Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

Физиологические особенности и свойства сердечной мышцы

Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ

Навигация:

  1. Проводящая система сердца
  2. Фазы возбуждения сердца

Сердечная мышца, также как и скелетная, обладает следующими физиологическими свойствами:

  • возбудимость,
  • сократимость,
  • проводимость.

Однако миокард в отличие от скелетной мускулатуры обладает еще одним особым свойством — автоматией.

Автоматия — это способность сердца ритмично возбуждаться и сокращаться без каких-либо влияний извне, то есть под влиянием импульсов, возникающих в нем самом.

Самопроизвольное возбуждение возникает в сердце в узлах и пучках проводящей системы.

Проводящая система сердца

К проводящей системе сердца относят следующие отделы:

1. Синусно-предсердный (синоатриальный узел):

  • располагается под правым ушком у места впадения верхней полой вены в правое предсердие,
  • находится под эпикардом,
  • площадь 20*2 мм2,
  • состоит из 40 тыс. клеток,
  • обильно снабжен капиллярами и нервами.

2. Межпредсердные и межузловые проводящие пути — передают возбуждение по предсердиям.

Их выделяют 3:

  • передний (пучок Бахмана),
  • средний (Веннебаха),
  • задний (Торела).

3. Предсердно-желудочковый узел (атрио-вентрикулярный):

  • располагается в нижней части межпредсердной перегородки,
  • под эндокардом правого предсердия,
  • иннервируется волокнами блуждающего и симпатического нервов.

4. Пучок Гиса отходит от атрио-вентрикулярного узла:

  • длина 8-10 мм,
  • идет по межжелудочковой перегородке,
  • на ее вершине раздваивается на правую и левую ножки.

5. Волокна Пуркинье:

  • сеть атипичных волокон в стенках обоих желудочков,
  • с них передается возбуждение на сократительный миокард желудочков.

Проводящая система сердца:

  • атипичные кардиомиоциты,
  • клетки богаты саркоплазмой,
  • поперечная исчерченность в них выражена менее четко,
  • мало миофибрилл,
  • сохраняет признаки эмбрионального миокарда,
  • устойчива к гипоксии,
  • энергия образуется за счет активации процессов анаэробного гликолиза.

Во время диастолы в клетках синоатриального узла (водитель ритма I порядка — пейсмейкер):

  • уменьшается мембранный потенциал, то есть происходит медленная диастолическая деполяризация (МДД);
  • мембранный потенциал (МП) достигает КУД, то есть МП изменяется с 50-60 мВ до 30-40 мВ самопроизвольно — потенциал действия (ПД) или пейсмекерный потенциал, который распространяется по проводящей системе сердца, переходит на миокард.

Особенности пейсмекерных клеток:

  1. низкий уровень мембранного потенциала (-50 — -60 мВ),
  2. способность к МДД (снижению МП до КУД самопроизвольно),
  3. низкая амплитуда ПД (-30 — -50 мВ) без реверсии (в основном).

Причины МДД (связана с особыми свойствами мембраны пейсмейкеров):

  • постепенное самопроизвольное увеличение в диастолу проницаемости мембраны для Na и Ca, входящих в клетку;
  • уменьшение проницаемости K, выходящую из клетки;
  • уменьшение активности Na-K насоса (Na-K-АТФ-азы).

Частота возбуждений в клетках синоатриального узла — 60-80 за 1 мин. Это водитель ритма I порядка.

Способностью к автоматии обладают все нижележащие проводящие системы сердца (атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, волокна Пуркинье, атипичные волокна предсердия). Они являются в норме только потенциальными или латентными водителями ритма.

У атриовентрикулярного узла способность к автоматии — 40-50 имп/мин. Это водитель ритма II порядка.

Клетки пучка Гиса — 30-40 имп/мин.

Волокна Пуркинье — около 20 имп/мин.

В. Гаскелл ввел понятие о градиенте автоматии:

Чем дальше расположен очаг автоматии от венозного конца сердца и ближе к артериальному, тем меньшей способностью к автоматии он обладает

Истинным водителем ритма является клетки синоатриального узла.

Фазы возбуждения сердца

При возбуждении возбудимость тканей меняется, проходя через следующие фазы:

  • фаза абсолютной рефрактерности,
  • фаза относительной рефрактерности,
  • фаза экзальтации.

В сердечной мышце фаза абсолютной рефрактерности:

  • продолжается немного дольше, чем в скелетной;
  • длится всю систолу и захватывает начало диастолы.

Затем возбудимость миокарда постепенно восстанавливается до исходного уровня — это период относительной рефрактерности.

В период абсолютной рефрактерности сердечная мышца способна отвечать на сильный сверхпороговый раздражитель.

В сердце может возникать внеочередное сокращение — экстрасистола.

После экстрасистолы наступает удлиненная пауза между нею и следующей очередной систолой желудочков — компенсаторная пауза. Данная экстрасистола называется также желудочковой экстрасистолой.

Причиной компенсаторной паузы является то, что очередной импульс из синоатриального узла приходит в желудочки в тот момент, когда желудочки находятся в фазе абсолютной рефрактерности, возникшей во время экстрасистолы.

Предсердная экстрасистола — не сопровождается компенсаторной паузой; после нее происходит укорочение диастолы. В результате типичные кардиомиоциты не способны к тетанусу.

В сердце не может возникнуть тетаническое сокращение, что обеспечивает нагнетательную функцию сердца.

В типичных кардиомиоцитах:

  • высокий уровень МП — 80-90 мВ,
  • высокий уровень ПД (в желудочках до 120 мВ),
  • длительность ПД в желудочках 330 мс (0,33 с);
  • в предсердиях — 100 мс (0,1 с).

В ПД желудочков 5 фаз:

  • 0-нулевая фаза быстрой деполяризации,
  • 1-фаза быстрой начальной реполяризации,
  • 2-фаза плато,
  • 3-фаза быстрой конечной реполяризации,
  • 4-диастолический потенциал в период покоя, между ПД.

Фаза деполяризации: поступает Na в клетку, возникает состояние абсолютной рефрактерности.

Фаза быстрой начальной реполяризации: вход в клетку Cl.

Деполяризация вызывает активацию медленных Na и Ca каналов.

Поток Na и Ca приводит к развитию плато, так как их входу в клетку противодействует выход из клетки K и потенциал не меняется.

В период плато:

  • быстрые Na каналы инактивированы,
  • миокард находится в состоянии абсолютной рефрактерности.

Фаза конечной реполяризации:

  • медленные Na и Ca каналы закрываются,
  • поток выходящих ионов K усиливается.

Реполяризация вызывает постепенное закрытие K каналов и активацию Na каналов, следовательно, возбудимость постепенно восстанавливается — это период относительной рефрактерности.

Проводимость миокарда:

  • предсердий — 1 м/с,
  • желудочков — 0,8-0,9 м/с.

В пучке Гиса — 1-1,5 м/c, в волокнах Пуркинье — 3 м/c.

5 0

Источник: https://medfsh.ru/teoriya/teoriya-po-normalnoy-fiziologii/lektsii-po-normalnoj-fiziologii/fiziologicheskie-osobennosti-i-svojstva-serdechnoj-myshtsy

Основные физиологические свойства сердечной мышцы

Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца, как и скелетная, обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждения и сократимостью. К физиологическим особенностям сердечной мышцы относятся удлинённый рефрактерный период и автоматия.

Возбудимость сердечной мышцы. Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной.

Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т.д.).

Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью.

Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8 – 1,0м/с, по волокнам мышц желудочков – 0,8-0,9м/c, по специальной ткани сердца – 2,0 – 4,2м/с.

Возбуждение же по волокнам скелетной мышцы распространяется с гораздо большей скоростью, которая составляет 4,7 – 5м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем – папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой желудочков.

В дальнейшем сокращения охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движения крови из полостей желудочков в аорту и лёгочный ствол.

Сердце для осуществления механической работы (сокращения) получает энергию, которая освобождается при распаде макроэргических фосфорсодержащих соединений (креатинфосфат, аденозинтрифосфат).

Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлинённый рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение её активности.

Различают абсолютный и относительный рефрактерный период. Во время абсолютного рефрактерного периода, какой бы силы не наносили раздражение на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением.

Длительность абсолютного рефрактерного периода сердечной мышцы соответствует по времени систолы и началу диастолы предсердий желудочков. Во время относительного рефрактерного периода возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню.

В этот период сердечная мышца может ответить сокращением на раздражитель сильнее порогового. Относительный рефрактерный период обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков сердца.

Благодаря выраженному рефрактерному периоду, который длится дольше, чем период систолы (0,1- 0,3с), сердечная мышца неспособна к титаническому (длительному) сокращению совершает свою работу по типу одиночного сокращения.

Автоматия сердца. Вне организма при определённых условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина сокращений изолированного сердца лежит в нём самом. Способность сердца ритмически сокращается под влиянием импульсов, возникающих в нём самом, носит название автоматии.

В сердце различают рабочую мускулатуру, представленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

У высших позвоночных животных и человека атипическая ткань состоит из:

  • 1. синоаурикулярного узла (описан Кис и Флеком), располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впадения половых вен;
  • 2. атриовентрикулярного (предсердно-желудочковый) узла (описан Ашоффом и Таварой), находящегося в правом предсердии вблизи перегородки между предсердиями и желудочками;
  • 3. пучка Гиса (предсердно-желудочковый пучок) (описан Гисом), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегородку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желудочками. Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса – это единственный мышечный мостик, соединяющий предсердия с желудочками.

Сердце человека в разрезе:

1 — левое предсердие; 2 — легочные вены; 3 — митральный клапан; 4 — левый желудочек; 5 — межжелудочковая перегородка; 6 — правый желудочек; 7 — нижняя полая вена; 8 — трехстворчатый клапан; 9 — правое предсердие; 10 — синусно-предсердный узел; 11 — верхняя полая вена; 12 — предсердно-желудочковый узел.

Синоаурикулярный узел является ведущим в деятельности сердца (водитель ритма), в нём возникают импульсы, определяющие частоту сокращений сердца.

В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются только передатчиками возбуждений из ведущего узла к сердечной мышце.

Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.

Атипическая ткань состоит из малодифференцированных мышечных волокон. В области синоаурикулярного узла обнаружено значительное количество нервных клеток, нервных волокон и их окончаний, которые здесь образуют нервную сеть. К узлам атипической ткани подходят нервные волокна от блуждающих и симпатических нервов.

По современным представлениям, причина автоматии сердца объясняется тем, что в процессе жизнедеятельности в клетках синоаурикулярного узла накапливаются продукты конечного обмена (СО, молочная кислота и т.д.), которые и вызывают возникновение возбуждения в оптической ткани.

Электрофизиологические исследования сердца, проведённые на клеточном уровне, позволили глубже понять природу автоматики сердца. Установлено, что в волокнах ведущего и атриовентрикулярного узлов вместо стабильного потенциала в период расслабления сердечной мышцы наблюдается постепенное нарастание деполяризации.

Когда последняя достигнет определённой величины (5-20мВ), возникает ток, действия ритма называют потенциалами автоматии. Таким образом, наличие диастолической деполяризации объясняет природу ритмической деятельности волокон ведущего узла.

В рабочих волокнах сердца электрическая активность во время диастолы отсутствует.

У лягушки атипическая ткань сердца представлена синусным узлом (узел Ремака), расположенным в венозном синусе, и атриовентрикулярным узлом, находящимся в перегородке между предсердиями и желудочком, от которого отходят три нервных стволика, заканчивающихся узлами Догеля в мышце желудочка.

Значение отдельных частей проводящей системы можно изучить при помощи наложения лигатур (нить) на сердце лягушки по Станниусу.

1 – первая лигатура; 2 – первая и вторая лигатуры; 3 – первая, вторая и третья лигатуры.

На рисунке затемнены отделы сердца, которые сокращаются после наложения лигатур.

Первую лигатуру накладывают между венозным синусом и правым предсердием. В результате этого деятельность предсердий и желудочка прекращается, венозный же синус продолжает сокращаться. Это свидетельствует о том, что синусный узел в работе сердца является ведущим и передача импульсов к другим отделам сердца блокируется в результате наложения первой лигатуры.

Вторую лигатуру накладывают между предсердиями и желудочком. Она механически раздражает атриовентрикулярный узел и побуждает его к активности.

Вследствие этого начинают сокращаться или предсердия, или желудочек, или все отделы сердца в зависимости от места наложения лигатуры. Однако сокращения предсердий и желудочка происходят в более медленном ритме, чем сокращения венозного синуса.

С помощью второй лигатуры доказывают, что атриовентрикулярный узел также обладает автоматией, но выраженной в меньшей степени, чем у синусного узла.

Третью лигатуру накладывают на верхушку сердца. Верхушка сердца при этом не сокращается, т. е. автоматией не обладает. Однако на одиночные раздражения она отвечает одиночным сокращением, как обычная мышца.

Сердечный блок. При нарушении проведения возбуждения из ведущего узла к желудочкам может наблюдаться сердечный блок.

Он возникает при нарушении проводимости импульсов в области атриовентрикулярного узла или пучка Гиса.

При сердечном блоке, который может быть полным и неполным, отсутствует согласованность между ритмом предсердий и желудочков, что приводит к тяжёлым гемодинамическим расстройствам.

Фибрилляция сердца (трепетание, мерцание). Это нескоординированные сокращения мышечных волокон сердца. Во время фибрилляции сердца одни мышечные волокна могут находиться в состоянии сокращения, другие-расслабления. Фибриллярные подёргивания не могут обеспечить полноценного сокращения сердца и его работы как насоса, нагнетающего кровь в сосуды.

Сердечный цикл и его фазы. В деятельности сердца наблюдаются две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление).

Систола предсердий слабее и короче систолы желудочков: в сердце человека она длится 0,1-0,16с, а систола желудочков-0,3с. Диастола предсердий занимает 0,7-0,75с, желудочков-0,5-0,56с.

Общая пауза (одновременная диастола предсердий и желудочков) сердца длится 0,4с. В течение этого периода сердце отдыхает. Весь сердечный цикл продолжается 0,8-0,86с.

Работа предсердий менее сложна, чем желудочков. Систола предсердий обеспечивает поступление крови в желудочки. Затем предсердия переходят в фазу диастолы, которая продолжается в течение всей систолы желудочков. Во время диастолы предсердия заполняются кровью.

Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращениях длительность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.

Врач судит о работе сердца по внешним проявлениям его деятельности, к которым относится верхушечный толчок, сердечные тоны и электрические явления, возникающие в работающем сердце.

Верхушечный толчок. Сердце во время систолы желудочков совершает вращательное движение, поворачиваясь слева направо, и меняет свою форму – из эллипсоидального оно становится круглым.

Верхушка сердца поднимается и надавливает на грудную клетку в области пятого межребёрного промежутка. Во время систолы сердце становится очень плотным, поэтому надавливание верхушки сердца на межрёберный промежуток можно видеть (выбухание, выпячивание), особенно у худощавых субъектов.

Верхушечный толчок можно прощупать (пальпировать) и тем самым определить его границы и силу.

Сердечные тоны – это звуковые явления, возникающие в работающем сердце. Различают два тона: 1 – систолический и 2 – диастолический.

Систолический тон. В происхождении этого тона принимают участие главным образом атриовентрикулярные клапаны. Во время систолы желудочков атриовентрикулярные клапаны закрываются и колебание их створах м прикреплённых к ним сухожильных нитей обусловливают 1 тон.

Установлено, что звуковые явления возникают в фазу изометрического сокращения и в начале фазы быстрого изгнания крови из желудочков. Кроме того, в происхождении 1 тона принимают участие звуковые явления, которые возникают при сокращении мышц желудочков.

По своим звуковым особенностям 1 тон протяжный и низкий.

Диастолический тон возникает в начале диастолы желудочков во время протодиастолической фазы, когда происходит закрытие полулунных клапанов. Колебания створок клапанов при этом является источником звуковых явлений. По звуковой характеристике 2 тон короткий и высокий.

Использование современных методов исследования (фонокардиография) позволило обнаружить ещё два тона – 3 и 4, которые не прослушиваются, но могут быть зарегистрированы в виде кривых. Параллельная запись электрокардиограммы помогает уточнить продолжительность каждого тона.

Тоны сердца (1 и 2) можно определить в любом участке грудной клетки. Однако имеются места наилучшего их прослушивания: 1 тон лучше выражен в области верхушечного толчка и у основания мечевидного отростка грудины, 2 тон – во втором межрёберье слева от грудины и справа от неё. Тоны сердца прослушивают при помощи стетоскопа, фонендоскопа или непосредственно ухом.

Источник: https://vuzlit.ru/892364/osnovnye_fiziologicheskie_svoystva_serdechnoy_myshtsy

Физиологические свойства сердечной мышцы — студопедия

Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца, как и всякая другая мышца, обладает рядом физиологических свойств: возбудимостью, проводимостью, сократимостью, рефрактерностью и автоматией.

· Возбудимость — это способность кардиомиоцитов и всей сердечной мышцы возбуждается при действии на нее механических, химических, электрических и других раздражителей, что находит свое применение в случаях внезапной остановки сердца. Особенностью возбудимости сердечной мышцы является то, что она подчиняется закону “все — или ничего”.

Это значит, что на слабый, допороговой силы раздражитель сердечная мышца не отвечает, (т.е. не возбуждается и не сокращается) (“ничего”), а на раздражитель пороговой, достаточной для возбуждения силы сердечная мышца реагирует своим максимальным сокращением (“все”) и при дальнейшем увеличении силы раздражения ответная реакция со стороны сердца не изменяется.

Это связано с особенностями строения миокарда и быстрым распространением по нему возбуждения через вставочные диски — нексусы и анастомозы  мышечных волокон. Таким образом, сила сердечных сокращений в отличие от скелетных мышц не зависит от силы раздражения.

Однако этот закон, открытый Боудичем, в значительной степени условен, так как на проявление данного феномена влияют определенные условия — температура, степень утомления, растяжимость мышц и ряд других факторов.

Стоит добавить, что он применим только по отношению к действию на сердце искусственного раздражителя. Боудич в эксперименте с вырезанной полоской миокарда обнаружил, что если ее ритмически раздражать электрическими импульсами одинаковой силы, то на каждое последующее раздражение мышца ответит большим сокращением до ее максимальной величины. Это явление получило название “лестницы Боудича”.

· Проводимость — это способность сердца проводить возбуждение. Скорость проведения возбуждения в рабочем миокарде разных отделов сердца неодинакова. По миокарду предсердий возбуждение распространяется со скоростью 0,8-1 м/с, по миокарду желудочков — 0,8-0,9 м/с.

В атриовентрикулярной области на участке длиной и шириной в 1 мм проведение возбуждения замедляется до 0,02-0,05 м/с, что почти в 20-50 раз медленнее, чем в предсердиях.

В результате этой задержки возбуждение желудочков начинается на 0,12-0,18 с позже начала возбуждения предсердий. Существует несколько гипотез, объясняющих механизм атриовентрикулярной задержки, но этот вопрос требует своего дальнейшего изучения.

Однако эта задержка имеет большой биологический смысл — она обеспечивает согласованную работу предсердий и желудочков.

· Рефрактерность — состояние невозбудимости сердечной мышцы. Степень возбудимости сердечной мышцы в процессе сердечного цикла меняется. Во время возбуждения она теряет способность реагировать на новый импульс раздражения.

Такое состояние полной невозбудимости сердечной мышцы называется абсолютной рефрактерностью и занимает практически все время систолы.

По окончании абсолютной рефрактерности к началу диастолы  возбудимость постепенно возвращается к норме — относительная рефрактерность.

В это время (в середине или в конце диастолы) сердечная мышца способна отвечать на более сильное раздражение внеочередным сокращением — экстрасистолой. За желудочковой экстрасистолой, когда внеочередной импульс зарождается в атриовентрикулярном узле, наступает удлиненная (компенсаторная) пауза (рис.9.).

Рис. 9. Экстрасистола а и удлиненная пауза б

Она возникает в результате того, что очередной импульс, который идет от синусного узла, поступает к желудочкам во время их абсолютной рефрактерности, вызванной экстрасистолой и этот импульс или одно сокращение сердца выпадает.

После компенсаторной паузы восстанавливается нормальный ритм сокращений сердца. Если дополнительный импульс возникает в синоатриальном узле, то происходит внеочередной сердечный цикл, но без компенсаторной паузы. Пауза в этих случаях будет даже короче обычной.

За периодом относительной рефрактерности наступает состояние повышенной возбудимости сердечной мышцы (экзальтационный период) когда мышца возбуждается и на слабый раздражитель.

Период рефрактерности сердечной мышцы продолжается более длительное время, чем в скелетных мышцах, поэтому сердечная мышца не способна к длительному титаническому сокращению.

Иногда отмечаются патологические режимы распространения возбуждения, при которых предсердия и желудочки возбуждаются самопроизвольно с высокой частотой и сокращаются неодновременно. Если эти возбуждения периодичны, то такую аритмию называют трепетанием, если они неритмичны —мерцанием. Как трепетание, так и мерцание желудочков вызывает наибольшую опасность для жизни.

· Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Сила сердечных сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон (закон Франка–Старлинга). Чем больше притекает к сердцу крови, тем более будут растянуты его волокна и тем большая будет сила сердечных сокращений.

Это имеет большое приспособительное значение, обеспечивающее более полное опорожнение полостей сердца от крови, что поддерживает равновесие количества притекающей к сердцу, и оттекающей от него крови.

Здоровое сердце уже при небольшом растяжении отвечает усиленным сокращением, в то время как слабое сердце даже при значительном растяжении лишь немного увеличивает силу своего сокращения, а отток крови осуществляется за счет учащения ритма сокращений сердца.

Кроме того, если по каким–либо причинам произошло чрезмерное сверх физиолочески допустимых границ растяжение сердечных волокон, то сила последующих сокращений уже не увеличивается, а ослабляется.

Сила и частота сердечных сокращений меняется и под действием различных нервно–гуморальных факторов без изменения длины мышечных волокон.

Особенностями сократительной деятельности миокарда является то, что для поддержания этой способности необходим кальций. В безкальциевой среде сердце не сокращается. Поставщиком энергии для сокращений сердца являются макроэргические соединения (АТФ и КФ).

В сердечной мышце энергия (в отличие от скелетных мышц) выделяется, главным образом, в аэробную фазу, поэтому механическая активность миокарда линейно связана со скоростью поглощения кислорода. При недостатке кислорода (гипоксемия) активируются анаэробные процессы энергетики, но они только частично компенсируют недостающую энергию.

Недостаток кислорода отрицательно влияет и на содержание в миокарде АТФ и КФ.

В сердечной мышце, имеется так называемая атипическая ткань, образующая проводящую систему сердца (рис. 10.).

Эта ткань имеет более тонкие миофибриллы с меньшей поперечной исчерченностью. Атипические миоциты более богаты саркоплазмой.

Ткань проводящей системы сердца более возбудима и обладает резко выраженной способностью к проведению возбуждения. В некоторых местах миоциты этой ткани образуют скопления или узлы.

Первый узел располагается под эпикардом в стенке правого предсердия, вблизи впадения полых вен — синоатриальный узел.

Рис. 10. Проводящая система сердца:

а – синоатриальный узел; б – предсердно-желудочковый узел; в – пучок Гиса; г – волокна Пуркинье.

Второй узел располагается под эпикардом стенки правого предсердия в области атриовентрикулярной перегородки, разделяющей правое предсердие от желудочка, и называется предсердно-желудочковым (атриовентрикулярным) узлом.

От него отходит пучок Гиса, разделяющийся на правую и левую ножки, которые по отдельности идут в соответствующие желудочки, где они распадаются на волокна Пуркинье.

Проводящая система сердца имеет непосредственное отношение к автоматии сердца.

Автоматия сердца — это способность ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в самом сердце без каких-либо раздражений. Автоматию сердца можно наблюдать на удаленном, и помещенном в раствор Рингера, сердце лягушки. Явление автоматии сердца было известно очень давно. Его наблюдали Аристотель, Гарвей, Леонардо Да Винчи.

Долгое время в объяснении природы автоматии существовало две теории — нейрогенная и миогенная. Представители первой теории считали, что в основе автоматии лежат нервные структуры сердца, а представители второй теории связывали автоматию со способностью к ней мышечных элементов.

Взгляды на автоматию получили новые направления в связи с открытием проводящей системы сердца. В настоящее время способность к автоматической генерации импульсов в настоящее время связывают с особыми Р-клетками, входящими в состав синоатриального узла.

Многочисленными и разнообразными опытами (Станниус—методом наложения лигатур, Гаскел – ограниченным охлаждением и нагреванием разных участков сердца), затем исследованиями с регистрацией электрических потенциалов было доказано, что главным центром автоматии 1 порядка, датчиком, водителем (пейсмекером) ритма сердечных сокращений является синоатриальный узел, так как в Р–клетках этого узла отмечается наибольшая скорость диастолической деполяризации и генерации потенциала действия, связанного с изменением ионной проницаемости клеточных мембран.

По удалению от этого узла способность проводящей системы сердца к автоматии уменьшается (закон градиента убывающей автоматии, открытый Гаскеллом). Исходя из этого закона, атриовентрикулярный узел обладает меньшей способностью к автоматии (центр автоматии второго порядка), а остальная часть проводящей системы является центром автоматии третьего порядка.

В нормальных условиях функционирует только автоматия синоатриального узла, а автоматия других отделов подавлена более высокой частотой его возбуждений. Это было доказано Станниусом методом наложения лигатур на разные отделы сердца лягушки.

Так, если у лягушки наложить первую лигатуру, отделив венозный синус от предсердий, то сокращения сердца временно прекратятся.

Затем через некоторое время или сразу после наложения второй лигатуры на предсердно–желудочковый узел начнутся сокращения предсердий или желудочка (в зависимости от того, как ляжет лигатура и куда отойдет узел), но во всех случаях эти сокращения будут иметь более редкий ритм ввиду меньшей способности к автоматии атриовентрикулярного узла.

Таким образом, импульсы вызывающие сокращения сердца, первоначально зарождаются в синоатриальном узле. Возбуждение от него распространяется по предсердиям и доходит до атриовентрикулярного узла, далее через него по пучку Гиса к желудочкам.

При этом возбуждение от синоатриального узла к атриовентрикулярному по предсердиям передается не радиально, как это представлялось раньше, а по наиболее благоприятному, предпочтительному пути, т.е. по клеткам очень сходным с клетками Пуркинье.

Волокна проводящей системы сердца своими многочисленными разветвлениями соединяются с волокнами рабочего миокарда.

В области их контакта происходит задержка передачи возбуждения в 30 мс, что имеет определенное функциональное значение.

Одиночный импульс, пришедший раньше других по отдельному волокну проводящей системы, может вообще не пройти на рабочий миокард, а при одновременном приходе нескольких импульсов они суммируются, что облегчает их переход на миокард.

Источник: https://studopedia.ru/8_109743_fiziologicheskie-svoystva-serdechnoy-mishtsi.html

Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы

Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

Лекция № 11

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы.

Сердечная мышца (миокард) обладает следующими свойствами:

1.Возбудимость – способность генерировать нервные импульсы в ответ на действие раздражителей. В отличие от скелетной мышцы, миокард подчиняется закону «все или ничего», т.е. на раздражители пороговой и сверхпороговой величины миокард сокращается максимально.

Однако с увеличением частоты раздражения появляется феномен «лестницы», т.е. чем больше частота, тем сильнее сокращается миокард. Возбудимость миокарда меняется в зависимости от степени кровенаполнения, степени утомления, состава и температуры протекающей крови. 2.

Проводимость – способность проводить возбуждение (скорость распространения возбуждения от предсердий к желудочкам составляет 0,8-1,0 м/сек, а в желудочках – до 4,0 м/сек.). 3.

Сократимость – имеет 2 особенности: 1 – потенциал действия у сердечной мышцы более длительный и завершается в фазу расслабления (в скелетной мышце ПД предшествует сокращению); 2 – кальций из внеклеточной среды во время ПД входит внутрь кардиомиоцита и увеличивает продолжительность ПД.

4.Автоматия – способность сердечной мышцы сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом миокарде. 5.Рефрактерность – невозбудимость миокарда – по продолжительности соответствует длительности ПД и в среднем составляет 300 мсек. Поэтому в сердечной мышце возможны только одиночные сокращения (тетануса нет). 6.Тонус. 7.Растяжимость.

Потенциал действия кардиомиоцита.

Он имеет 4 фазы:

1)Фаза быстрой деполяризации, когда натрий

быстро входит в клетку.

2)Плато-фаза, когда натриевые каналы инактивируются, а деполяризация продолжается за счет активации медленных натрий-кальциевых каналов. В этот период (он длится 270 мсек) клетка миокарда абсолютно невозбудима – это фаза абсолютной рефрактерности.

3)Фаза быстрой реполяризации – создается выходом калия из клетки. Кальциевые каналы закрываются и вновь активируются натриевые каналы. Заряд мембраны восстанавливается, развивается фаза относительной рефрактерности (длится около 30 мсек).

4)Фаза медленной диастолической деполяризации (МДД). Это – фаза местного возбуждения и развивается в клетках проводящей системы сердца. Даже в условиях покоя клетки пейсмекера имеют повышенную возбудимость.

В фазу МДД повышается поток натрия внутрь клетки и поток ионов калия из клетки, в результате чего величина мембранного потенциала снижается (становится меньше 80 мВ).

Миокард в эту фазу находится в состоянии супернормальной возбудимости (экзальтации) и может сокращаться даже на подпороговые раздражители, например, рубец после перенесенного инфаркта становится источником дополнительных импульсов – отсюда – аритмии, экстрасистолия.

Автоматия сердца.

Эту уникальную способность миокарда обеспечивает проводящая система сердца, которая состоит из узлов и волокон атипической мускулатуры:

1. Синоатриальный узелрасположен в стенке правого предсердия в месте впадения полых вен.

2. Атриовентрикулярный узел – на границе предсердий и желудочков.

3. Пучок Гиса – в толще межжелудочковой перегородки.

4. Ножки пучка Гиса – правая и левая.

5. Волокна Пуркинье.

В классическом опыте Станниуса было доказано, что главным водителем ритма сердца является синоатриальный узел. Он, как водитель ритма первого порядка, задает ритм в покое 70 импульсов в минуту. Атриовентрикулярный узел – это водитель ритма второго порядка с частотой 40-50 в минуту.

Он включается при атриовентрикулярной блокаде, когда возбуждение от синусного узла не может передаваться на атриовентрикулярный узел. Если поражаются оба водителя ритма, то очень редкие импульсы могут зарождаться в волокнах Пуркинье – это водитель ритма третьего порядка.

Станниус с помощью лигатур, которые накладывались на различные участки сердца, доказал, что существует градиент автоматии, согласно которому степень автоматии убывает от основания сердца к верхушке.

Сердечный цикл, фазы, продолжительность.

Сердечный цикл (кардиоцикл) в покое длится 0,8 с состоит из следующих фаз:

1. Систола предсердий – длится 0,1 с. При этом атриовентрикулярные клапаны открыты, а полулунные клапаны еще закрыты и давление в предсердиях равно 5-8 мм РТ ст.

2. Систола желудочков – длится 0,33 с. Атриовентрикулярные клапаны закрыты. Фаза имеет 2 периода – период напряжения = 0,08 с, который в свою очередь состоит из двух фаз – фаза асинхронного сокращения (0,05 с) и фаза изометрического сокращения (0,03 с), после чего давление в желудочках 60-80 мм РТ.ст. и полулунные клапаны открываются.

Кровь устремляется в аорту (из левого желудочка) и легочную артерию (из правого желудочка). Начинается второй период систолы – период изгнания = 0,25 с. Он состоит из двух фаз – фаза быстрого изгнания крови (0,12 с) и медленного изгнания крови (0,13 с). При этом давление крови в левом желудочке = 120-130 мм РТ. Ст., а в правом = 25-30 мм РТ.

ст.

3. Диастола предсердий – длится 0,7 с.

4. Диастола желудочков – длится 0,47 с. Эта фаза продолжается до момента закрытия полулунных клапанов. Начинается наполнение желудочков кровью, так как давление в них падает до 0 и вновь открываются атриовентрикулярные клапаны.

При учащении сокращений сердца длительность фаз сердечного цикла уменьшается, укорачивается диастола. Следовательно, уменьшается кровенаполнение сердца.

Механические и звуковые проявления сердечной деятельности.

Наполнение сердца кровью происходит за счет:

1.присасывающего действия сердца во время диастолы;

2.присасывающего действия грудной клетки во время вдоха;

3.наличия клапанов в венах;

4.сокращения скелетных мышц.

Сокращения сердца сопровождаются рядом механических проявлений:

1)Сердечный (верхушечный) толчок – в результате сокращения левого желудочка – в пятом межреберьи по среднеключичной линии слева. Обнаруживают путем пальпации или с помощью механокардиографии –МКГ.

2)Изгнание крови из желудочков во время систолы вызывает колебания всего тела, что можно зарегистрировать с помощью баллистокардиографии (БКГ).

3)При работе сердца смещается центр тяжести грудной клетки, так как перемещается масса крови внутри сердца, используют динамокардиографию (ДКГ).

Работающее сердце создает также звуковые явления (тоны). Их запись (фонокаргиография – ФКГ) позволяет выделить 4 тона сердца, а при аускультации с помощью фонендоскопа различают только 2 тона – систолический и диастолический.

1-ый тон обусловлен захлопыванием атриовентрикулярных клапанов, колебаниями их створок и сухожильных нитей в период систолы желудочков. 1-ый тон – глухой, протяжный и низкий и лучше прослушивается на верхушке сердца – в области проекции митрального клапана.

2-ой тон возникает при захлопывании полулунных клапанов аорты и легочной артерии, он короткий и лучше слышен во 2-ом межреберьи слева и справа от грудины – в месте проекции полулунных клапанов.

Электрокардиография. (см. методичку).

Законы гемодинамики.

Гемодинамика – раздел физиологии, посвященный закономерностям движения крови по сосудам. А они основаны на законах гидродинамики из курса физики, имея однако свои особенности проявления.

1)Объемная скорость кровотока (Q) – это количество крови, протекающее через поперечное сечение сосуда в единицу времени. Q= P1-P2/R, где

Р1-Р2 – разность давлений в начале и конце сосуда, R – сопротивление току крови.

Объемная скорость кровотока соответствует МОК и подчиняется формуле Пуазейля: R = 8nL / пи r2, где R – сопротивление току крови,

L – длина сосуда, пи = 3,14, r2 – радиус сосуда.

Она правильна для жестких сосудов, поэтому следует учитывать вязкость крови. Согласно формуле, чем больше длина сосуда и меньше его просвет, тем больше его сопротивление току крови.

2)Линейная скорость кровотока – V = Q / pi r2 – различна в сосудах разного калибра. Самая большая линейная скорость кровотока в аорте и равна 0,5 м/сек. Диаметр аорты в 1000 раз меньше суммарного просвета капилляров, где скорость составляет 0,5 мм/сек. Отсюда, время кругооборота крови = 23 сек, или 27 систол сердца. При напряженной мышечной работе оно может снизиться до 9 сек.

3)Давление крови в сосудах – самый важный показатель гемодинамики, его легко измерить с помощью манометра. Величина АД создается двумя факторами: 1.- работой сердца – величина систолического давления крови

2 – сопротивлением стенки сосудов (их тонусом) – величина диастолического давления крови. P = Q R

В плечевой артерии АД = 120/70 мм РТ.ст. Повышение систолического АД (более 140) – гипертензия, а снижение (меньше 90) – гипотензия. Венозное давление крови намного ниже артериального, а в верхней полой вене становится отрицательным.

Лекция № 11

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы.

Сердечная мышца (миокард) обладает следующими свойствами:

1.Возбудимость – способность генерировать нервные импульсы в ответ на действие раздражителей. В отличие от скелетной мышцы, миокард подчиняется закону «все или ничего», т.е. на раздражители пороговой и сверхпороговой величины миокард сокращается максимально.

Однако с увеличением частоты раздражения появляется феномен «лестницы», т.е. чем больше частота, тем сильнее сокращается миокард. Возбудимость миокарда меняется в зависимости от степени кровенаполнения, степени утомления, состава и температуры протекающей крови. 2.

Проводимость – способность проводить возбуждение (скорость распространения возбуждения от предсердий к желудочкам составляет 0,8-1,0 м/сек, а в желудочках – до 4,0 м/сек.). 3.

Сократимость – имеет 2 особенности: 1 – потенциал действия у сердечной мышцы более длительный и завершается в фазу расслабления (в скелетной мышце ПД предшествует сокращению); 2 – кальций из внеклеточной среды во время ПД входит внутрь кардиомиоцита и увеличивает продолжительность ПД.

4.Автоматия – способность сердечной мышцы сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом миокарде. 5.Рефрактерность – невозбудимость миокарда – по продолжительности соответствует длительности ПД и в среднем составляет 300 мсек. Поэтому в сердечной мышце возможны только одиночные сокращения (тетануса нет). 6.Тонус. 7.Растяжимость.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Источник: https://zdamsam.ru/b44110.html

Физиологические свойства сердечной мышцы

Физиологические свойства сердечной мышцы. || Физиологические свойства сердечной мышцы

Сердечная мышцаобладает следующими физиологическимисвойствами: возбудимостью, проводимостью,сократимостью и автоматией.

Возбудимость– это способность (или свойство)реагировать на раздражение, т.е.возбуждаться. Это свойство характернодля всех возбудимых тканей (нервов,мышц, железистых клеток), но разные тканиобладают разной возбудимостью (этотвопрос более подробно рассматриваетсяв разделе «физиология возбудимыхтканей»).

Любая возбудимая ткань привозбуждении меняет свою возбудимостьи имеет следующие фазы: абсолютнаярефрактерность (отсутствие возбудимости),относительная рефрактерность (возбудимостьниже нормы), супернормальность илиэкзальтация (повышенная возбудимость).Продолжительность этих фаз у разныхтканей разная, и имеет, как правило,важное функциональное назначение.

Так,у нервов и скелетных мышц эти фазынамного короче, чем у сердечной и гладкихмышц.

Ниже приводятсясхематические изображения (рис 1)изменения возбудимости в разные периодыодиночного сокращения сердечной(пунктирная линия) и скелетной (сплошнаялиния) мышц

Рис.1.1-латентный период, 2-период сокращения,3-период расслабления

а) абсолютнаярефрактерность

б) относительнаярефрактерность

в)фаза супернормальности (экзальтации)

атакже сопоставление (рис 2) фазрефрактерности с фазами потенциаладействия скелетной (А) и сердечной (Б)мышц.

А Б

Рис. 2. 1 – латентныйпериод, 2 – фаза деполяризации, 3 – фазареполяризации, 3а – плато (медленнаядеполяризация или начальная реполяризация);а) – абсолютная рефрактерность, б)относительная рефрактерность, в) фазасупернормальности (или фаза экзальтации

Во время фазыабсолютной рефрактерности ткань невозбудима, во время относительнойрефрактерности возбудимость снижена,и она не восстановилась еще до нормы.Наличие продолжительной абсолютнойрефрактерности у сердечной мышцыявляется причиной, предохраняющейсердце от повторного возбуждения (астало быть, сокращения) в период систолы.

Сердце приобретает способность кповторному сокращению на приходящийимпульс во время диастолы, т.е. в фазуотносительной рефрактерности, в этотпериод возникает так называемаяэкстрасистола (дополнительная систола).

После экстрасистолы следует компенсаторнаяпауза за счет выпадения одногоестественного сокращения, так какочередной импульс попадает на абсолютнуюрефрактерность экстрасистолы. Этоявление чаще наблюдается при желудочковойэкстрасистолии и тахикардии.

Экстрасистолыпо происхождению могут быть наджелудочковыми(из синусного узла, предсердий илиатриовентрикулярного узла) и желудочковыми.Экстрасистолия, как правило, сопровождаетсяаритмией, которая при некоторыхзаболеваниях сердца (инфаркт миокарда,гипокалиемия, растяжение желудочков ит.д.) может переходить в фибрилляцию(трепетание и мерцание предсердий илижелудочков).

Наибольшая опасностьвозникновения этих явлений наблюдаетсятогда, когда экстрасистола попадает втак называемый «уязвимый период». Такимуязвимым местом или периодом считаетсяфаза реполяризации желудочков исоответствует восходящей части зубцаТ на ЭКГ. При наличии эктопических зонвероятность возникновения фибрилляциижелудочков многократно возрастает.

Мышечная тканьпредсердий и желудочков ведет себя какфункциональный синцитий, а вставочныедиски между кардиомиоцитами непрепятствуют проведению возбуждения,и происходит одновременное возбуждениевсех клеток.

Поэтому следующей особенностьювозбудимости сердечной мышцы являетсято, что сердце работает по закону «всеили ничего», тогда как скелетная мышцаи нервы не подчиняются этому закону(лишь отдельные волокна скелетных мышци нервов функционируют по закону « всеили ничего»).

Автоматизм.Ритмические сокращения сердца обусловленыимпульсами, генерируемыми в самомсердце. Сердце лягушки, помещенное врингеровский (физиологический) растворможет сокращаться в прежнем ритмедлительное время.

Изолированное сердцетеплокровных животных также можетсокращаться длительно, но требуетсясоблюдение ряда условий: пропускать(перфузировать) Рингер-Локковскийраствор под давлением через сосудысердца (канюля в аорте), tº раствора =36-37º, через раствор пропускать кислородили просто воздух (аэрация), в растворедолжна содержаться глюкоза.

В нормеритмические импульсы образуются толькоспециализированными клетками водителяритма сердца (пейсмекера), которымявляется сино-атриальный узел (СА узел).Однако в условиях патологии остальныеучастки проводящей системы сердцаспособны самостоятельно генерироватьимпульсы. Явления автоматизма целикоми полностью зависят от проводящейсистемы сердца, т.е.

она выполняет такжефункцию проведения, обеспечивает, такимобразом, свойство проводимости.

Какраспространяется возбуждение попроводящей системе сердца к рабочемумиокарду? От пейсмекера – синоатриальногоузла, который расположен в стенке правогопредсердия у места впадения в неговерхней полой вены, возбуждение вначалераспространяется по рабочему миокардуобоих предсердий.

Единственным путемдальнейшего распространения возбужденияявляется атриовентрикулярный узел.Здесь происходит небольшая задержка –0,04-0,06 сек (атриовентрикулярная задержка)проведения возбуждения. Эта задержкаимеет принципиально большое значениедля последовательного (не одновременного)сокращения предсердий и желудочков.

Благодаря этому кровь из предсердийможет поступить в желудочки. Если бы небыло этой задержки, то происходило быодновременное сокращение предсердийи желудочков, а так как последниеразвивают значительное полостноедавление, то кровь не смогла бы поступитьиз предсердий в желудочки.

Пучок Гиса,его левая и правая ножки и волокнаПуркинье проводят импульсы со скоростьюпримерно 2 м/с, и различные участкижелудочков возбуждаются синхронно.Скорость распространения импульса отсубэндокардиальных окончаний волоконПуркинье по рабочему миокарду составляетоколо 1 м/с. Средний ритм сердца в норме,а стало быть, количество импульсов всиноатриальном узле составляет 60-80 в 1мин. При блокаде передачи импульсов отСА узла пейсмекерную функцию берет насебя АВ-узел с ритмом около 40-50 в 1 мин.Если будет выключен и этот узел, топейсмекером становится пучок Гиса, приэтом частота сердечных сокращений будет30-40 в минуту. Но даже волокна Пуркиньемогут спонтанно возбуждаться (20 в 1 мин.)при выпадении функции пучков Гиса.

СА-узел называютномотопным (нормально расположенным)центром автоматии, а очаги возбужденияв остальных отделах проводящей системысердца – гетеротопными (ненормальнорасположенными) центрами. Эти ритмывозникают не за счет основного водителя(СА-узла) и они носят название «заместительныхритмов».

Кроме перечисленных гетеротопныхцентров в патологии (инфаркт миокарда,гипокалиемия, растяжение) могут появлятьсяэктопические водители ритма сердца.Они локлизуются за пределами проводящейсистемы сердца. При полном исчезновенииавтоматизма сердца применяютсяискусственные водители ритма сердца,т.е.

искусственное электрическоераздражение желудочков либо путемподачи тока через интактную груднуюклетку, либо через имплантированныеэлектроды. Такое искусственное раздражениесердца иногда применяется годами(миниатюрные водители ритма сердца,расположенные под кожей и работающиеот батареек).

Способность сердцавозбуждаться за счет автоматизма имелобольшое значение для разработки стратегиии тактики хирургической пересадкисердца. Первоначально эти исследованиябыли проведены Кулябко, Неговским иСиницыным.

СОКРАТИМОСТЬ.Сердце сокращается по типу одиночногосокращения, т.е. одно сокращение на однораздражение. Скелетная мышца сокращаетсятетанически. Такая особенность сердечноймышцы обусловлена продолжительнойабсолютной рефрактерностью, котораязанимает всю систолу. Сокращениепредсердий и желудочков имеетпоследовательный характер.

Сокращениепредсердий начинается в области устьевполых вен, и кровь движется только водном направлении, а именно в желудочкичерез предсердно-желудочковые отверстия.В это время устья полых вен сжимаются,и кровь поступает в желудочки. В моментдиастолы желудочков атриовентрикулярныеклапаны открываются.

При сокращениижелудочков кровь устремляется в сторонупредсердий и захлопывает створки этихклапанов. Клапаны не могут открыться всторону предсердий, т.к. этому препятствуютсухожильные нити, которые прикрепляютсяк сосочковым мышцам.

Повышение давленияв желудочках при их сокращении приводитк изгнанию крови из правого желудочкав легочную артерию, а из левого желудочка– в аорту. В устьях этих сосудов имеютсяполулунные клапаны. Эти клапанырасправляются в момент диастолыжелудочков за счет обратного тока кровив сторону желудочков.

Эти клапанывыдерживают большое давление (особенноаортальный) и не пропускают кровь изаорты и легочной артерии в желудочки.Во время диастолы предсердий и желудочковдавление в камерах сердца падает и кровьиз вен поступает в предсердия, а затемв желудочки.

Источник: https://studfile.net/preview/6667081/page:2/

Поддержка здоровья
Добавить комментарий