2 курс / Нормальная физиология / Практикум_по_нормальной_физиологии_Часть_1_Зинчук_В_В_ред_

сосудов и повышение их тонуса под влиянием нервных и гуморальных факторов. Сосудистые рецепторы – совокупность специализированных нервных образований, чувствительных к изменению давления (барорецеп-

торы или прессорецепторы) и химического состава крови (хеморецепто-

ры). Барорецепторы воспринимают механическое растяжение стенки сосуда. При растяжении сосудистой стенки постоянным давлением импульсация от барорецепторов, регистрирующих постоянную составляющую давления, будет непрерывно нарастать, причем, кривая зависимости частоты этой импульсации от давления имеет S-образный характер. Барорецепторы, регистрирующие скорость изменения давления, реагируют на колебания артериального давления во время сердечного цикла ритмичными залпами разрядов, частота которых изменяется тем больше, чем выше амплитуда и скорость нарастания волны давления. Рефлексогенные сосудистые зоны – области сосудистой системы, которые характеризуются высокой плотностью расположения сосудистых рецепторов. Депрессорные сосуди- стые рефлексы – рефлекторные реакции, способствующие снижению тонуса кровеносных сосудов и артериального давления. Прессорные сосуди- стые рефлексы – рефлекторные реакции, способствующие повышению тонуса кровеносных сосудов и артериального давления.

В настоящее время достигнуты значительные успехи в изучении роли эндотелия в функционировании сосудистой системы и регуляции сосудистого тонуса. Показано, что эндотелий является сложным и многофункциональным органом. Помимо барьерной, эндотелий выполняет секреторную, гемостатическую и вазотоническую функции. Эндотелий играет важную роль в процессах воспаления и ремоделирования сосудистой стенки. Эндотелиоциты регулируют тонус и рост гладкомышечных клеток сосудистой стенки. Секретируемые эндотелием оксид азота (NO), простациклин, эндотелины, брадикинин, простагландины, ангиотензин II – мощные модуляторы сосудистого тонуса, обеспечивающие своевременное изменение кровоснабжения жизненно важных органов. Результаты современных исследований позволяют считать нарушение эндотелиальной функции одним из важнейших независимых факторов риска атеросклероза и тромбоза.

121

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:

1.Функциональная характеристика отделов сосудистой системы.

2.Основные законы гемодинамики (законы Ома, Хагена-Пуазейля, уравнения Бернулли, Рейнольдса и др.) и их использование для объяснения физиологических закономерностей движения крови.

3.Факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам. Значение эластичности сосудистой стенки. Понятие о периферических мышечных сердцах (Н.И. Аринчин).

4.Линейная и объемная скорость движения крови в разных участках кровяного русла. Факторы, обуславливающие скорость движения крови.

5.Артериальный пульс, происхождение и характеристика. Движение крови в венах. Венный пульс.

6.Общая характеристика уровней регуляции тонуса сосудов. Функциональная характеристика и особенности работы барорецепторов сосудистого русла.

7.Сосудодвигательные нервы (вазоконстрикторы, вазодилататоры).

8.Гуморальные и гормональные влияния на сосудистый тонус (простагландины, эндотелины, оксид азота и др.). Вклад эндотелия в регуляторные механизмы поддержания тонуса сосудов.

9.Возрастные особенности гемодинамики сердечно-сосудистой системы (для леч. факультета).

ЛИТЕРАТУРА:

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

Медицина, 2007. – С. 307-310, 313-315, 318-322.

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.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.

5.Борисюк М.В., Зинчук В.В., Максимович Н.А. Системные механизмы транспорта кислорода / Под ред. В.В. Зинчука. - Гродно: ГрГМУ, 2002. (см. соответствующие разделы).

6.Дисфункция эндотелия: фундаментальные и клинические аспекты / В.В. Зинчук, Н.А. Максимович, В.И. Козловский и др. / под ред. Зинчука В.В. – Гродно, 2006. – 183 с.

7.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).

8.Лекции по теме занятия.

122

cм/c 50

40

30

20

10

0

Левое предсердие

Левый желудочек

ОФОРМИТЬ В ПРОТОКОЛЕ:

Аорта		Артерии	Артериолы	Капилляры	Венулы	Вены		Полые вены	Правое предсердие	Правый желудочек
	Системное кровообращение

cм2

4000

3000

2000

1000

0

Легочные артерии	Капилляры	Легочные вены

Легочное крово- обращение

Линейная, объемная скорость кровотока и площадь поперечного сечения в различных отделах сердечно-сосудистой системы (Нормальная фи-

зиология: учеб. пособие. Часть I // В.В. Зинчук, О.А. Балбатун, Ю.М. Емельянчик / под ред. В.В. Зинчука. – Гродно: ГрГМУ, 2007, см. соответствующий раз-

дел).	b
	e

d

f

	0,12 c 0,18 c	h
	a
		0,47 c
	0,33 c
	Графическая регистрация	артериального пульса (сфигмограмма)

(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).

Примечание: ab – анакрота; be – систолическое плато; bh – катакрота; f – инцизура; d – дикротическая волна.

123

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:

1.*“Движение крови по сосудам”, (фильм, 10 минут).

2.Поликардиография: Синхронный анализ электрокардиограммы (ЭКГ), фонокардиограммы (ФКГ) и сфигмограммы (СФГ) в со- стоянии относительного покоя

Синхронный анализ подразумевает, что при графической регистрации писчики находятся на регистрирующей ленте на одном уровне. Такой вид записи позволяет временные интервалы различных записей анализировать и сопоставлять между собой.

Оснащение: испытуемый, регистратор, электрокардиограф, фонокардиограф, сфигмограф, марлевые прокладки, 0,9% раствор NaCl, спирт, вата.

Ход работы: Кожу в области наложения электродов обрабатывают спиртом, накладывают марлевые прокладки и электроды ЭКГ. В области сердечного толчка (V межреберье) закрепляют микрофон фонокардиографа. В области сонной артерии на шее закрепляют датчик сфигмографа. Проводят синхронную регистрацию ЭКГ, ФКГ, СФГ при спокойном дыхании, при скорости 50-100 мм/с. Анализируется 5 последовательных сердечных килов с последующим усреднением данных. Результаты представляются в сотых долях секунды.

Результаты работы:

		Поликардиограмма
СФГ	b	Скорость: 50 мм/c
		e
		d
		f
	a	a

ЭКГ	R		R
	P	T	P	T
	Q S		Q S
ФКГ	I	II	I	II

124

При анализе кривых поликардиограммы (ПКГ) необходимо рассчитать следующие параметры:

1.Сердечный цикл: C = R – RЭКГ = Q – QЭКГ; C =

2.Частота сердечных сокращений: ЧСС = 60/С; ЧСС =

3.Фаза асинхронного сокращения (в норме 0,04 – 0,07с):

AC = QЭКГ – IФКГ; AC =

4. Фаза изометрического сокращения (в норме 0,02 – 0,05с): IC = (I – IIФКГ) – (a – eСФГ)= Sa – E; IC =

5.Период напряжения (в норме 0,06 – 0,11с): T = AC + IC; T =

6.Период изгнания (в норме 0,21 – 0,31с): E = a – eСФГ; E =

7.Механическая систола (в норме 0,23 – 0,34с): Sm = IC + E; Sm =

8.Общая систола (в норме 0,24 – 0,35с): So = AC + Sm = T + E; So =

9.Электрическая систола (в норме 0,24 – 0,35с): Se = Q-TЭКГ; Se =

10.Диастола желудочков (в норме 0,35 – 0,70с): D = C – So; D =

11.Протодиастолический период (в норме 0,02 – 0,05с): P = e – fСФГ; P =

12.Время изгнания минутного объема (в норме 15 – 21с): ВИМО = E × ЧСС; ВИМО =

13.Акустическая систола: Sa = (I – IIФКГ); Sa = 14.Акустическая диастола: Sd = (II – IФКГ); Sd =

125

Вывод:

3.* Виртуальный физиологический эксперимент: влияние давления и вязкости жидкости, а также радиуса и длины сосуда на движение жидкости по сосуду

Закон Хагена-Пуазейля объясняет основные факторы, которые определяют объемную скорость кровотока. Изменяя в экспериментальных условиях радиус сосуда, градиент давления, вязкость крови и длину сосуда, можно определить роль этих факторов в обеспечении движения крови по сосуду.

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

Ход работы: в программе устанавливаются различные значения давления (мм рт. ст.), радиуса сосудов (мм), вязкости крови (Спз) и длины сосуда (мм), после чего анализируется объемная скорость кровотока в мл/мин.

Результаты работы:

Вывод:

126

4.* Регуляция артериального давления (эксперимент на животном или виртуально)

Гуморальные факторы имеют большое значение в регуляции артериального давления. Данная компьютерная программа предназначена для самостоятельного моделирования эффектов ацетилхолина и некоторых лекарственных веществ на величину артериального давления.

Оснащение:

1)хирургический инструментарий, аппарат для искусственной вентиляции легких, датчик для инвазивного измерения артериального давления и ЧСС, регистрирующее устройство, катетеры, растворы Рингера, тиопентала натрия, гепарина, ацетилхолина, крыса;

2)персональный компьютер, программа для демонстрации виртуального эксперимента.

Ход работы: Данная работа может быть выполнена в двух вариантах: на

биологическом объекте или виртуально на персональном компьютере. Эксперимент проводится на крысе в условиях внутрибрюшинного нарко-

за. Крыса подсоединяется к аппарату искусственной вентиляции легких. В сонную артерию вводится катетер, заполненный гепаринизированным раствором Рингера, посредством которого осуществляется инвазивная регистрация артериального давления и ЧСС. В бедренную вену вводится катетер для введения различных фармакологических препаратов. Наблюдают на регистрирующем устройстве, как изменяется график артериального давления и график частоты сердечных сокращений у крысы. После анализа исходной записи последовательно внутривенно вводят ацетилхолин и адреналин, наблюдают их влияние на величину артериального давления и частоту пульса.

Рекомендации к оформлению работы: В разделе «Результаты работы» представьте изменение графика артериального давления и частоты сердечных сокращений под влиянием ацетилхолина и проведите его анализ.

		Датчик для
		регистрации АД
Сердце

АД

ЧСС

Венозная канюля для введения биологически

активных веществ Артериальная канюля

127

Результаты работы:

Препарат	ЧСС, уд/мин	Систолическое	Диастолическое
		давление, мм рт.ст.	давление, мм рт.ст.
Ацетилхолин
Адреналин

Вывод:

Тема зачтена ___________подпись преподавателя

128

Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ»	дата

ЗАНЯТИЕ №4: САМОРЕГУЛЯЦИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ.

РЕГИОНАРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КРОВООБРАЩЕНИЯ

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: изучить механизмы поддержания постоянства кровяного давления.

Важнейшим звеном регуляции сердечно-сосудистой системы являет-

ся функциональная система, обеспечивающая оптимальный уровень арте-

риального давления. Полезным приспособительным результатом системы является поддержание или восстановление оптимального уровня артериального давления (АД), т.е. уровня, обеспечивающего нормальный метаболизм, как в покое, так и при воздействии различных отклоняющих факторов. Величина АД является пластической константой, т.е., в зависимости от потребностей организма, может изменяться в определенных пределах, несколько увеличиваясь, например, при физической нагрузке, когда возрастает интенсивность энергетического обмена и создаются условия для многократного увеличения кровотока в скелетных мышцах. Величина АД воспринимается специальными барорецепторами сосудов, в основном находящимися в «рефлексогенных зонах» дуги аорты, каротидного синуса и разветвления легочной артерии. От дуги аорты афферентная импульсация направляется в продолговатый мозг по депрессорному нерву, от синокаротидной зоны – по синусным нервам.

Центральная регуляция АД осуществляется на разных уровнях ЦНС, но, в первую очередь, нервными клетками, расположенными в продолговатом мозге и замыкающими рефлексы как на сердце, так и на сосудах (либо прямо по блуждающему нерву, либо через нижерасположенные клетки спинного мозга). Вышестоящие образования головного мозга (ретикулярная формация ствола мозга, гипоталамус, лимбическая система и кора больших полушарий) в основном оказывают влияние на АД через центры продолговатого мозга. Поскольку величина АД зависит от величины минутного объема крови (МОК) и общего периферического сопротивления (ОПС), все эфферентные влияния могут изменять АД именно через изменения МОК и ОПС. МОК зависит от силы и частоты сердечных сокращений, объема циркулирующей крови (ОЦК), количества крови, поступающей к сердцу по полым венам, а также работы внутримышечных периферических сердец (Н. И. Аринчин, 1988).

ОЦК, в свою очередь, зависит от количества крови, поступающей из депо и жидкости межклеточного пространства, скорости кровообразования и кроворазрушения, регионального перераспределения крови. ОПС прежде всего зависит от радиуса сосудов (в четвертой степени), особенно артериол. В более медленных и длительных процессах поддержания величины АД активное участие принимают различные гуморальные, гормональные

129

факторы. В частности, одним из таких механизмов, имеющим большое значение и в патологии, является система ренин-ангиотензин-альдостерон.

Различные методы предложены для измерения давления крови. Пря- мое измерение давления – катетер, заполненный изотоническим раствором, вводится в кровеносный сосуд или полость сердца. Давление крови передается через давление жидкости в катетере на внешний тензодатчик и регистрирующее устройство. Прямая манометрия – практически единственный метод измерения давления в полостях сердца и центральных сосудах. Венозное давление надежно измеряется также прямым методом. Метод Рива-Роччи (Riva-Rossi, 1896 г.) позволяет пальпаторно определить систо-

лическое давление. Аускультативный метод с регистрацией тонов Н.С.

Короткова (1905 г.) позволяет аускультативно определить систолическое и диастолическое давление. Н.С. Коротков выделил следующие 5 фаз звуков при постепенном уменьшении давления в сдавливающей плечо манжете: 1 фаза. Как только давление в манжете приближается к систолическому, появляются тоны, которые постепенно нарастают в громкости. 2 фаза. При дальнейшем снижении давления в манжете появляются «шуршащие» звуки. 3 фаза. Вновь появляются тоны, которые возрастают в интенсивности. 4 фаза. Громкие тоны внезапно переходят в тихие тоны. 5 фаза. Тихие тоны полностью исчезают. Н.С. Коротков и М.В. Яновский предложили фиксировать систолическое давление при постепенном снижении давления в манжете в момент появления первого тона (1 фаза), а диастолическое – в момент перехода громких тонов в тихие (4 фаза) или в момент исчезновения тихих тонов (5 фаза). Причем, при первом варианте определения диастолического давления оно на 5 мм рт.ст. выше давления, определенного прямым путем в артерии, а при втором варианте – на 5 мм рт.ст. ниже истинного. Метод Н.С. Короткова, несмотря на то, что в дальнейшем были разработаны другие методы бескровного измерения АД, например, электронные процессорные тонометры, основанные на анализе осцилляторных колебаний артерий, является единственным методом измерения артериального давления, который утвержден Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) и рекомендован для применения врачам всего мира.

Осциллография – регистрация колебаний артериальной стенки, возникающих с начала сдавления артерии манжетой, вплоть до полного закрытия просвета сосуда. Позволяет определить максимальное, минимальное и среднее артериальное давление. Тахоосциллография – регистрация скорости изменений объема сосуда, расположенного под манжетой. Позволяет определить минимальное, максимальное, боковое и среднее артериальное давление. Ангиотензиотонография – метод предложен Н.И. Аринчиным в 1952 г. и представляет сочетание плетизмографии и сфигмоманометрии, позволяет определить компрессионное и декомпрессионное максимальное артериальное давление и компрессионное и декомпрессионное венозное давление. В настоящее время предложено много разновидностей приборов для автоматического измерения давления на основе регистрации тонов Короткова и осциллографии. Электросфигмоманометрия –

130