2 курс / Нормальная физиология / Практикум_по_нормальной_физиологии_Часть_1_Зинчук_В_В_ред_

	Зубец Р	Сегмент	Комплекс	QRS	Сегмент	Зубец T	Зубец U
1			R
–
	P					T	U
+
0
–			Q
				S
Калибровочный Интервал					Интервал
сигнал 1 мВ	PQ				QT

Схема нормальной ЭКГ человека (Нормальная физиология: учеб. пособие. Часть I // В.В. Зинчук, О.А. Балбатун, Ю.М. Емельянчик / под ред. В.В. Зинчука. – Гродно: ГрГМУ, 2007, см. соответствующий раздел).

Кардиограмма и экстрасистола

101

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:

1.*“Физиология сердца” (фильм, 10 минут).

2.*“Автоматия сердца” (фильм, 10 минут).

3.*“Сердечный цикл”, (фильм, 10 минут).

4.Особенности возбудимости сердца и экстрасистола

Экстрасистола – это внеочередное сокращение сердца. В зависимости от локализации раздражения, экстрасистолы подразделяют на предсердные, наджелудочковые и желудочковые. При желудочковой экстрасистоле возникает компенсаторная пауза: очередной импульс из синоатриального узла не способен вызвать возбуждение желудочков, которые находятся в абсолютном рефрактерном периоде, вызванном экстрасистолой.

Оснащение: лягушка, набор препаровальных инструментов, штатив с крючком, электростимулятор УЭС-1М, электромеханический преобразователь, многоканальный элетрокардиограф, лоток, вата, 0,9% раствор NaCl.

Ход работы: С целью обезболивания у лягушки препаровальной иглой разрушают головной и спинной мозг. Лягушку фиксируют в штатив и вскрывают грудную клетку. Закрепляют зажим в области верхушки сердца и соединяют его с электромеханическим преобразователем. Механические колебания, вызванные сокращениями сердца, преобразуются в электрический сигнал, который регистрируют на электрокардиографе при скорости движения ленты 50100 мм/с. После получения стабильной записи ЭКГ проводят электрическую и механическую стимуляцию поверхности желудочка сердца в фазе расслабления. Наблюдают появление экстрасистолы и компенсаторную паузу.

Результаты работы:

Вывод:

102

5.* Виртуальный физиологический эксперимент: воздействие элек- трических стимулов на сердечную деятельность

Ответная реакция сердечной мышцы на электростимуляцию зависит от фазы сердечного цикла. В фазе систолы миокард невозбудим (состояние рефрактерности) и не отвечает на электростимуляцию. В фазе диастолы миокард становится возбудимым и появление искусственного стимула в этот период может вызвать экстрасистолу и компенсаторную паузу.

Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».

Ход работы: Используя программу по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim», изучают графическую запись сердечных сокращений (кардиограмму). Затем наносятся электрические стимулы в фазах систолы и диастолы, анализируются изменения сердечной деятельности.

Результаты работы:

Вывод:

6.* Виртуальный физиологический эксперимент: наложение лигатур по Станниусу

Наложение лигатур Станниуса позволяет проанализировать роль узлов проводящей системы в обеспечении сокращений сердца и явление градиента автоматии. Опыт предложен в 50-х гг. XIX века Станниусом (Н. F. Stannius, 1803-1883, немецкий биолог и физиолог).

Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».

Ход работы: используя программу, анализируют изменение сокращений венозного синуса, предсердий и желудочков сердца лягушки после наложения 1-й, 2-й и 3-й лигатур Станниуса.

Результаты работы:

103

Вывод:

7.Компьютерная программа: физиологические основы электрокар- диографии

Распространение волны возбуждения по миокарду происходит в определенной, повторяющейся последовательности. По мере деполяризации и реполяризации определенного отдела сердца возникает соответствующий элемент электрокардиограммы.

Оснащение: персональный компьютер, программа по физиологическим основам электрокардиографии.

Ход работы: Наблюдают, как распространяется волна возбуждения по миокарду и возникают элементы ЭКГ в различных отведениях. После анализа исходной записи в меню программы последовательно выбирают различные фазы возбуждения миокарда и проводят их анализ.

Рекомендации к оформлению работы: в раздел «Результаты работы» зарисуйте схематическое изображение распространения волны возбуждения по миокарду и отметьте основные элементы проводящей системы сердца.

Результаты работы:

Вывод:

104

8. * Интерактивная физиология: проводящая система сердца

Проводящая система сердца осуществляет ритмичные скоординированные сокращения миокарда желудочков и предсердий. Наличие проводящей системы обеспечивает явление автоматизма сердца, т.е. способности ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в ведущих узлах сердца – синоатриальном и атриовентрикулярном.

Оснащение: персональный компьютер, программа по интерактивной физиологии проводящей системы сердца.

Ход работы: Программа по интерактивной физиологии позволяет проанализировать основные элементы проводящей системы сердца, последовательность распространения волны деполяризации по миокарду предсердий и желудочков, формирование компонентов электрокардиограммы. Обратите внимание на взаимосвязь компонентов электрокардиограммы с электрическими процессами в сердце. Зубец P соответствует деполяризации предсердий, сегмент PQ отражает распространение волны возбуждения от предсердий к желудочкам, комплекс QRS – деполяризацию желудочков, сегмент ST – деполяризацию всей поверхности желудочков, зубец T – реполяризацию желудочков, интервал QT – электрическую систолу желудочков, интервал TP – электрическую диастолу желудочков.

Рекомендации к оформлению работы: в раздел «Результаты работы» схематически зарисуйте проводящую систему сердца и укажите названия основных элементов (названия узлов, пучков и волокон).

Результаты работы:

Вывод:

105

9. Электрокардиография

Электрокардиография – основной клинический метод исследования сердца, основанный на регистрации разности потенциалов электрического диполя сердца в определенных участках тела человека.

Оснащение: испытуемый, переносной одноканальный электрокардиограф, марлевые прокладки, 0,9% раствор NaCl, спирт, вата.

Ход работы: Подготавливают электрокардиограф к работе, проверяя наличие питания, правильность соединения электродов и наличие заземления. Кожу в области наложения электродов обрабатывают спиртом, накладывают марлевые прокладки и электроды ЭКГ. Проводят регистрацию ЭКГ в трех стандартных отведениях (I, II, III). Для анализа необходимо не менее 5 сердечных комплексов в каждом из отведений. Оценку и подсчет амплитудных и временных параметров ЭКГ проводят во II стандартном отведении.

Вклеить образец ЭКГ

Результаты работы: при расшифровке электрокардиограммы необходимо рассчитать следующие параметры:

Элемент ЭКГ

Длительность интервала R-R = Длительность зубца Р = Длительность интервала P-Q = Длительность комплекса QRS = Длительность зубца T = Длительность интервала QRST =

Сравнить с длительностью должной величины интервала QRST, рассчитанной по формуле Базета:

а) для мужчин –

б) для женщин –

0,37 × R − R =

0,40 × R − R =

106

Рассчитать систолический показатель – отношение длительности интервала Q-T к длительности интервала R-R (в%):

(Q − T ) ×100% =

R − R

Длительность интервала T-P=

Рассчитать количество сердечных сокращений в минуту по формуле:

60

R − R ( секунд) =

Определить положение электрической оси сердца:

Вывод:

Тема зачтена ___________подпись преподавателя

107

Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ»	дата

ЗАНЯТИЕ №2: НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА.

НЕЙРОГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: усвоить основные данные о регуляции сердечной деятельности, уметь применять их для объяснения изменений деятельности сердца в различных условиях, исследовать в эксперименте некоторые механизмы нейрогуморальной регуляции деятельности сердца.

Различают внутрисердечные (интракардиальные) и внесердечные (экстракардиальные) уровни регуляции. К интракардиальным механизмам относятся саморегуляция (внутриклеточная или миогенная регуляция), межклеточная регуляция и органная регуляция. К экстракардиальным механизмам относятся нервно-рефлекторная и гуморальная регуляция деятельности сердца.

Саморегуляция сердца представлена гетерометрическим и гомеометрическим механизмами. Гетерометрический механизм опосредован внутриклеточными взаимодействиями и связан и изменением взаиморасположения актиновых и миозиновых миофиламентов в миофибриллах кардиомиоцитов при растяжении миокарда кровью, поступающей в полости сердца (увеличение количества миозиновых мостиков, способных соединить миозиновые и актиновые нити во время сокращения). Этот вид регуляции был установлен на сердечно-легочном препарате и сформулирован в виде «закона сердца» или закона Франка-Старлинга (1912 г.). Гомеомет- рический механизм определяется состоянием кардиомиоцитов и межклеточными отношениями и не зависит от растяжения миокарда притекающей кровью. Данный вид регуляции впервые открыт Г.В. Анрепом в 1912 г. и обозначается как «эффект Анрепа». Наблюдается увеличение силы сердечных сокращений при возрастании сопротивления в магистральных сосудах. При гомеометрической регуляции растёт эффективность энергообмена в кардиомиоцитах и активизируется работа вставочных дисков.

Лестница Боудича или ритмоинотропная зависимость также являет-

ся примером гомеометрической регуляции и заключается в постепенном увеличении сердечных сокращений до максимальной амплитуды, наблюдаемое при последовательном нанесении на него раздражителей постоянной силы. Это явление обусловлено укорочением потенциала действия кардиомиоцитов, уменьшением запасов внутриклеточного К+ и внеклеточного Са2+, и повышением возбудимости кардиомиоцитов. Межклеточная регуляция заключается в изменении функционирования вставочных дисков и скорости передачи электрического импульса через нексусы под влиянием нервных и гуморальных факторов. Органная регуляция обусловлена наличием внутрисердечной нервной системы и наличием интракардиальных

108

рефлексов, дуга которых замыкается не в ЦНС, а в интрамуральных ганглиях миокарда, что является примером функционирования метасимпатической нервной системы. В органной регуляции, кроме интрамуральных ганглиев, участвуют афферентные нейроны (клетки Догеля I-типа) и эфферентные нейроны (клетки Догеля II-типа). Кардио-кардиальные рефлексы – рефлекторные реакции, возникающие с механорецепторов сердца в ответ на растяжение его полостей. При растяжении предсердий сердечный ритм может как ускоряться, так и замедляться. При растяжении желудочков, как правило, наблюдается урежение сердечных сокращений.

Нервно-рефлекторная регуляция заключается в переработке аффе-

рентной информации в ЦНС и поступлении эфферентных импульсов к сердцу по блуждающим и симпатическим нервам. Блуждающие нервы (медиатор ацетилхолин) уменьшают силу, частоту сердечных сокращений, проводимость, возбудимость и тонус миокарда. Ускользание сердца из-под влияния блуждающего нерва – восстановление сердечной деятельности при длительном раздражении блуждающего нерва. Данный эффект обусловлен быстрой инактивацией выделившегося ацетилхолина под влиянием ацетилхолинэстеразы. Симпатические нервы (медиатор норадреналин) повышают силу, частоту сердечных сокращений, проводимость, возбудимость и тонус миокарда.

Афферентные влияния при нервно-рефлекторной регуляции деятельности сердца обеспечиваются барорецепторами (изменение давления), хеморецепторами (изменение pO2, pCO2, H+) сердца и сосудов, проприорецепторами скелетных мышц, импульсацией из различных отделов ЦНС (дыхательный центр, гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий). Места наиболее плотного расположения баро- и хеморецето-

ров получили название рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой систе- мы. К ним относят аортальную зону, каротидный синус, устья полых вен, легочную артерию и эндокард предсердий и желудочков сердца. Централь-

ное звено нервно-рефлекторной регуляции организовано по иерархическо-

му принципу. Сердечно-сосудистый центр (ССЦ) – комплекс нервных структур в проекции дна IV желудочка продолговатого мозга, включающий прессорный и депрессорный отделы и ядра вагуса. Прессорная область ССЦ расположена ростролатерально, связана с симпатическим отделом ВНС. Нейроны этой области спонтанно-активны. Депрессорная область ССЦ расположена каудомедиально и связана с прессорной областью реципрокными отношениями. Нейроны депрессорной области активируются при увеличении сигнала от барорецепторов. Кардиоингибирующая область ССЦ расположена медиально, между прессорной и депрессорной областями в непосредственной близости от дорсального ядра блуждающего нерва. Данная область тонически активна за счет ввода с сосудистых барорецепторов и в покое преобладает над прессорной областью. Над бульбарным ССЦ расположены вышележащие участки ЦНС, которые оказывают на него корригирующее влияние. Гипоталамус и другие участки лимбической системы осуществляют тонкий фазный контроль деятельно-

109

сти ССЦ и интеграцию деятельности сердца с другими вегетативными функциями. В каудальном отделе гипоталамуса расположены прессорные отделы, активирующие прессорный отдел ССЦ и симпатические влияния на сердце. В ростральном отделе – депрессорные зоны. Гипоталамус изменяет деятельность сердца в соответствии с эмоциями (тревога, страх), температурой тела, приёмом пищи, циклом бодрствование – сон.

Опыты с экстирпацией и электрическим раздражением различных участков коры больших полушарий головного мозга показали, что этот отдел ЦНС также влияет на деятельность сердца. Нервные элементы, непосредственное раздражение которых сопровождается изменениями деятельности сердца, сосредоточены в сомато-сенсорной, моторной и премоторной зонах, орбитальной поверхности и вершине лобных долей и др. участках. Кора головного мозга обеспечивает регуляцию сердечно-сосудистой системы в соответствии с психическими процессами, сознательными двигательными актами. Доказательством участия коры больших полушарий в регуляции деятельности сердца является возможность выработки разнообразных условных рефлексов по изменению артериального давления и ЧСС.

Нервно-рефлекторная регуляция представлена разнообразными рефлексами. Вазокардиальные рефлексы – рефлекторные изменения сердечной деятельности при раздражении периферических сосудов. Кардиоваскуляр- ные рефлексы – рефлекторные реакции, возникающие с рецепторов сердца и изменяющие тонус сосудов. Депрессорные сосудистые рефлексы – реф-

лекторные реакции, способствующие снижению тонуса кровеносных сосудов и артериального давления. Прессорные сосудистые рефлексы – рефлекторные реакции, способствующие повышению тонуса кровеносных со-

судов и артериального давления. Рефлекс Даньини-Ашнера (глазосердеч-

ный рефлекс) – урежение частоты сердечных сокращений на 10-20 ударов в минуту после надавливания на глазные яблоки в течение 20-40 сек и длящееся 20-60 сек после прекращения давления. Рефлекс Бейнбриджа – учащение и усиление сердечных сокращений при растяжении устьев полых вен. Рефлекс Гольтца – временная остановка (замедление) сокращений сердца при механическом воздействии (ударе) в эпигастральную область. Рефлекс Парина – при повышении давления в легочном стволе наблюдается урежение частоты сердечных сокращений, снижение артериального давления и расширение сосудов селезенки. Рефлекс Геринга – замедление ЧСС при задержке дыхания на стадии глубокого вдоха.

Гуморальная регуляция деятельности сердца заключается в изменении деятельности сердца под влиянием разнообразных, в том числе и биологически активных веществ, циркулирующих в крови. Большое значение для функционирования миокарда имеет вне- и внутриклеточная концентрация электролитов. Избыток ионов К+ уменьшает сократительную деятельность миокарда. Повышение концентрации внеклеточного К+ приводит к снижению величины потенциала покоя, возбудимости, проводимости и длительности потенциала действия в кардиомиоцитах. При значительном увеличении концентрации К+ сино-атриальный узел перестаёт функционировать

110