2 курс / Нормальная физиология / Практикум_по_нормальной_физиологии_Часть_1_Зинчук_В_В_ред_

как водитель ритма, и происходит остановка сердца в фазе диастолы. Снижение концентрации К+ приводит к компенсаторному повышению возбудимости водителей ритма и может сопровождаться нарушениями ритма сердечных сокращений. Умеренный избыток ионов Са2+ в крови сопровождается усилением сердечных сокращений. Это связано с тем, что Са2+ обеспечивает фазу плато потенциала действия и сопряжённость процессов возбуждения и сокращения. При значительном избытке внеклеточного Са2+ происходит остановка сердца в фазе систолы, так как кальциевый насос не успевает откачать Са2+ из кардиомиоцитов и расслабление становится невозможным. При помещении изолированного сердца в гипотонический раствор NaCl сила сокращений уменьшается, так как достаточное содержание ионов Na+ и Cl- обеспечивают нормальный цикл деполяризации/реполяризации в кардиомиоцитах.

Напряжение кислорода (pO2) и углекислого газа (pCO2) в артериальной крови, проходящей через миокард, оказывают прямое влияние на деятельность сердца. Умеренная гипоксия и гиперкапния оказывают стимулирующее действие: ЧСС, сила сокращения и систолический объем, как правило, увеличиваются. Выраженная гипоксия и гиперкапния вызывают угнетение сердечной деятельности вследствие ограничения процессов окисления в кардиомиоцитах. Накопление продуктов метаболизма (молочная кислота) сопровождается развитием внутриклеточного ацидоза, снижением количества внутриклеточного Са2+ и угнетением сокращений миокарда. В условиях алкалоза, наоборот, повышается концентрация Са2+ в кардиомиоцитах и увеличивается сократительная деятельность сердца.

Достигнуты значительные успехи в изучении роли эндокарда в функционировании сердца. Внутренняя оболочка сердца покрыта слоем эндотелиальных клеток, которые постоянно испытывают механические воздействия, связанные с процессами наполнения/опорожнения желудочков и трением перемещающихся слоев крови. Механическая деформация приводит к открытию ионных каналов для Са2+ и вызывает стимуляцию продукции NO при каждом сокращении сердца. Под влиянием NO увеличивается концентрация цГМФ и опосредованно создаются благоприятные условия для расслабления миокарда в период диастолы. NO может также выделяться кардиомиоцитами под влиянием химических агонистов. Повышение концентрации NO при каждом сердечном сокращении оптимизирует реологические свойства крови, способствуя уменьшению агрегации и адгезии тромбоцитов. Эндокард также синтезирует простациклин (ПГI2), эндотелины 1,2 и 3, ангиотензин II, тромбоксан А2, простагландин F2 (ПГF2), тканевой активатор плазминогена, супероксид и другие гуморальные факторы.

111

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:

1.Систолический и минутный объемы крови. Способы их определения. Работа сердца. Значение тренировки сердца.

2.Общая характеристика уровней регуляции деятельности сердца. Саморегуляция сердца (закон Франка-Старлинга, феномен Анрепа).

3.Гуморальная регуляция деятельности сердца. Влияние электролитов, медиаторов и гормонов на деятельность сердца. Гормональная функция сердца.

4.Внутрисердечная нервная система и её роль в регуляции деятельности сердца. Кардио-кардиальные рефлексы.

5.Рефлекторная регуляция деятельности сердца. Основные рефлексогенные поля (зоны) и их значение в регуляции деятельности сердца. Экстероцептивные и интероцептивные влияния на сердце.

6.Характеристика влияния симпатических и парасимпатических нервов на деятельность сердца (хроно-, ино-, батмо-, дромо-, тонотропные влияния). Работы И.П. Павлова о центробежных нервах сердца.

7.*Роль высших отделов ЦНС в регуляции деятельности сердца и сосудов. Деятельность сердца как один из вегетативных компонентов цело-

стных реакций организма. Роль эмоций в возникновении сердечно- сосудистых заболеваний (для леч. факультета).

8.Возрастные изменения сердечной деятельности (для леч. факультета).

ЛИТЕРАТУРА:

1.Физиология человека / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.:

Медицина, 2007. – С. 288-307.

2.Физиология человека / Под ред. В.М. Смирнова. – М.: Медицина, 2001.

– С. 335-337.

3.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).

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

5.Основы физиологии человека / Под ред. Б.И. Ткаченко в 2-х томах. – СПб.: Международный фонд истории науки, 1994. Т. 1. – С. 262 – 271, 326 – 333.

6.Чеснокова С.А., Шастун С.А., Агаджанян Н.А. Атлас по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна. – М.: Медицинское информационное агентство, 2007. (см. соответствующий раздел).

7.Лекции по теме занятия.

112

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:

1.*“Влияние веществ на изолированное сердце лягушки” (фильм, 10 минут).

2.*“Значение тренировки сердца” (фильм, 9 минут).

3.*“Физиология сердца” (контролирующе-обучающая программа, дистанционно).

4.Влияние раздражения блуждающего и симпатического нервов на сердце лягушки

Центральная регуляция деятельности сердца представлена волокнами блуждающего и симпатических нервов, оказывающих контрастное влияние на возбудимость, проводимость, сократимость, автоматизм и тонус сердечной мышцы.

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 стимуляцию вагосимпатического ствола в основании сердца. Наблюдают проявления электростимуляции.

Результаты работы:

Вывод:

113

5. Векторэлектрокардиография (демонстрация)

Анализ векторкардиограмм, записанных в различных плоскостях, позволяет достоверно представить динамику суммарных векторов предсердий и желудочков сердца во времени в трехмерном пространстве.

Оснащение: испытуемый, автоматическая кардиологическая система «Ирина ЕР», марлевые прокладки, 0,9% раствор NaCl, спирт, вата.

Ход работы: Кожу в области наложения электродов обрабатывают спиртом, накладывают марлевые прокладки и электроды ЭКГ. После запуска командного файла «Sphera» на экране компьютера наблюдают электрокардиограмму. После 3-5-минутной регистрации начинают анализ векторкардиограммы. В разделе меню «анализ» выбирают пункт «векторкардиограмма».

Рекомендации к оформлению работы: в раздел «Результаты работы» зарисуйте с экрана компьютера форму петель векторкардиограммы.

Результаты работы:

I		V5

aVF

V2

V2

aVF

Вывод:

114

6.Компьютерная регистрация и анализ электрокардиограммы при помощи автоматической кардиологической системы «Ирина ЕР» в динамике (демонстрация)

Наряду с классической электрокардиографией в клинической практике все более широко применяются методы компьютерной регистрации и автоматического анализа ЭКГ.

Оснащение: испытуемый, автоматическая кардиологическая система «Ирина ЕР», марлевые прокладки, 0,9% раствор NaCl, спирт, вата.

Ход работы: Кожу в области наложения электродов обрабатывают спиртом, накладывают марлевые прокладки и электроды ЭКГ. После запуска командного файла «Sphera» на экране компьютера наблюдают электрокардиограмму. После 3-5-минутной регистрации начинают автоматический анализ. В разделе меню «анализ» выбирают пункты «параметры ЭКГ» и «заключение».

Результаты работы:

Интервал RR (мс) = Зубец P (мс) = Интервал PQ (мс) = Комплекс QRS (мс) = Зубец T (мс) = Интервал QRST (мс) =

Интервал QRST по формуле Базета (мс):

а) для мужчин –

б) для женщин –

0,37 × R − R =

0,40 × R − R =

Интервал TP (мс) =

Частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин):

60

R − R ( секунд)

=

Вывод:

Ритм:

Положение электрической оси сердца:

Вольтаж элементов ЭКГ:

115

7. Компьютерная регистрация и анализ интегральной реокардио- граммы (демонстрация)

Реография – метод исследования кровенаполнения различных органов и тканей, основанный на изменении полного электрического сопротивления тканей при прохождении через них электрического тока высокой частоты и малой силы. Реокардиография – это реография сердечной мышцы.

Оснащение: испытуемый, автоматическая кардиологическая система «Ирина ЕР», марлевые прокладки, 0,9% раствор NaCl, спирт, вата.

Ход работы: Кожу в области наложения электродов обрабатывают спиртом, накладывают марлевые прокладки и реографические электроды. После запуска командного файла «Sphera» выбирают режим «реография» и на экране компьютера наблюдают реокардиограмму. После 3-5-минутной регистрации начинают автоматический анализ. В разделе меню «анализ» выбирают пункты «параметры реограммы» и «заключение». Площадь тела определяется по формуле Дю Буа (см. основные формулы по разделу).

Результаты работы:

Частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) = Площадь тела (м2) = Ударный объем кровообращения (мл) =

Минутный объем кровообращения (л/мин) = Ударный индекс (мл/м2) = Сердечный индекс (л/мин/м2) =

Индекс минутной работы сердца (кг×л/мин/м2) = Индекс ударной работы сердца (кг×л/м2) =

Удельное периферическое сопротивление(дин×с×см-0,5×м2) = Объемная скорость изгнания (мл/с) = Мощность левого желудочка (Вт) = Объем циркулирующей крови (л) =

Вывод:

Тип циркуляции:

Ударный индекс:

Удельное периферическое сопротивление:

Среднее артериальное давление:

Минутная работа сердца:

Ударная работа сердца:

Тема зачтена ___________подпись преподавателя

116

Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ»	дата

ЗАНЯТИЕ №3: ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ. ТОНУС СОСУДОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: изучить функции кровеносных сосудов, основные закономерности движения крови по сосудам и механизмы регуляции сосудистого тонуса.

Физиология сосудистой системы изучает общие принципы функционирования васкулярного аппарата и движения крови. Гидродинамика – раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и их взаимодействие с твердыми телами. Гемодинамика – часть гидродинамики, изучающая движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы. Гемодинамика имеет ряд особенностей: стенка сосудов не является жесткой, обладает эластичностью и упругостью. Кровь, в отличие от дистиллированной воды, содержит форменные элементы и значительное количество солей, белков и других органических веществ, определяющих коллоидные свойства плазмы и её неньютоновские характеристики. Эти особенности обязательно учитываются при применении законов гидродинамики для объяснения движения крови по сосудам.

По функциональным особенностям сосудистую систему можно разделить на восемь типов сосудов. Амортизирующие сосуды – аорта, легочная артерия и рядом расположенные крупные артерии. Хорошо выражены эластические, соединительно-тканные элементы. Составляют основу аортальной компрессионной камеры. Сосуды распределения – средние и мелкие артерии мышечного типа. Обеспечивают распределение потока крови по регионам и органам. Резистивные сосуды – концевые артерии и артериолы. Характеризуются развитым мышечным слоем, в силу чего способны изменять просвет и регулировать кровоснабжение органов. Сосуды- сфинктеры – концевые участки прекапиллярных артериол. Имеют толстый мышечный слой и в силу способности смыкаться и размыкаться определяют число функционирующих капилляров и величину обменной поверхности. Обменные сосуды – капилляры. Не имеют мышечного слоя, обеспечивают обменную функцию. По строению стенки различают:

сплошные (соматические), окончатые (фенестрированные или висцераль- ные) и несплошные (синусоидные) капилляры. По степени участия в крово-

токе различают капилляры функционирующие, плазматические (в их просвете течет только плазма, без форменных элементов) и резервные. Емко- стные сосуды – посткапиллярные венулы, мелкие и крупные вены. Обычно имеют клапаны и в силу легкой растяжимости могут вмещать и выбрасывать большие количества крови, обеспечивая перераспределение крови в

117

организме. Сосуды возврата крови к сердцу – нижняя и верхняя полые вены. Обеспечивают возврат крови к сердцу. Шунтирующие сосуды – арте- рио-венозные анастомозы. Расположены в некоторых участках тела (кожа уха, носа, стопы и др.) и позволяют крови, минуя капилляры, из артерий поступать в вены.

Основным типом движения крови является ламинарное течение, при котором данная жидкость перемещается по сосудам коаксиальными цилиндрическими слоями, параллельными оси сосуда. Её движение в радиальном направлении или по окружности не происходит. С наименьшей скоростью перемещается пристеночный слой, у центрального слоя в сосуде максимальная скорость. В местах изгиба, деформации сосудов, а также при резком повышении давления возникает турбулентное течение – кровь движется с завихрениями, в которых частички перемещаются не только параллельно оси сосуда, но и перпендикулярно ей. Переход от ламинарного к турбулентному течению можно оценить посредством числа Рейнольдса.

Движущей силой, обеспечивающей перемещение крови, является разность давления крови между проксимальным и дистальным участками сосудистого русла. Главным фактором, обеспечивающим движение крови, является сокращение сердца и остановка сердечных сокращений, сопровождается прекращением кровотока. Помимо сокращений сердца, ряд факторов также способствуют движению крови. При перемещении крови по артериям большую роль играет эластичность сосудистой стенки и работа

аортальной компрессионной камеры. Механизм возникновения компрес-

сионной камеры заключается в следующем: в систолу кинетическая энергия движения крови преобразуется в потенциальную энергию деформации растянутого сосуда. В диастолу давление снижается, стенки сосуда под действием эластических сил возвращаются в исходное состояние, «выталкивая» кровь из сосуда, а потенциальная энергия растянутого сосуда снова переходит в кинетическую энергию движущейся крови. Таким образом, эластичность сосудистой стенки имеет большое физиологическое значение, так как сглаживает перепады давления, способствует продвижению крови и обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам. Наличие клапа- нов в венах обеспечивает разделение общего столба крови на сегменты и односторонний ток крови. Присасывающее действие грудной клетки – при вдохе увеличивается отрицательное давление в грудной полости, что способствует поступлению крови в расширяющиеся вены. При выдохе, благодаря наличию клапанов, кровь из вен грудной полости поступает в сердце. Присасывающее действие сердца – в полостях сердца в диастолу возникает отрицательное давление, присасывающее кровь. Сокращение мышц «брюшного пресса» и диафрагмальный насос – при вдохе диафрагма и мышцы живота сдавливают органы брюшной полости, увеличивается давление в брюшной полости и кровь перемещается в вены грудной полости.

Перемещению крови по венам способствуют сокращения скелетных мышц. Работа «венозной помпы» реализуется путем сдавления вены со-

118

кращающейся мышцей и перемещения крови в сторону сердца из-за наличия клапанов. Н.И. Аринчиным (заведующий кафедрой нормальной физиологии ГрГМИ с 1958 по 1966 гг.) была сформулирована микронасосная функция скелетных мышц – мышечные сокращения сопровождаются вибрацией мышечных волокон, что способствует проталкиванию крови из артериальной части капилляра в венозную часть в направлении сердца. Дан-

ный механизм получил название «периферические мышечные сердца».

Продвижение крови по капиллярной системе мышц осуществляется с помощью собственного, заключенного в них присасывающе-нагнетательного вибрационного микронасосного механизма (вибрационная гипотеза мик-

ронасосного свойства скелетных мышц).

Основными параметрами, характеризующими движение крови, являются давление, скорость движения крови и сосудистое сопротивление. Артериальное давление – давление, оказываемое кровью на стенки артериальных сосудов. Венозное давление – давление, оказываемое кровью на стенки вен. Линейная скорость кровотока – скорость перемещения частиц крови вдоль стенки сосуда в сантиметрах в секунду. Объемная скорость кровотока – количество крови, проходящее через поперечное сечение со-

суда за 1 минуту. Общее периферическое сопротивление (ОПС) – это сум-

марное сопротивление всех параллельных сосудистых сетей большого круга кровообращения.

Артериальный пульс – ритмические колебания стенок артерий, обусловленные выбросом крови из сердца во время систолы. Артериальный пульс отражает деятельность сердца и функциональное состояние артерий. Его можно исследовать путем пальпации любой доступной артерии, а также с помощью сфигмографии. При исследовании пульса можно выявить ряд клинических характеристик пульса: частоту, быстроту, амплитуду, напряжение, ритм. Сфигмография – графическая регистрация артериального пульса крупных артерий. Анакрота – восходящая часть пульсовой волны, отражающая растяжение стенки аорты и крупных артерий при повышении артериального давления во время максимального изгнания крови. Катак- рота – нисходящий участок сфигмограммы, отражающий снижение артериального давления и отток крови из сосудов. Дикротическая волна – кратковременный подъем на сфигмограмме, вызванный гидродинамическим ударом крови о закрывшиеся полулунные клапаны. Венозное давле- ние – давление, оказываемое на стенки вен. Венный пульс – пульсовые колебания, которые можно зарегистрировать в крупных венах вблизи сердца, обусловленные затруднением оттока крови из вен к сердцу во время систолы предсердий и желудочков. Флебография – графическая регистрация венного пульса крупных вен.

Общее количество крови в организме динамически распределяется между кровью, находящейся в депо, и кровью, циркулирующей в сосудах. Депо крови – вены некоторых органов (селезенка, печень и др.) и регионов тела (малый круг кровообращения, подкожные сосудистые сплетения и

119

др.), которые в силу высокой растяжимости накапливают значительные объемы крови.

Микроциркуляция – движение крови в системе мелких кровеносных сосудов (артериол, венул, капилляров, артериоло-венулярных анастомозов), а также движение лимфы в лимфатических капиллярах. На уровне микроциркуляторного русла происходит обмен составляющими компонентами между артериальной кровью и тканями, с одной стороны, между тканями и венозной кровью – с другой стороны. Данный процесс описывается законом Старлинга, согласно которому за счет разницы гидростатического и коллоидно-осмотического давлений в артериальном конце капилляра и интерстициальном пространстве жидкость перемещается в ткани, в венулах вследствие высокого коллоидно-осмотического градиента происходит резорбция из тканей. Исключением из этого правила является транспорт белковых соединений. Вещества белковой природы плазменного генеза проходят в интерстициальную жидкость в венулярном конце капиллярного русла через малые и большие поры, фенестры, везикулы, межклеточные соединения и т. д. Как правило, обратное всасывание белков возможно только через лимфатические сосуды. У здорового человека между процессами транспорта фильтрации в ткани и реабсорбцией из тканей существует динамическое равновесие. Фильтрационным называется давление, обеспечивающее фильтрацию жидкости в артериальном конце капилляра, в результате чего она перемещается из капилляра в интерстициальное пространство. Реабсорбционным называется давление, обеспечивающее перемещение жидкости в венозном конце капилляра, в результате чего она перемещается из интерстициального пространства в капилляр.

Лимфатическая система функционально тесно связана с кровеносной системой, но имеет ряд особенностей. Лимфатические капилляры замкнуты с одного конца, т.е. слепо заканчиваются в тканях. Лимфатические сосуды среднего и крупного диаметра, подобно венам, имеют клапаны. По ходу лимфатических сосудов расположены лимфатические узлы – ''фильтры'', задерживающие вирусы, микроорганизмы и наиболее крупные частицы, находящиеся в лимфе. В обычных условиях за сутки вырабатывается около 2 л лимфы. Лимфатические сосуды служат важнейшими путями транспорта всосавшихся в пищеварительном тракте питательных веществ, в частности, жиров. Основная функция лимфатической системы заключается в удалении из интерстициального пространства тех белков и других веществ, которые не реабсорбируются в кровеносных капиллярах. Лимфатическая система также удаляет избыток жидкости из тканевого пространства, обеспечивая важнейшую дренажную функцию.

Различные факторы влияют на тонус сосудов. Сосудистый тонус – длительная специфическая активность гладкомышечных элементов стенки сосудов, обеспечивающая определенную величину его вазоконстрикции, а при снижении данной активности – определенную величину дилатации сосудов. Вазодилатация – расширение сосудов и снижение их тонуса под влиянием нервных и гуморальных факторов. Вазоконстрикция – сужение

120