывается небольшое сопротивление кровотоку.

2) Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) - это мелкие артерии и артериолы, которые могут изменять кровоснабжение тканей и органов. Артериолы И.М.Сеченов называл "кранами кровеносной системы". Имея хорошо развитую мышечную оболочку, артериолы в зависимости от потребностей органа могут сужаться и расширяться, изменяя тем самым кровоснабжение органа и ткани.

3) Истинные капилляры (обменные сосуды) - сосуды, стенки которых обладают высокой проницаемостью, благодаря чему происходит обмен веществами между кровью и тканями. Являются важнейшим отделом сердечно-сосудистой системы.

4) Емкостные сосуды - венозные сосуды, вмещающие 70-80% всей крови (вены, венулы).

5) Шунтирующие сосуды - артериоло-венулярные анастомозы, обеспечивающие прямую связь между артериолами и венулами в обход капиллярного русла.

 

КРОВЯНОЕ ДАВЛЕНИЕ, ЕГО ВИДЫ

Кровяное (артериальное) давление - это давление крови на стенки кровеносных (артериальных) сосудов организма. Измеряется в мм рт.ст. В различных отделах сосудистого русла кровяное давление неодина­ково: в артериальной системе оно выше, в венозной — ниже. Так, например, в аорте кровяное давление составляет 130-140 мм рт.ст., в легочном стволе - 20-30 мм рт.ст., в крупных артериях большого круга - 120-130 мм рт ст., в мелких артериях и артериолах--60-70 мм рт.ст., в артериальном и венозном концах капилляров тела - 30 или 15 мм рт.ст., в мелких венах - 10-20 мм рт.ст.

Величина кровяного давления зависит от трех основных факторов:

1) частоты и силы сердечных сокращений;

2) величины периферического сопротивления, т.е. тонуса стенок сосудов, главным образом, артериол и капилляров;

3) объема циркулирующей крови

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднединамическое давление.

Систолическое (максимальное) давление - это давление, отражающее состояние миокарда левого желудочка. Оно составляет 100-120 мм рт.ст.

Диастолическое (минимальное) давление - давление, характеризующее степень тонуса артериальных стенок. Равно в среднем 60-80 мм рт.ст.

Пульсовое давление - это разность между величинами систолического и диастолического давления. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов аорты и легочного ствола во время систолы желудочков. Равно 35-55 мм рт.ст.

Среднединамическое давление - это сумма минимального и одной трети пульсового давления. Выражает энергию непрерывного движения крови и представляет собой постоянную величину для данного сосуда и организма.

Величину АД можно измерить двумя методами: прямым и непрямым.

При измерении прямым, или кровавым, методом в центральный конец артерии вставляют и фиксируют стеклянную канюлю или иглу, которую резиновой трубочкой соединяют с измерительным прибором. Этим способом регистрируют АД во время больших операций, например, на сердце, когда необходим постоянный контроль за давлением.

В медицинской практике обычно измеряют АД непрямым, или косвенным (звуковым), методом Н.С.Короткова (1905) при помощи тонометра (ртутного сфигмоманометра Д.Рива-Роччи, мембранного измерителя АД общего применения и т.д.).

На величину АД оказывают влияние различные факторы: возраст, положение тела, время суток, место измерения (правая или левая рука), состояние организма, физические и эмоциональные нагрузки и т.д. Единых общепринятых нормативов АД для лиц различного возраста нет, хотя известно, что с возрастом у здоровых лиц АД несколько повышается.

Повышение АД свыше нормальных величин называется гипертензией, понижение - гипотензией.

ПРОЩУПЫВАНИЯ ПУЛЬСА

Артериальным пульсом называют ритмические колебания артериальной стенки, обусловленные систолическим повышением давления в ней. Пульсация артерий определяется путем легкого прижатия ее к подлежащей кости, чаще всего в области нижней трети предплечья. Пульс характеризуют следующие основные признаки:

1) частота-число ударов в минуту;

2) ритмичность - правильное чередование пульсовых ударов;

3) наполнение - степень изменения объема артерии, устанавливаемая по силе пульсового удара;

4) напряжение - характеризуется силой, которую нужно приложить, чтобы сдавить артерию до полного исчезновения пульса.

Пульсовая волна возникает в аорте в момент изгнания крови из левого желудочка, когда давление в аорте повышается, и стенка ее растягивается. Волна повышенного давления и вызванные этим растяжением колебания артериальной стенки распространяются со скоростью 5-7 м/с от аорты до артериол и капилляров, превышая в 10-15 раз линейную скорость движения крови (0,25-0,.5 м/с).

Зарегистрированная на бумажной ленте или фотопленке пульсовая кривая называется сфигмограммой.

Пульс можно прощупать в тех местах, где артерия близко прилежит к кости. Такими местами являются:

для лучевой артерии — нижняя треть передней поверхности предплечья,

плечевой - медиальная поверхность средней трети плеча,

общей сонной — передняя поверхность поперечного отростка VI шейного позвонка, поверхностной височной - височная область,

лицевой - угол нижней челюсти кпереди от жевательной мышцы,

бедренной - паховая область,

для тыльной артерии стопы — тыльная поверхность стопы.

Пульс имеет большую диагностическую ценность в медицине. В норме частота пульса у взрослого человека составляет 60-90 в минуту, уменьшение пульса называется брадикардией, увеличение – тахикардией. Опытный врач, надавливая на артерию до полного прекращения пульсации, может довольно точно определить величину АД. При заболеваниях сердца могут наблюдаться различные виды нарушений ритма - аритмии.

РЕГУЛЯЦИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ

Регуляция кровообращения в организме человека осуществляется двояко: нервной системой и гуморальной.

Нервная регуляция кровообращения осуществляется сосудодвигательным центром, симпатическими и парасимпатическими волокнами вегетативной нервной системы.

Сосудодвигательный центр - это совокупность нервных образований, расположенных в спинном, продолговатом мозге, гипоталамусе и коре большого мозга. Основной сосудодвигательный центр находится в продолговатом мозге и состоит из двух отделов: прессорного и депрессорного. Раздражение первого вызывает сужение артерий и подъем АД, а раздражение второго - расширение артерий и падение АД. Свои влияния на тонус сосудов он осуществляет в основном через симпатические нейроны спинного мозга (сосудодвигательные центры симпатических нервов).

Функцию своеобразного дублера сосудодвигательного центра выполняет гипоталамус, который начинает работать при снижении тонуса бульбарного сосудодвигательного центра. В нем также есть прессорные (задние отделы) и депрессорные (передние отделы) зоны. Имеет прямое отношение к регуляции сосудистого тонуса при различных поведенческих реакциях.

Нейроны бульбарного сосудодвигательного центра находятся в состоянии постоянного тонического возбуждения. Это возбуждение передается симпатическим нейронам спинного мозга, а от них по симпатическим нервам к сосудам и обусловливает их постоянное тоническое напряжение. Тонус же сосудодвигательного центра продолговатого мозга зависит от нервных импульсов, постоянно идущих к нему от рецепторов различных рефлексогенных зон.

Рефлексогенными зонами называются участки сосудистой стенки, содержащие наибольшее количество рецепторов. В этих зонах содержатся следующие рецепторы:

1) механорецепторы (баро-, или прессорецепторы), воспринимающие колебания давления крови в сосудах в пределах 1-2 мм рт.ст.;

2) хеморецепторы, воспринимающие изменения химического состава крови (СО₂, О₂, СО и др.);

3) волюмрецепторы (франц. volume - объем), воспринимающие изменение объема крови;

4) осморецепторы, воспринимающие изменение осмотического давления крови.

К числу наиболее важных рефлексогенных зон относятся:

1) аортальная зона (дуга аорты);

2) синокаротидная зона (общая сонная артерия в месте ее бифуркации, т.е. разделения на наружную и внутреннюю сонные артерии);

3) само сердце;

4) устье полых вен;

5) область сосудов малого круга кровообращения.

Изменение давления, химического состава крови и т.д. чутко воспринимается рецепторами, информация об этом поступает в ЦНС и в соответствии с полученной информацией изменяется работа сердца и кровеносных сосудов.

По современным представлениям, центры, регулирующие деятельность сердца, и сосудодвигательный центр функционально объединены в сердечно-сосудистый центр, который управляет функциями кровообращения.

Гуморальные вещества, оказывающие влияние на тонус сосудов, делят на сосудосуживающие и сосудорасширяющие. Как правило, сосудосуживающие вещества оказывают общее воздействие, сосудорасширяющие - местное.

К сосудосуживающим веществам относятся:

1) адреналин - гормон мозгового слоя надпочечников;

2) норадреналин - медиатор симпатических нервов и гормон надпочечников;

3) вазопрессин - гормон задней доли гипофиза;

4) серотонин - биологически активное вещество, образуемое в слизистой оболочке кишечника, мозге, тромбоцитах, соединительной ткани.

К сосудорасширяющим веществам относятся:

1) гистамин - биологически активное вещество, образующееся в стенке желудочно-кишечного тракта и других органах;

2) ацетилхолин - медиатор парасимпатических и других нервов;

3) тканевые гормоны: кинины, простагландины и др.;

4) молочная кислота, углекислый газ, ионы калия, магния и т.д.

ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

 

1. Основные физиологические свойства сердечной мышцы.

2. Сердечный цикл и его фазы.

3.Внешние проявления деятельности сердца и показатели сердечной деятельности.

4.Электрокардиограмма и ее описание.

5.Типы кровеносных сосудов.

6.Закономерности движения крови по сосудам.

7.Кровяное давление, его виды.

8.Артериальный пульс, его происхождение, места прощупывания пульса.

9.Регуляция кровообращения.

10. Деятельность сердечно-сосудистой системы при нагрузке. Перераспределение крови.