Потенциал действия синоатриального узла отличается меньшей амплитудой и составляет ±70–90 мВ, а обычный потенциал ровняется ±120–130 мВ.
В норме потенциалы возникают в синоатриальном узле за счет наличия клеток – водителей ритма первого порядка. Но другие отделы сердца в определенных условиях также способны генерировать нервный импульс. Это происходит при выключении синоат-риального узла и при включении дополнительного раздражения.
При выключении из работы синоатриального узла наблюдается генерация нервных импульсов с частотой 50–60 раз в минуту в атриовентрикулярном узле – водителе ритма второго порядка. При нарушении в ат-риовентрикулярном узле при дополнительном раздражении возникает возбуждение в клетках пучка Гиса с частотой 30–40 раз в минуту – водитель ритма третьего порядка.
Градиент автоматии – это уменьшение способности к автоматии по мере удаления от синоатриального узла, то есть от места непосредственной генерализации импульсов.
43. Коронарный кровоток, его особенности
Для полноценной работы миокарда необходимо достаточное поступление кислорода, которое обеспечивают коронарные артерии. Они начинаются у основания дуги аорты. Правая коронарная артерия кровоснабжает большую часть правого желудочка, межжелудочковую перегородку, заднюю стенку левого желудочка, остальные отделы снабжает левая коронарная артерия. Коронарные артерии располагаются в борозде между предсердием и желудочком и образуют многочисленные ответвления. Артерии сопровождаются коронарными венами, впадающими в венозный синус.
Особенности коронарного кровотока:
1) высокая интенсивность;
2) способность к экстракции кислорода из крови;
3) наличие большого количества анастомозов;
4) высокий тонус гладкомышечных клеток во время сокращения;
5) значительная величина кровяного давления.
За счет наличия анастомозов артерии и вены соединяются между собой в обход капиллярам.
Коронарный кровоток характеризуется относительно высокой величиной кровяного давления.
Во время систолы к сердцу поступает до 15 % крови, а во время диастолы – до 85 %. Это связано с тем, что во время систолы сокращающиеся мышечные волокна сдавливают коронарные артерии. В результате происходит порционный выброс крови из сердца, что отражается на величине кровяного давления.
Ауторегуляция может осуществляться двумя способами – метаболическим и миогенным. Метаболический способ регуляции связан с изменением просвета коронарных сосудов за счет веществ, образовавшихся в результате обмена. Расширение коронарных сосудов происходит под действием нескольких факторов:
1) недостаток кислорода приводит к повышению интенсивности кровотока;
2) избыток углекислого газа вызывает ускоренный отток метаболитов;
3) аденозил способствует расширению коронарный артерий и повышению кровотока.
Слабый сосудосуживающий эффект возникает при избытке пирувата и лактата.
Миогенный эффект Остроумова—Бейлиса заключается в том, что гладкомышечные клетки начинают реагировать сокращением на растяжение при повышении кровяного давления и расслабляются при понижении.
Нервная регуляция коронарного кровотока осуществляется в основном симпатическим отделом вегетативной нервной системы и включается при повышении интенсивности коронарного кровотока.
Гуморальная регуляция сходна с регуляцией всех видов сосудов.
44. Рефлекторные влияния на деятельность сердца
За двустороннюю связь сердца с ЦНС отвечают так называемые кардиальные рефлексы. В настоящее время выделяют три рефлекторных влияния – собственные, сопряженные, неспецифические.
Собственные кардиальные рефлексы возникают при возбуждении рецепторов, заложенных в сердце и в кровеносных сосудах. Они лежат в виде скоплений – рефлексогенных или рецептивных полей сердечно-сосудистой системы.
В области рефлексогенных зон имеются механо-и хеморецепторы. Механорецепторы будут реагировать на изменение давления в сосудах, на растяжение, на изменение объема жидкости. Хеморецепторы реагируют на изменение химического состава крови. При нормальном состоянии эти рецепторы характеризуются постоянной электрической активностью. Выделяют шесть видов собственных рефлексов:
1) рефлекс Бейнбриджа;
2) влияния с области каротидных синусов;
3) влияния с области дуги аорты;
4) влияния с коронарных сосудов;
5) влияния с легочных сосудов;
6) влияния с рецепторов перикарда. Рефлекторные влияния с области каротидных синусов – ампулообразных расширений внутренней сонной артерии в месте бифуркации общей сонной артерии. При повышении давления увеличивается импульсация от этих рецепторов, импульсы передаются по волокнам IV пары черепно-мозговых нервов, и повышается активность! Х пары черепно-мозговых нервов. В результате возникает иррадиация возбуждения, и по волокнам блуждающих нервов оно передается в сердце, приводя к уменьшению силы и частоты сердечных сокращений.
При понижении давления в области каротидных синусов уменьшается импульсация в ЦНС, активность IV пары черепно-мозговых нервов понижается и наблюдается снижение активности ядер Х пары черепно-мозговых нервов. Наступает преобладающее влияние симпатических нервов, вызывающих повышение силы и частоты сердечных сокращений.
Значение рефлекторных влияний с области кароти-дных синусов заключается в обеспечении саморегуляции деятельности сердца.
При повышении давления рефлекторные влияния с дуги аорты приводят к увеличению импульсации по волокнам блуждающих нервов, что приводит к повышению активности ядер и уменьшению силы и частоты сердечных сокращений, и наоборот.
При повышении давления рефлекторные влияния с коронарных сосудов приводят к торможению работы сердца.
При растяжении перикарда или раздражении химическими веществами наблюдается торможение сердечной деятельности.
Таким образом, собственные кардиальные рефлексы саморегулируют величину кровяного давления и работы сердца.
45. Нервная регуляция деятельности сердца
Нервная регуляция характеризуется рядом особенностей.
1. Нервная система оказывает пусковое и корригирующее влияние на работу сердца.
2. Нервная система регулирует интенсивность обменных процессов.
Сердце иннервируется волокнами ЦНС – экстракар-диальные механизмы и собственными волокнами – ин-тракардиальные. В основе интракардиальных механизмов регуляции лежит метсимпатическая нервная система, содержащая все необходимые внутрисердеч-ные образования для возникновения рефлекторной дуги и осуществления местной регуляции. Важную роль играют и волокна парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы, обеспечивающих афферентную и эфферентную иннервацию. Эфферентные парасимпатические волокна представлены блуждающими нервами, телами I преганглионар-ных нейронов, находящихся на дне ромбовидной ямки продолговатого мозга. Их отростки заканчиваются ин-трамурально, и тела II постганглионарных нейронов располагаются в системе сердца. Блуждающие нервы обеспечивают иннервацию образований проводящей системы: правый – синоатриального узла, левый – ат-риовентрикулярного.
Центры симпатической нервной системы лежат в боковых рогах спинного мозга на уровне I–V грудных сегментов. Она иннервирует миокард желудочков, миокард предсердий, проводящую систему.
Центры ядер, иннервирующих сердце, находятся в состоянии постоянного умеренного возбуждения, за счет чего к сердцу поступают нервные импульсы. Тонус симпатического и парасимпатического отделов неодинаков. У взрослого человека преобладает тонус блуждающих нервов.
Он поддерживается за счет импульсов, поступающих из ЦНС от рецепторов, заложенных в сосудистой системе. Они лежат в виде нервных скоплений рефлексогенных зон:
1) в области каротидного синуса;
2) в области дуги аорты;
3) в области коронарных сосудов.
Блуждающие и симпатические нервы являются антагонистами и оказывают на работу сердца пять видов влияния:
1) хронотропное;
2) батмотропное;
3) дромотропное;
4) инотропное;
5) тонотропное.
Парасимпатические нервы оказывают отрицательное влияние по всем пяти направлениям, а симпатические – наоборот. Афферентные нервы сердца передают импульсы из ЦНС на окончания блуждающих нервов – первично-чувствующие хеморецепторы, реагирующие на изменение величины кровяного давления. Они расположены в миокарде предсердий и левого желудочка.
46. Гуморальная регуляция деятельности сердца и сосудистого тонуса
Факторы гуморальной регуляции делят на две группы:
1) вещества системного действия;
2) вещества местного действия.
К веществам системного действия относят электролиты и гормоны. Электролиты (ионы Ca) оказывают выраженное влияние на работу сердца. При избытке Ca может произойти остановка сердца в момент систолы, так как нет полного расслабления. Ионы Na способны оказывать умеренное стимулирующее влияние на деятельность сердца. Ионы K в больших концентрациях оказывают тормозное влияние на работу сердца вследствие гиперполяризации.
Парасимпатические нервы оказывают отрицательное влияние по всем пяти направлениям, а симпатические – наоборот. Афферентные нервы сердца передают импульсы из ЦНС на окончания блуждающих нервов – первично-чувствующие хеморецепторы, реагирующие на изменение величины кровяного давления. Они расположены в миокарде предсердий и левого желудочка.
46. Гуморальная регуляция деятельности сердца и сосудистого тонуса
Факторы гуморальной регуляции делят на две группы:
1) вещества системного действия;
2) вещества местного действия.
К веществам системного действия относят электролиты и гормоны. Электролиты (ионы Ca) оказывают выраженное влияние на работу сердца. При избытке Ca может произойти остановка сердца в момент систолы, так как нет полного расслабления. Ионы Na способны оказывать умеренное стимулирующее влияние на деятельность сердца. Ионы K в больших концентрациях оказывают тормозное влияние на работу сердца вследствие гиперполяризации.
Гормон адреналин увеличивает силу и частоту сердечных сокращений.
Тироксин (гормон щитовидной железы) усиливает работу сердца.
Минералокортикоиды (альдостерон) стимулируют реабсорбцию Na и выведение K из организма.
Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, приводя к положительному инотропному эффекту.
Половые гормоны в отношении к деятельности сердца являются синергистами и усиливают работу сердца.
Вещества местного действия действуют там, где вырабатываются.
Сосудистый тонус в зависимости от происхождения может быть миогенным и нервным.
Миогенный тонус возникает, когда некоторые глад-комышечные клетки сосудов начинают спонтанно генерировать нервный импульс. Возникающее возбуждение распространяется на другие клетки, и происходит сокращение.
Нервный механизм возникает в гладкомышечных клетках сосудов под влиянием импульсов из ЦНС.
В настоящее время выделяют три механизма регуляции сосудистого тонуса – местный, нервный, гуморальный.
Ауторегуляция обеспечивает изменение тонуса под влиянием местного возбуждения. Этот механизм связан с расслаблением и проявляется расслаблением гладкомышечных клеток. Существует миогенная и метаболическая ауторегуляция.
Нервная регуляция осуществляется под влиянием вегетативной нервной системы, осуществляющей действие как вазоконстриктора, так и вазодилататора.
Сосудорасширяющие нервы могут быть различного происхождения:
1) парасимпатической природы;
2) симпатической природы;
3) аксон-рефлекс.
Гуморальная регуляция осуществляется за счет веществ местного и системного действия.
К веществам местного действия относятся ионы Ca, Na, Cu.
47. Функциональная система, О поддерживающая на постоянном уровне величину кровяного давления
Функциональная система, поддерживающая на постоянном уровне величину кровяного давления, – временная совокупность органов и тканей, формирующаяся при отклонении показателей с целью вернуть их к норме.
Функциональная система состоит из четырех звеньев:
1) полезного приспособительного результата;
2) центрального звена;
3) исполнительного звена;
4) обратной связи.
Полезный приспособительный результат – нормальная величина кровяного давления, при изменении которого повышается импульсация от механоре-цепторов в ЦНС, в результате возникает возбуждение.
Центральное звено представлено сосудодвига-тельным центром. При возбуждении его нейронов импульсы конвергируют и сходят на одной группе нейронов – акцепторе результата действия.
Исполнительное звено включает внутренние органы:
1) сердце;
2) сосуды;
3) выделительные органы;
4) органы кроветворения и кроверазрушения;
5) депонирующие органы;
6) дыхательную систему;
7) железы внутренней секреции;
8) скелетные мышцы, изменяющие двигательную активность.
При достижении нужного результата функциональная система распадается. В настоящее время известно, что центральный и исполнительный механизмы функциональной системы включаются не одновременно, поэтому по времени включения выделяют:
1) кратковременный механизм;
2) промежуточный механизм;
3) длительный механизм.
Механизмы кратковременного действия включаются быстро, но продолжительность их действия несколько минут, максимум 1 ч. К ним относятся рефлекторные изменение работы сердца и тонуса кровеносных сосудов, т. е. первым включается нервный механизм.
Промежуточный механизм начинает действовать постепенно в течение нескольких часов. Этот механизм включает:
1) изменение транскапиллярного обмена;
2) понижение фильтрационного давления;
3) стимуляцию процесса реабсорбции;
4) релаксацию напряженных мышц сосудов после повышения их тонуса.
Механизмы длительного действия вызывают более значительные изменения функций различных органов и систем.
48. Сущность и значение процессов дыхания
Дыхание является наиболее древним процессом, с помощью которого осуществляется регенерация газового состава внутренней среды организма. В результате органы и ткани снабжаются кислородом, а отдают углекислый газ. Процесс дыхания состоит из трех основных звеньев – внешнего дыхания, транспорта газов кровью, внутреннего дыхания.
Внешнее дыхание. Оно осуществляется с помощью двух процессов – легочного дыхания и дыхания через кожу.
Легочное дыхание заключается в обмене газов между альвеолярным воздухом и окружающей средой и между альвеолярным воздухом и капиллярами. Кислород поступает из атмосферного воздуха в альвеолярный, а углекислый газ выделяется в обратном направлении.
Транспорт газов кровью осуществляется в основном в виде комплексов:
1) кислород образует соединение с гемоглобином;
2) в виде физического растворения транспортируется 15–20 мл кислорода;
3) углекислый газ переносится в форме бикарбонатов Na и K;
4) углекислый газ транспортируется вместе с молекулой гемоглобина.
Внутреннее дыхание состоит из обмена газов между капиллярами большого круга кровообращения и тканью и внутритканевого дыхания. В результате происходит утилизация кислорода для окислительных процессов.
Аппарат внешнего дыхания включает три компонента – дыхательные пути, легкие, грудную клетку вместе с мышцами.
Дыхательные пути начинаются носовыми ходами, затем продолжаются в гортань, трахею, бронхи. За счет наличия хрящевой основы и периодического изменения тонуса гладкомышечных клеток просвет дыхательных путей всегда находится в открытом состоянии. Дыхательные пути имеют хорошо разветвленную систему кровоснабжения, благодаря которой воздух согревается и увлажняется.
Легкие состоят из альвеол, к которым прилегают капилляры. Между тканью легкого и капилляром существует аэрогематический барьер.
Легкие выполняют множество функций:
1) удаляют углекислый газ и воду в виде паров;
2) нормализуют обмен воды в организме;
3) являются депо крови второго порядка;
4) принимают участие в липидном обмене в процессе образования сурфактанта;
5) участвуют в образовании различных факторов свертывания крови.
Грудная клетка вместе с мышцами образует мешок для легких. Существует группа инспираторных и экспираторных мышц.
49. Механизм вдоха и выдоха. Паттерн дыхания
У взрослого человека частота дыхания составляет примерно 16–18 дыхательных движений в минуту. Она зависит от интенсивности обменных процессов и газового состава крови.
Дыхательный цикл складывается из трех фаз:
1) фазы вдоха (продолжается примерно 0,9–4,7 с);
2) фазы выдоха (продолжается 1,2–6,0 с);
3) дыхательной паузы (непостоянный компонент). Тип дыхания зависит от мышц, поэтому выделяют:
1) грудной. Осуществляется при участии межреберных мышц и мышц 1—3-го дыхательного промежутка, при вдохе обеспечивается хорошая вентиляция верхнего отдела легких, характерен для женщин и детей до 10 лет;
2) брюшной. Вдох происходит за счет сокращений диафрагмы;
3) смешанный. Наблюдается при равномерной работе всех дыхательных мышц.
При спокойном состоянии дыхание является активным процессом и состоит из активного вдоха и пассивного выдоха. Активный вдох начинается под влиянием импульсов, поступающих из дыхательного центра к ин-спираторным мышцам, вызывая их сокращение. В результате разности давлений воздух поступает в легкие. Пассивный выдох происходит после прекращения импульсов к мышцам, они расслабляются, и размеры грудной клетки уменьшаются. При увеличении частоты дыхания все фазы укорачиваются. Отрицательное вну-триплевральное давление – это разность давлений между париетальным и висцеральным листками плевры. Оно всегда ниже атмосферного.
Эластическая тяга легких – сила, с которой ткань стремится к спаданию. Паттерн – совокупность временных и объемных характеристик дыхательного центра, таких как: