Гемодинамика сердца физиология


Сердце (cor, лат.) и кровеносные сосуды составляют систему кровообращения. Посредством этой системы ко всем клеткам человеческого организма доставляются питательные вещества и кислород и удаляются метаболиты и СО2. Сами клетки человека непосредственно не связаны с кровью, а окружены межклеточной жидкостью. Именно она является посредником между кровью и клетками.
Сердце является центральным органом системы кровообращения, который приводит в движение кровь. От сердца кровь движется по артериям, а к сердцу – по венам.
Круги кровообращения. Кровь из сердца поступает в большой и малый круги кровообращения. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца аортой, и по нему кровь идет ко всем органам организма человека; заканчивается – в правом предсердии двумя полыми венами (верхней и нижней). Большой круг кровообращения открыт в 1628 году в Англии В.Гарвеем.
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке лёгочной артерией, по которой кровь идет в легкие, там оксигенируется и возвращается по 4-м легочным венам в левое предсердие, а оттуда – в левый желудочек и затем в большой круг кровообращения.


лый круг кровообращения был открыт М.Серветом в Испании в 1553 году.
При световой микроскопии сердца можно видеть, что сердце состоит из трёх слоёв – эндокарда, миокарда и эпикарда.
При электронной микроскопии видно, что миокард состоит из кардиомиоцитов, которые представляют собой клетки прямоугольной формы, длиной от 50 до 120 мкм и диаметром от 11 до 17 мкм. В центре имеется 1 или 2 ядра, на периферии располагаются миофибриллы. Хорошо развит саркоплазматический ретикулум. Все кардиомиоциты соединены между собой вставочными дисками, это место тесного контакта двух смежных протоплазматических мембран, между которыми имеется узкая щель. Все кардиомиоциты имеют примерно одинаковую возбудимость. Благодаря вставочным дискам кардиомиоциты образуют мышечные волокна, что является синцитием, но, в отличие от скелетных мыш, функциональным.

Для удобства рассмотрения сердечного цикла разберём отдельно цикл работы предсердий и цикл работы желудочков.
Цикл предсердий состоит из систолы предсердий (0,1 сек) и их диастолы (0,7 сек).
Цикл желудочков начинается после окончания систолы предсердий систолой желудочков (0,3 сек), а затем идет их диастола (0,5 сек).
Если теперь объединить оба цикла в единый сердечный цикл, получится, что он состоит из систолы предсердий, систолы желудочков и общей диастолы (0,1+0,3+0,4=0,8) (рис.25).

Фазовый анализ систолы и диастолы левого желудочка.
В сердце предсердия играют роль резервуаров крови, которая притекает из большого круга в правое предсердие по полым венам, а в левое предсердие – по четырём легочным венам.


оме этого значение предсердий состоит в том, что во время их систолы поступающая в желудочки кровь растягивает желудочки и увеличивает силу их сокращения (механизм Старлинга).
Наиболее важную роль в сердце играют желудочки, которые выполняют насосную функцию, выбрасывая кровь в большой (левый желудочек) и малый (правый желудочек) круги кровообращения. От их сократительной функции зависит объем выбрасываемой крови сердцем в аорту и лёгочную артерию и другие производные показатели гемодинамики.
Измеряя давление крови в полостях сердца, аорте и легочной артерии, можно точно выделить фазы сокращения и расслабления левого и правого желудочков сердца. Причем эти фазы одинаковые для левого и правого желудочков, различие состоит в том, что величины давления крови в правом желудочке сердца и легочной артерии в 4 раза меньше, чем в левом желудочке и аорте.

Методика зондирования левого желудочка и левого предсердия.
Зонд, представляющий собой тонкую полиэтиленовую трубку, вводится через бедренную артерию в аорту, а через неё – в левый желудочек и ретроградно – в левое предсердие. Зонд заполнен физиологическим раствором с противосвёртывающим веществом и соединен с датчиком электроманометра. Датчик преобразовывает механические колебания крови в электрические сигналы, которые усиливаются, регистрируются электроманометром и записываются самопишущим устройством.


Фазовый анализ систолы левого желудочка.
Систола левого желудочка начинается с фазы асинхронного сокращения, которая длится примерно 0,05 сек. Эта фаза представляет собой разновременное начало сокращения различных мышечных волокон сердца. Давление в левом желудочке в эту фазу не изменяется. Атриовентрикулярные клапаны открыты, полулунные – закрыты. Фаза асинхронного сокращения начинается через некоторое время после систолы предсердий. Между систолой предсердий и систолой желудочков имеется короткий интерсистолический интервал. Фаза асинхронного сокращения заканчивается в момент начала подъёма давления крови в левом желудочке. Когда повышается давление в левом желудочке, это означает, что наступила фаза изометрического сокращения (изоволюмического сокращения). В начале этой фазы закрываются атриовентрикулярные клапаны, а полулунные – продолжают оставаться закрытыми, сердце сокращается изометрически и развивает давление от 2-5 мм рт.ст. (конечно-диастолическое давление) до 82 мм рт.ст., т.е. до величины давления, способного преодолеть давление в аорте и открыть полулунные клапаны. Длительность этой фазы составляет примерно 0,03 сек.


гда открываются полулунные клапаны, наступает период изгнания крови в аорту. Фазы асинхронного и изометрического сокращений объединяются в период напряжения сердца (0,08 сек). Вскоре после начала фазы асинхронного сокращения изменяются размеры сердца: уменьшается длина желудочка при одновременном увеличении поперечника, происходит сближение основания сердца с верхушкой, и форма желудочков начинает постепенно приближаться к шаровидной. Объём крови в полости левого желудочка не изменяется, т.к. кровь практически несжимаема. В связи с этим правильнее называть фазу изометрического сокращения фазой изоволюмического сокращения.
Период изгнания крови (0,25 сек) делится на фазу быстрого (максимального, 0,12 сек) и медленного (редуцированного) изгнания (0,13 сек). Фаза быстрого изгнания крови начинается в момент открытия полулунных клапанов и роста давления в аорте. В эту фазу сердце начинает сокращаться изотонически, одновременно уменьшается и длина и ширина желудочка, сердце принимает форму шара. Процесс открытия полулунных клапанов представляет собой переходное межфазовое состояние, которое обозначается как протосфигмический интервал. Давление в левом желудочке в фазу быстрого изгнания увеличивается до 120-130 мм рт.ст. Конец фазы быстрого изгнания соответствует моменту времени, когда приток крови из сердца в артериальные сосуды становится равным оттоку из них в капиллярную сеть. Это примерно соответствует пику систолического давления.
Фаза медленного изгнания является заключительной фазой периода изгнания и всей систолы желудочков.

чало её соответствует пику давления крови в аорте, а конец совпадает с моментом резкого падения внутрижелудочкового или аортального давления. Гемодинамическая эффективность фазы медленного изгнания невелика. Внутрижелудочковое и аортальное давление начинает постепенно снижаться, объем желудочков уменьшается крайне незначительно. Поступательное движение крови при этом осуществляется за счёт инерции, приобретённой в начале периода изгнания. Длительность периода изгнания крови из сердца является важнейшим показателем функционального состояния миокарда. Изменение его нормальной деятельности часто наблюдается в условиях патологии.

Фазовый анализ диастолы желудочков.
Диастола желудочков начинается с переходного фазового состояния, которое обозначается как протодиастолический интервал (protos, гр. – первый) – это время, затрачиваемое на закрытие полулунных клапанов (0,04 сек). Процесс закрытия полулунных клапанов происходит следующим образом: в самом конце периода изгнания (в момент резкого падения внутрижелудочкового давления) ток крови в области клапанов прекращается, и клапаны начинают расправляться, затем поток крови приобретает обратное направление – в сторону сердца, и клапаны вначале смыкаются, а потом напрягаются, кровь ударяется о них и отражается в аорту и легочную артерию, и на кривых давления в этих сосудах образуется инцизура и небольшой подъём давления, который называется отраженной волной.


ким образом, начало протодиастолы соответствует началу инцизуры, а конец – нижней точке инцизуры, которая отражает момент полного закрытия полулунных клапанов.
После закрытия полулунных клапанов наступает фаза изометрического (изоволюметрического) расслабления (0,08 сек) желудочка, в это время закрыты и атриовентрикулярные клапаны, и давление в желудочках резко снижается. Как только давление в желудочках снизится до величины давления в предсердиях, атриовентрикулярные клапаны открываются и начинается период наполнения желудочков кровью.
Период наполнения желудочков кровью (0,25 сек) крайне неоднороден по своей физиологической сущности, что позволило разделить его на три фазы: фазу быстрого наполнения (0,08 сек), фазу медленного наполнения (0,17 сек) и систолу предсердий.
Фаза быстрого наполнения желудочков начинается с момента падения давления в предсердиях. Расширение желудочков в это время совершается быстрее, чем в них успевает поступать кровь, в результате этого давление крови в желудочках в начале фазы быстрого наполнения продолжает падать. В течение этой фазы желудочки оказываются практически наполненными кровью – это объясняется тем, что через нормальное сечение атриовентрикулярных отверстий (5-6 см2) может за 0,08 сек пройти значительное количество крови. Но это возможно лишь при достаточном накоплении крови в предсердиях и прилегающих к сердцу венах. Такое накопление крови действительно имеет место и связано с тем, что опускание предсердно-желудочковой перегородки во время фазы изгнания обеспечивает усиленный приток к сердцу венозной крови и наполнение предсердий.

дение внутрипредсердного давления характеризует окончание фазы быстрого наполнения желудочков.
Фаза медленного наполнения (диастазис) – самая непостоянная фаза сердечного цикла. При тахикардии она отсутствует. Во время этой фазы сколько-нибудь существенного наполнения желудочков не происходит. Давление в предсердиях начинает медленно повышаться, это значит, что поступающая в них из вен кровь начинает скапливаться в предсердиях. Заканчивается фаза медленного наполнения желудочков в момент резкого повышения давления в предсердиях: это означает также, что начинается систола предсердий (0,1 сек). В это время происходит нагнетание в желудочки дополнительного количества крови, после чего начинается новый цикл деятельности желудочков. Между концом систолы предсердий и началом новой систолы желудочков имеется небольшой временной интервал, его называют интерсистолой. Он выражен при редком ритме сокращений сердца, при нормальном и частом ритме он отсутствует, т.е. он не является постоянной составной частью сердечного цикла, но, учитывая, что это фазовое состояние существует, его включают в период наполнения. Длительность фаз систолы желудочков можно рассчитать не только по кривым давления, но и методом поликардиографии, записывая одновременно электрокардиограмму, фонокардиограмму и сфигмограмму.

Основной функцией сердца является насосная, т.е.


брос крови в сосудистую систему. Под понятием «сердечный выброс» подразумевается систолический и минутный объемы крови и сердечный индекс.
Систолический объем крови – это количество крови, которое выбрасывается желудочком за одну систолу. Эта величина равна 65-70 мл при частоте сердечных сокращений 70-75 в минуту и может незначительно колебаться.
Минутный объем крови – это количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в минуту. Эта величина равна в среднем 4,5-5 л в мин, она более стабильна, чем систолический объём, одинакова для левого и правого желудочков и не зависит от половой принадлежности.
Чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий (массы тела, роста) на величину минутного объёма крови, последний выражают в виде сердечного индекса. Сердечный индекс – это отношение минутного объема крови к поверхности тела (в м2). Средняя величина сердечного индекса для человека массой 75 кг равна 3 л/мин•м2.
Следует указать, что в покое в систолу из желудочков изгоняется примерно 30-50% находящейся в них крови, т.е. в желудочках имеется резервный объём крови, который может быть выброшен из них в дополнение к систолическому объему покоя (например, при физической нагрузке). При выбросе резервного объёма крови в желудочках все равно остается какое-то количество крови, которое не выбрасывается даже при самом сильном сокращении, этот объем крови называется резидуальным, или остаточным (для каждого сердца в физиологических условиях резидуальный объём постоянен и определяется индивидуальной сократимостью миокарда).

еличение резидуального объёма наблюдается при сердечной недостаточности. Сумму резидуального и резервного объемов крови называют функциональной резидуальной ёмкостью желудочка. Под конечно-диастолическим объёмом желудочка (диастолической ёмкостью желудочка) понимают систолический объём, резервный объём и резидуальный объём, т.е. объёмы крови, которыми наполнен желудочек в конце диастолы.

Источник: do2.vsmu.by

2. Физиология кровообращения. Основные законы гемодинамики.

• Кровообращение – непрерывное
движение крови по замкнутой системе
полостей сердца и кровеносным сосудам,
способствующее обеспечению всех
жизненно-важных функций организма.
• Благодаря постоянному движению крови
все обменные процессы, протекающие в
каждой клетке организма, объединяются в
единое целое.

3. Эффективность системы кровообращения обеспечивается:

Возможностью многократного
увеличения системного и регионарного
кровотока.
Свойствами самой крови.
Уникальностью строения кровеносной
системы.
Оптимальным регулированием.

4. Основные законы гемодинамики

• Система кровообращения должна
функционировать таким образом, чтобы отток
крови от сердца был равен притоку крови к
сердцу.
• Сердце является необходимым источником
энергии, необходимым для обеспечения
продвижения крови по сосудам.
• Гемодинамическая система – это система,в
которой энергия химических соединений
превращается в энергию движущейся крови.
• Гемодинамическая (насосная, нагнетательная)
функция зависит от основных и
вспомогательных факторов.


5. Основные факторы:

Ритмические и последовательные
сокращения миокарда.
Наличие клапанов в сердце, которые
обеспечивают однонаправленность
кровотока.
Особенности проводящей системы
сердца, обеспечивающей определенную
последовательность сокращений
миокарда.

6. Вспомогательные факторы:

Остаток движущей силы крови,
вызванной предыдущим сокращением.
Присасывающее действие грудной
клетки на вдохе.
Отрицательное давление во
внутриплевральной полости.
Венозная помпа (насос) – сдавление вен
при мышечной работе и наличие
клапанов в венах.
Расширение предсердий во время
систолы желудочков: присасывающая
функция сердца.

7. Функции сердечно-сосудистой системы

Уильям Гарвей
1628 г.
Функции
сердечно-сосудистой системы
Поддержание адекватного
обмена веществ (метаболизма)
во всех тканях
Своевременная и
достаточная доставка
крови, как переносчика
энергетических,
пластических,
иммунных и
нейрогуморальных
веществ ко всем
клеткам организма
Своевременный и
эффективный отвод
продуктов
метаболизма из
межклеточного
пространства в
кровь, а затем и из
организма
Поддержание
нормального
качества и
количества
крови в организме
7

8. Физиология сердца

• Основная функция сердца как насоса
заключается в обеспечении постоянного
движения крови по кровеносным сосудам.
• Анатомически сердце представляет собой
единый орган, но функционально оно делится
на правый и левый отделы, каждый из которых
состоит из предсердия и желудочка.
• Предсердия служат как проводниками для
крови, так и вспомогательными насосами для
заполнения желудочков.
• Правое сердце перекачивает
дезоксигенированную кровь, а левое
оксигенированную.

10. ФИЗИОЛОГИЯ МИОКАРДА

• Сердечная мышца является
разновидностью поперечно-полосатой
мускулатуры и имеет ряд особенностей.
• Основные свойства:
— Возбудимость
— Сократимость
— Проводимость
— Автоматизм

11. Особенности возбудимых мышечных волокон сердца:

1. Обладают потенциалом покоя
2. Отвечают на надпороговые стимулы
генерацией потенциала действия
3. Способны проводить эти потенциалы без
затухания (бездекрементно)
4. Мышечное волокно сердца ведет себя как
функциональный синцитий, благодаря этому
сердце подчиняется закону:
Все или ничего!

12. Возбудимость

• Мышечные клетки сердца отличаются свойствами
электрической активности.
• Разные по форме ПД регистрируются в различных
клетках миокарда.
• 1. Рабочие волокна миокарда.
— 0 фаза деполяризации.
— 1 фаза быстрой начальной реполяризации.
— 2 фаза замедленной реполяризации (плато).
— 3 фаза быстрой конечной реполяризации.
• Амплитуда 120 мВ;
• Мембранный потенциал – 90 мВ;
• Величина ПД 30 мВ.

13. Возбудимость

• 2. Мышечные клетки миокарда
предсердий.
• Не четко выражена фаза плато, меньшая
продолжительность (по сравнению с ПД
миокарда желудочков).
• 3. Атипичные волокна сердца.

15. Возбудимость

Фаза спонтанной (медленной)
диастолической деполяризации. Причины :
• Снижение активности натрий-калиевой АТФ-азы.
• Низкая проницаемость мембраны для ионов калия.
• Высокая проницаемость мембраны для ионов
натрия
Разнообразие электрической активности:
• Неоднородность процесса возбуждения.
• В отличие от скелетных мыщц в генерации
потенциала действия участвуют ионы кальция.

16. Возбудимость

Разнообразие электрической активности:
• Ионы кальция взаимодействуют с классическими
ионными механизмами возбуждения.
• Установлено, что во время реполяризации
происходит открытие кальциевых каналов
• Специальные методы позволяют зарегистрировать
медленный входящий кальциевый ток,
• Который совпадает по времени с фазой плато,
• Он задерживает реполяризацию, формирует эту
фазу и удлиняет по времени потенциал действия.
• Хорошо выражен в рабочих волокнах миокарда.

17. Возбудимость

• Возбудимость – фундаментальное
свойство клеточной мембраны, в
зависимости от ряда факторов клетки
могут возбуждаться при действии
надпороговых стимулов.
• Регуляция возбуждения обеспечивается:
— Нейромедиаторами;
— Молекулами гормонов;
— Изменением ионного состава Na, K, Ca в
межклеточной жидкости.

18. Проводимость

• Осуществляется электрическим путем с помощью
специальных структурных образований,
• Которые получили название вставочных дисков –
участки тесного контакта двух мышечных клеток.
• В нексусах сопротивление электрическому току
минимально, импульс переходит на соседнюю
мембрану без потерь.
• Распространение возбуждения идет не
синаптическим, а электрическим путем.
• Электрический синапс: происходит быстрый
охват возбуждением, скорость проведения его в
миокарде 0,8 – 0,9 м/с.

19. Проводимость

• При воспалении, специфических и
неспецифических поражениях миокарда
страдают нексусы
• И нарушается проведение, развивается
дезинтеграция клеток миокарда.
• В норме миокард работает как единая мышечная
клетка.
• Проведение возбуждения осуществляется еще и
проводящей системой –
• Это совокупность мышечных волокон атипичной
мускулатуры, специализируются на процессе
проведения,

20. Пейсмекеры и проводящая система сердца

• В норме водителем ритма служит
синоатриальный узел (СА узел).
• В СА узле вырабатываются
электрические импульсы.
СА узел – группа специализированных
клеток, мембрана которых
характеризуется повышенной
проницаемостью для Nа и, возможно, Са

22. Проводимость

• Осуществляют закономерное движение сигналов
возбуждения от предсердий к желудочкам.
• Возбуждение возникает в венозном синусе (место
впадения полых вен в правое предсердие)
• От синоатриального узла возбуждение
распространяется по волокнам правого и левого
предсердия,
— скорость проведения в предсердиях 0,8 – 0,9 м/с.
• От предсердий достигает перегородки между
предсердиями и желудочками и попадает в
атриовентрикулярный узел.
• Значительно замедляется скорость проведения
0,02 – 0,05 м/с.

23. Проводимость

• Эта атриовентрикулярная задержка – необходима
для того, чтобы задержать во времени процесс
возбуждения в предсердиях и желудочках:
— камеры предсердий и желудочков работают
поочередно.
• При отсутствии атриовентрикулярной задержки
происходит быстрое возбуждение в предсердиях и
желудочках, рассогласование функций и сердце не
работает как насос.
• Возбуждение распространяется по проводящей
системе (волокнам пучка Гисса) межжелудочковой
перегородки.
• Скорость проведения 2 — 5 м/с.

24. Проводимость

• Пучок Гисса делится на правую и левую
ножки, скорость проведения 2 – 4 м/с.
• От каждой ножки разветвление на
множество пучков: волокна Пуркинье,
которые находятся в стенке желудочков.
• Скорость проведения 2 м/с.
• Далее возбуждение передается на рабочие
волокна миокарда, сигнал проводится с
помощью нексуса.
• Скорость проведения 0,8 – 0,9 м/с.

25. Заместительные ритмы

• При синоатриальной блокаде (когда
возбуждение СА-узла не возникает, либо не
может перейти на предсердие) – роль водителя
ритма берет на себя АВ-узел.
• При полной поперечной блокаде (проведение
возбуждения от предсердий к желудочкам
полностью нарушено) предсердия и желудочки
сокращаются независимо друг от друга:
— предсердия – в ритме СА-узла
— желудочки – в ритме пейсмекера третьего
порядка

26.

• При внезапной ППБ желудочковые
центры автоматизма начинают
функционировать лишь через несколько
секунд.
• За время этой предварительной паузы
кровоснабжение головного мозга
ухудшается: потеря сознания, судороги.
приступы Адамса — Стокса

27. Блокада ножек пучка Гиса

• При нарушении проведения из ножек
пучка Гиса, а вторая ножка или одна из
ветвей левой ножки функционируют
нормально, возникает неполная блокада.
• Возбуждение при этом распространяется
на миокард обоих желудочков от
терминалей непораженных ветвей.
• Процесс охвата возбуждением при этих
более длителен, чем в норме.

28. Действие ингаляционных анастетиков на СА-узел и АВ-узел:

• Угнетают автоматизм СА-узла;
• Умеренно увеличивают время проведения
возбуждения по АВ-узлу;
• Такое сочетанное влияние этих эффектов
объясняет высокий риск возникновения АВузловой тахикардии в тех случаях, когда на
фоне ингаляционной анестезии для
купирования синусовой брадикардии
применяют холиноблокаторы.

29. Сократимость

Особенности:
• Мышца сердца работает в режиме одиночных
ритмических сокращений, не бывает длительной
контрактуры.
• Это обусловлено тем, что продолжительность
потенциала действия 300 мсек, а периода
абсолютной рефрактерности 270 мсек.
• Большую часть времени клетка закрыта для
внеочередного сокращения и возбуждения.
• Существует зависимость силы сокращений от
частоты — хроноинотропная зависимость.
«Хронос» – время, «инос» – сила.

30. Сократимость

При повышении частоты сокращений
увеличивается и сила сокращений, которая
нарастает ступенчато: феномен
хроноинотропной зависимости или «лестница
Боудича».
При низкой частоте сила постепенно
уменьшается.
Сила сокращения зависит от исходной длины
мышечного волокна.
Чем больше величина растяжения мышцы во
время диастолы, тем больше сила сокращений
во время систолы.
Гетерометрическая зависимость или закон
Франка — Старлинга.
Сила сокращения определяет степень выброса.

31.

Деполяризация мембран кардиоцитов
Увеличение концентрации внутриклеточного Са
Са + актин и миозин
Сокращение мышцы
• Во время сокращения клетка не способна
отвечать на возникающие дополнительные
стимулы.
• Реполяризация мембран приводит к
возникновению потенциала покоя.

32.

• Ритмические сокращения сердца
возникают под действием импульса,
зарождающихся в нем самом.
• Если изолированное сердце поместить в
соответствующие условия, оно будет
продолжать биться с постоянной
частотой. Это свойство называется
автоматизмом!

33. Автоматизм

Способность к самопроизвольному
возбуждению и сокращению.
Синоатриальный узел.
• Волокна атипической мускулатуры
генерируют потенциалы действия с
частотой 60 – 80 в минуту и навязывают
нормальный ритм деятельности сердца.
• Узел автоматии или водитель ритма
первого порядка.
• При его повреждении работает водитель
ритма второго порядка.

34. Автоматизм

Атриовентрикулярный узел.
• Водитель ритма второго порядка, частота
импульсов 30 – 40 в минуту.
Волокна Пуркинье.
• Частота импульсов 15 – 20 в минуту.
• Водитель ритма третьего порядка.
• Отмечается убывание градиента
автоматии.

35. Сердечный цикл

• Частота сердечных сокращений 75 ударов
в минуту.
• Продолжительность сердечного цикла 0,8
сек.
• Предсердный цикл:
— Систола 0,1 сек;
— Диастола 0,7 сек.
• Желудочковый цикл:
— Систола 0, 3 сек;
— Диастола 0,5 сек.
• Общая пауза сердца 0, 4 сек.

36.

Сердечный цикл
Систола
Период
изоволюм.
сокращения
(период
напряжения)
От начала
QRS до
начала фазы
изгнания
Период
изгнания
УО = ½ КДО
т.е. УО = ½ 130
= 40 – 60 – 70
Рез. объем = 70
ФВ = УО/КДО
= 0,46
Диастола
Период
изоволюм.
расслабления
(период
замкнутых
клапанов)
Продолжитель
ность = 50 мс
Внутрижелудочковое
давление
снижается до
нуля
Период
наполнения
Фаза быстрого
наполнения
Фаза
медленного
наполнения

37. Желудочковый цикл

• Систола желудочков:
— Период напряжения.
— Период изгнания.
• Диастола желудочков:
— Период расслабления.
— Период наполнения.

38. Систола желудочков

Период напряжения
1 фаза асинхронного сокращения:
• Идет постепенный охват возбуждением и
сокращением клеток миокарда.
• Клетки работают неодновременно.
• Давление крови в желудочках равно 0.
• Клапаны закрыты.
• Митральный и трехстворчатый клапаны
закрываются в конце этой фазы.

39. Систола желудочков

2 фаза изометрического напряжения.
• Увеличивается напряжение мышц.
Повышается внутрижелудочковое давление крови,
волокна работают одновременно.
Клапаны закрыты, желудочки не могут сжаться и
истинного укорочения не происходит.
• Увеличивается напряжение стенки.
• Давление в левом желудочке возрастает
до 65 – 75 мм рт. ст.
• В правом желудочке до 5 – 12 мм рт. ст.

40. Систола желудочков

Период изгнания:
3 фаза протосфигмический интервал –
это время на открытие полулунных клапанов в
аорте и легочной артерии.
4 фаза быстрого изгнания.
• Еще больше увеличивается напряжение стенки.
Клапаны открыты – давление в желудочках
возрастает.
• В левом желудочке 125 – 130 мм рт. ст.
• В правом желудочке 30 мм рт. ст.
• Перепад давления вызывает быстрое изгнание.

41. Систола желудочков

Период изгнания:
5 фаза медленного изгнания.
• Напряжение мышцы постепенно
ослабевает, давление между желудочками
и сосудами уменьшается.
• В левом желудочке 65 мм рт. ст.
• В правом желудочке 15 мм рт. ст.
• Кровь изливается, так как приобретает
кинетическую энергию движения.

42. Диастола желудочков

Период расслабления:
6 фаза протодиастолический интервал – это
время на закрытие полулунных клапанов в аорте и
легочной артерии.
7 фаза изометрического расслабления.
• В желудочках остаток неизлившейся крови.
• Мышца расслабляется в изометрическом режиме.
• Давление в желудочках падает до 0.
• В конце этой фазы открываются митральный и
трехстворчатый клапаны.

43. Диастола желудочков

Период наполнения:
8 фаза быстрого наполнения.
• Кровь из предсердий «проваливается» в
желудочки.
9 фаза медленного наполнения.
• Наполнение происходит за счет
кинетической энергии.
• Давление в желудочках равно давлению в
предсердиях.

44. Диастола желудочков

Период наполнения:
10 фаза дополнительного наполнения
желудочков — за счет систолы предсердий.
• Активный мышечный механизм, дополнительно
наполняет желудочки кровью.
• Давление в предсердиях 5 мм рт. ст.
• Предсердия выполняют в основном
резервуарную функцию.
• Незначительно проявляют активный механизм
наполнения

45. Вегетативная иннервация сердца Характеристика работы сердца

• Деятельностью сердца непосредственно управляют
сердечные центры продолговатого мозга и моста.
• Их влияние передаются по симпатическим и
парасимпатическим нервам и касаются следующих
характеристик работы сердца:
1. Частоты сокращений (хронотропное действие);
2. Силы сокращений (инотропное действие);
3. Скорости атриовентрикулярного проведения
(дромотропное действие)

46. Вегетативная иннервация сердца Характеристика работы сердца

4. Батмотропное действие: изменение
возбудимости различных структур
сердца:
— положительный
батмотропный эффект:
повышение возбудимости;
— отрицательный батмотропный эффект:
снижение возбудимости.
5. Люситропное действие: улучшающие
расслабление сердца в диастолу и
снижающий КДД в желудочках

47. Парасимпатическая иннервация

• ПС иннервация осуществляется nn.Vagus
• Волокна правого n.Vagus иннервируют
преимущественно правое предсердие и
САУ
• Левый n.Vagus – главным образом АВУ
• Правый n.Vagus влияет на ЧСС, а левый
n.Vagus на АВ – проведение
• ПС иннервация желудочков выражена
слабо

48. Симпатическая иннервация

• Преганглионарные симпатические волокна берут
начало:
1. в боковых рогах верхних грудных сегментов
спинного мозга;
2. в шейных и верхнегрудных ганглиях
симпатического ствола;
в звездчатом ганглии эти волокна переключаются на
постганглионарные нейроны.
• Отростки последних проходят к сердцу в составе
сердечных нервов.
• Симпатическая иннервация сердца равномерная

49. Хронотропный эффект

Отрицательный
• Раздражение n.Vagus
или воздействие
ацетилхолином на САУ
— Снижение ЧСС
— Остановка сердца при
сильном воздействии
Положительный
• Раздражение
симпатических нервов
или воздействие
норадреналином
— Увеличение ЧСС

50. Инотропный эффект

Отрицательный
• Вагусный эффект
— Уменьшается сила
сокращений
предсердий
— Укорачивается
потенциал
Положительный
• Симпатический
эффект
— Усиливается сила
сокращений
предсердий и
желудочков

52. Дромотропный эффект

Отрицательный
n.Vagus (левый)
— Задержка АВ –
проведения
— Полная преходящая АВ
блокада
Положительный
Симпатические нервы

Стимуляция АВ –
проведения

Сокращение интервала
между сокращениями
предсердий и
желудочков

53. Дромотропный эффект

• Такое влияние вегетативных нервов
объясняется особенностями АВУ:
• Нет быстрого натриевого тока
• Крутизна нарастания ПД и скорость
распространения возбуждения низки

55. Потребление кислорода

1. В покое потребление кислорода примерно
0,08 – 0,1 мл/г/мин
2. Факторы влияющие на потребление
кислорода:
— напряжение волокон миокарда;
— увеличение периода сокращения;
— ЧСС (ПО 2 = √ ЧСС )
3. КПД – доля энергии, идущая на совершение
механической работы
КПД ~ 15 – 40 %

56. Коронарный кровоток

Показатели
Коронарный кровоток
мл/г/мин
А – В р О 2 мл/дл крови
Содержание О 2 в
коронарных венах
В покое
При
нагрузке
0,8
3,2
14
16
6
4

58. Влияние ЧСС на кардиодинамику

ЧСС Систола Диастола «Чистое» раб.
время
70
0,28
0,58
19,6
150
0,25
0,15
37,5

60. Особенности метаболизма сердца:

1. Значительная доля СЖК среди потребляемых
веществ
2. Способность использования лактата.
Расщепляя МК, сердце не только получает
энергию, но и поддерживает постоянное рН.
3. Кроме АДФ и неорганического фосфата в
сердце обнаружен макроэргический фосфат –
креатинфосфат.

61. Кислородное и безкислородное энергообеспечение тканей энергией

Глюкоза Анаэробный
2 АТФ гликолиз
+Лактаты + Н+
+ 2 АТФ
+ О2
Аэробный гликолиз
+ 32 АТФ
Глюкоза + О2
32 АТФ + СО2 + Н2О

62.

Тканевая гипоксия
(гипоксическая, циркуляторная, гемическая)
Дефицит O2 в тканях
Глюкоза
Дефицит энергии
2 АТФ + Лактаты + Н +
Метаболические
ГИПЕРЛАКТОЗ + АЦИДОЗ (↓pH)
(внутриклеточный, тканевой, системный)
Уровень гиперлактатемии — маркер выраженности
дефицита потребления O2 тканями

63. Регуляция деятельности сердца

• Приспособление деятельности сердца к
изменяющимся потребностям организма
при помощи ряда регуляторных
механизмов.
• Надежность регуляции обеспечивает
надежную деятельность системы
кровообращения.

64. Виды регуляции:

Батмотропные: влияние на возбудимые
поверхности мембраны сердца:
Инотропные: влияние на силу сокращений.
Дромотропные: влияние на проводящую
систему сердца, характеризует ее работу.
Хронотропные: влияние на частоту
сердечных сокращений.
При взаимодействии 4 эффектов
изменяются конечные результирующие
показатели деятельности сердца.

65. Механизмы регуляции

• Посредством внутрисердечных
периферических рефлексов возможна
регуляция силы сокращения миокарда.
• Различают 2 механизма регуляции силы
сокращений миокарда:
1. Гетерометрическая регуляция
2. Гомеометрическая регуляция

66. Гетерометрическая регуляция

• В 1895 г. О. Франк выявил зависимость: чем
больше растянуто сердце, тем сильнее оно
сокращается.
• Окончательно такую зависимость проверил в
1918 г. Е. Старлинг.
• В последующем это явление получило название
закона Франка-Старлинга.
• Суть его заключается в том, что чем больше (до
определенной величины) растягивается мышца
желудочков (и предсердий) во время фазы
наполнения, тем сильнее оно будет сокращаться
во время систолы.

67. Гетерометрическая регуляция

• Установлено, что максимальное сокращение
сердечная мышца совершает при длине саркомера
1,9 – 2,2 мкм.
• В этом случае число активно функционирующих
мостиков достигает максимального значения.
• При дальнейшем растяжении мышцы
взаимодействующие части актиновых и
миозиновых нитей разъединяются,
• Число мест генерации силы уменьшается, сила
сокращения падает.
• При длине саркомера, равной 3,6 мкм, сила
сокращений равна 0, так как взаимодействие
полностью отсутствует.
• Этот способ регуляции силы сокращений получил
название гетерометрической регуляции.

68. Внесердечный механизм

• Это центр нейрогенного влияния на мышцу
сердца и гуморальные влияния.
Механизмы влияют на саморегуляцию
деятельности сердца,
• Наиболее ярко проявляются при возмущающих
воздействиях.
• Обеспечивает адаптивную регуляцию
деятельности сердца (психоэмоциональное
напряжение, высокие температуры, болевые
раздражители).
• Взаимодействие функций сердца с
деятельностью сосудистой системы.

69. Внесердечный механизм

• Обеспечивают интегративную регуляцию
в связи с особенностями поведения и
других физиологических процессов.
• Работа сердца с:
• дыхательной системой;
• пищеварительной системой;
• выделительной системой.
• Нервная экстракардиальная

70. Результирующие показатели деятельности сердца

Систолический объем сердца:
В покое 75 мл;
При работе 150 мл.
Минутный объем крови:
В покое 4 – 5 л;
При нагрузке 25 – 30 л.
Частота сердечных сокращений:
В покое 60 – 80 ударов в минуту;
При физической нагрузке 180 – 200 ударов в
мин.
Системное артериальное давление

71. Результирующие показатели деятельности сердца

• Ударный объем (УО) – количество крови,
выбрасываемое сердцем за систолу.
УО = 1, 0 – 1,5 мл/кг м.т.
• Величина УО зависит от :
1. преднагрузки
2. постнагрузки
3. сократимости миокарда

72. 1. Преднагрузка – объем желудочков в конце диастолы, т.е. это конечно – диастолический объем (КДО).

Увеличение преднагрузки →
увеличение УО
Преднагрузка зависит от:
1. венозного возврата крови
2. ОЦК

73. Закон Старлинга

• Если ЧСС постоянна, то СВ прямо
пропорционален преднагрузке до тех пор,
пока не будет достигнут определенный
КДО. По достижению этого объема СВ не
изменяется , а затем уменьшается.
• закон Старлинга –
КДО
УО

74. 2. Постнагрузка – сопротивление работе желудочков, которое возникает в большом круге кровообращения – системное сопротивление или ОПСС

Величина ОПСС определяется
прежде всего, диаметром артериол
и прекапиллярных сфинктеров
ОПСС =
САД • 1333 • 60
СВ
= дин • см/ сек — 5

75. 3. Сократимость – способность миокарда сокращаться при постоянных величинах пред- и постнагрузки

Сократимость миокарда снижается при:
Гипоксемии
Ацидозе
Истощении запасов
катехоламинов
Большинство ингаляционных
анестетиков и антиаритмических
препаратов

76. Сердечный выброс (СВ) или МОС – количество крови, выбрасываемое правым и левым желудочками в единицу времени.

СВ левого и правого желудочков
равны
СВ = УО • ЧСС
У взрослого СВ = 70 • 70 = 4900 мл.
СИ =
СВ
S (м 2)
= 2,5 – 4 л/мин/м 2

77. Механизм Франка – Старлинга (адаптация сердца к кратковременной нагрузке объемом)

Изолированное сердце при постоянной
ЧСС может самостоятельно – посредством
саморегуляции приспосабливать свою
деятельность к возрастающей нагрузке
объемом, отвечая на нее увеличением СВ.
Этот механизм лежит в основе
приспособления сердца к увеличению
нагрузки давлением

78. Сердечная недостаточность

СН – состояние, при котором сердце не может
перекачать столько крови, сколько
необходимо для организма, хотя венозный
приток при этом может быть достаточен и
компенсаторные механизмы действуют.
Различают СН:
— недостаточность покоя – СН наблюдается
в покое;
— недостаточность напряжения – СН
развивается при физической нагрузке.

79. Сердечная недостаточность

1. Недостаточность левого желудочка →
застой крови в легких.
2. Недостаточность правого желудочка
→ застой в системных венах (отеки.
асцит)
СН – снижение сократительной
способности сердца
(недостаточность миокарда)

80. Основные причины развития сердечной недостаточности

1. Хроническая перегрузка сердца давлением
или объемом.
2. Гипоксия миокарда (коронарный склероз,
инфаркт миокарда).
3. Воспаление (миокардит).
4. Отравление некоторыми ядами
5. Передозировка лекарственных препаратов

81. 2 типа недостаточности миокарда

1 тип Угнетение ресинтеза креатинфосфата
вследствии недостаточности выработки
энергии (гипоксия миокарда,
метаболические яды)
2 тип Запасы макроэргических фосфатов
достаточны, но они не могут эффективно
использоваться из-за нарушения активности
процессов электромеханического
сопряжения (передозировка антагонистов
Са2+; отравление местными анестетиками,
барбитуратами и т.д.)

82. Как увеличить сократимость миокарда ?

1.
При первом типе СН:
— доставка кислорода
— оптимизация потребления кислорода
— макроэргические фосфаты
2.
При втором типе СН:
— улучшение процессов электромеханического
сопряжения (катехоламины, сердечные гликозиды)
3.
При всех типах СН:
— снижение энергозатрат (уменьшение преднагрузки
или постнагрузки)

Источник: ppt-online.org

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Кровообращение обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и по­этому является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз. Основой кровообращения является сердечная деятельность.

Функция сердца — резервуарная и нагнетательная: в период диастолы в нем накаплива­ется очередная порция крови, а во время систолы часть этой крови выбрасывается в боль­шой (аорту) или малый (легочную артерию) круги кровообращения. За 1 минуту у взросло­го человека выбрасывается из каждого желудочка в среднем 4,5—5,0 литров крови. Этот показатель носит название «минутный объем кровообращения» или «минутный объем кро­ви» (МОК). В расчете на площадь поверхности за 1 минуту сердце взрослого человека выбрасывает в каждый круг около 3 л/м2 крови (МОК: 1,76 м2). Этот показатель получил название «сердечный индекс».

В среднем за 70 лет жизни сердце совершает около 2600 млн. сокращений, перекачивая около 155 млн. л крови.

За весь период диастолы предсердия и желудочки наполняются кровью. Максимальный объем крови перед началом систолы желудочков составляет 140—180 мл. Этот объем по­лучил название «конечно-диастолический». Он характеризует максимальные возможности сердца как насоса. В период систолы из желудочков выбрасывается порция крови по 60—80 мл. Этот объем получил название «систолический объем». Чем он больше и чем чаще про­исходят сокращения сердца, тем выше производительность сердца как насоса. Например, если систолический объем — 70 мл, а ЧСС (число сердечных сокращений) за 1 минуту равно 70, то МОК — 4900 мл.

После изгнания крови в желудочке остается примерно 70 мл крови (или 140 — 70 = 70 мл.) Этот объем получил название «конечно-систолический объем». Он всегда имеется, т. е. сердце не способно выбросить всю содержащуюся в желудочке кровь. Конечно-систоли­ческий объем характеризует способность сердца увеличить свою производительность. При повышении сократимости сердца, например, под влиянием симпатической эфферентации возрастает систолический объем. Поэтому конечно-систолический объем принято делить на два отдельных объема: остаточный объем и резервный. Остаточный объем — это тот объ­ем, который остается в сердце даже после самого мощного сокращения. Резервный объем — это тот объем крови, который может выбрасываться из желудочка при усиленной его работе, в дополнение к систолическому объему в условиях покоя.

Систолический объем — важнейшая характеристика производительности сердца. (В ля-‘ тературе часто используют синоним «ударный объем» или «сердечный выброс».) Для нор­мирования этого показателя его рассчитывают на площадь тела, СО: 1,76 м2. Такой показа­тель называется ударным индексом. В норме он равен примерно 41 мл/м2 у взрослого чело­века. Систолический объем новорожденных составляет примерно 3—4 мл. С учетом того, что ЧСС у новорожденных 140 уд/мин, в среднем МОК новорожденного равен 500 мл. Все указанные выше объемы представлены в таблице. |

Учитывая важность представленных показателей, особенно СО и МОК, в физиологии и практической медицине уже давно пытались объективно оценить эти показатели. Основная сложность — определить систолический объем. Если он известен, то по числу сердечных

204

Таблица 8.

Объемы

Норма для взрослого

Норма для новорожденного

1. Конечно-диастолический (остаточный + резервный +систолический объемы)

140—-180 мл

2. Систолический объем— ударный объем — сердечный выброс

60—80 мл за систолу

3—4 мл за систолу

3. Ударный индекс — СО: 1,76 м кв.

41 мл/м 2

4.Минутный объем кровообращения

4,5—5,0л/мин.

500 мл/мин.

5. Сердечный индекс — МОК: 1,76 м2

2,84 л/м2

6. Индекс кровообращения — МОК: 70 кг

70 мл/кг

140 мл/кг

сокращений можно рассчитать МОК. Применялись различные методы. Наиболее простой метод — расчетный. Так, известный физиолог Старр предложил проводить определение СО на основании замеров артериального давления и ЧСС. Формула Старра:

СО = 100 + 0,5 (пульсовое давление) — 0,6 (возраст, в годах) — 0,6 (диастолическое давление). Результат выражается в мл.

Например, если у 20-летнего человека АД = 120/80 мм рт. ст., то, по Старру, СО будет равен 100 + 0,5 х (120 — 80) — 0,5 х 20 — 0,6 х 80 = 100 + 20 — 12 — 48 = 60 мл.

Однако метод Старра в настоящее время из-за низкой объективности используется редко.

Наиболее точным методом определения МОК является метод А. Фика, основанный на определении количества кислорода, которое поступает в легкое за 1 минуту и разносится кровью к тканям. С этой целью определяется содержание кислорода в правом и левом отде­лах сердца. Например, в левом желудочке кровь содержит 200 мл кислорода на каждый литр крови, а правое предсердие, куда стекает кровь от тканей — содержит 120 мл кислоро­да на 1 литр крови. Следовательно, кровь, проходя через ткани, отдает 200 — 120 = 80 мл кислорода на каждый литр крови или 1 мл крови отдает 0,08 мл кислорода. При определе­нии установлено, что за 1 минуту испытуемый потребляет 400 мл кислорода. Для того чтобы весь этот объем разнести по тканям, требуется, чтобы левый желудочек за 1 минуту выбросил 400:0,08 = 5000 мл крови. Это и есть величина минутного объема кровотока. Зная число сокращений сердца за 1 минуту, можно рассчитать систолический объем. Например, если у человека за 1 минуту было совершено 100 сокращений, то СО равен 5000:100 = 50 мл. Метод Фика — один из самых точных методов. Но процедура получения крови из правого в левого сердца требует катетеризации отделов сердца, что достаточно сложно и небезо­пасно для жизни больного. Поэтому метод не получил большого распространения. Но он стал основой для разработки более простых объективных методов, в том числе методов разведения и методов, базирующихся на реографии.

Для определения МОК и СО используют изотопы. Для этих целей в основном применя­ют альбумин, меченный радиоктивным йодом J 131, его вводят в кровь, а концентрацию это­го изотопа в крови определяют с помощью различной аппаратуры, например, радиоциркулографа, аппарата «Гамма» и других. При этом датчик ставится в 3—4 межреберье слева от яарастернальной линии (над проекцией левых и правых отделов сердца).

В последнее время большую популярность получил метод определения СО, основан­ный на использовании тетраполярной реографии — регистрация изменения сопротивления электрическому току, проходящему между электродами, которое обусловлено кровенапол­нением. Безопасность и простота метода позволяют широко применять его в условиях прак­тического здравоохранения.

; 205

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ

Насосная функция сердца заключается в том, что сердце при­нимает определенную порцию крови (венозный возврат) и эту же порцию крови выталкивает в выходящие из желудочков сосу­ды. Производительность сердца определяется тем количеством крови, которое приходит к нему. Если приток отсутствует, то вы­брасывать сердцу нечего.Гемодинамика сердца физиология

Оба сердца — правое и левое — работают как единое целое. При рассмотрении деятельности предсердий и желудочков сердца из дидактических соображений целе­сообразно сконцентрировать вни­мание на одной половине сердца-

В норме сердце совершает в среднем 70 ударов за 1 минуту. Это означает, что 1 сердечный цикл длится 60 с: 70 = 0,8 с.

Сердечный цикл состоит из систолы желудочков, систолы предсердий и диастолы (систола — это сокращение, диастола — расслабление).

Длительность систолы пред­сердий = 0,1 с, длительность сис­толы желудочков -0,33 с. Диа­стола у предсердий длится 0,7 с, у желудочков — 0,47 с. Таким об­разом, предсердия большую часть цикла (0,7 с) находятся в состоя­нии диастолы, а у желудочков пе­риод отдыха значительно меньше. Это имеет важное значение — вследствие большой нагрузки и малого периода отдыха желудоч­ки чаще, чем предсердия, подвер­гаются патологическим процес­сам (инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца и т. д.).

Систола предсердий. Сокраще­ния предсердий начинаются при распространении возбуждения от синоатриального узла по миокардиоцитам предсердий, а также по пучкам. В процесс сокращения вовлекаются все миокардиоциты — и правого, и (чуть позже) ле-

206

вого предсердия. В результате сжимаются устья вен, впадающих в предсердия, повышается внутрипредсердное давление — в левом до 5—8 мм рт. ст., в правом — до 4—6 мм рт. ст., а в результате вся кровь, которая за время диастолы предсердия накопилась в нем, изгоняет­ся в желудочки: примерно за всю систолу предсердий, т. е. за 0,1 с в желудочки дополни­тельно входит около 40 мл крови, около 30% от конечно-диастолического объема. Благода­ря этому, во-первых, возрастает кровенаполнение желудочков, а во-вторых, создается сила, которая вызывает дополнительное растяжение миокардиоцитов желудочка.

После окончания систолы предсердий начинаются 2 процесса: в предсердиях в течение 0,7 с имеет место диастола, а в желудочках начинается систола.

Систола желудочков. Принято систолу желудочков делить на 2 периода — период напря­жения и период изгнания крови, а диастолу на 3 периода — протодиастолический период, период изометрического расслабления, период наполнения. Все периоды, за исключением протодиастолического и периода изометрического расслабления, делятся на отдельные фазы.

Итак, систола: периоды — фазы периодов,

диастола: периоды — фазы периодов.

Принятая в литературе классификация цикла «систола-диастола» желудочков дается в таком виде:

Источник: StudFiles.net


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.