1. Анатомогистологические особенности строения сердца

• Название: 1. Анатомогистологические особенности строения сердца
• Дата: 21.03.2021
• Размер: 0.94 Mb.
• Имя файла: Serdechechko.doc
• Тип: Документы; #186914

1.Анатомо-гистологические особенности строения сердца.

Сердце – центральный орган кровообращения

Строение:

• 4х-камерное

• Длина 12 -15 см

• Поперечник 8 – 11 см

• Масса: 300 г – мужское; 250 г – женское

Стенка представлена:

• Эндокардом

• Миокардом

• Эпикардом

• Клапаны – аортальные и митральные.

• Выступает в роли биологического насоса, создавая градиент давления крови

Отделы сосудистой системы

• Движение крови по сосудам легких от правого сердца к левому называется легочным кровообращением.
• Кровоснабжение всех остальных органов (и отток крови от них) носит название системного кровообращения.
• По венам кровь поступает к сердцу, а по артериям оттекает от него.
• В системном кровообращении оксигенированная кровь течет по артериям, а в легочном – по венам. Сердечно-сосудистая система
• Из левых отделов сердца кровь нагнетается в аорту, через артерии и артериолы поступает в капилляры, где и происходит обмен между кровью и тканями. Через венулы кровь направляется в систему вен и далее в правое предсердие. Это большой круг кровообращения — системная циркуляция.
• Из правого предсердия кровь поступает в правый желудочек, который перекачивает кровь через сосуды лѐгких. Это малый круг кровообращения — лёгочная циркуляция. Физиология сердца Сердце состоит из четырѐх камер — двух предсердий и двух желудочков. Для обозначения левых отделов сердца (предсердия и желудочка) иногда применяют термин «левое сердце», правых отделов сердца — «правое сердце». Желудочки во время диастолы заполняются кровью, а во время систолы — выбрасывают еѐ в аорту и лѐгочной ствол, реализуя основную функцию сердца — насосную. Систоле желудочков предшествует систола предсердий. Таким образом, предсердия служат вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.
Физиология сердца Оболочки сердца Стенка всех четырѐх камер имеет три оболочки: эндокард, миокард и эпикард.
• Эндокард выстилает изнутри предсердия, желудочки и лепестки клапанов — митрального, трѐхстворчатого, клапана аорты и клапана лѐгочного ствола.
• Миокард состоит из рабочих (сократительных), проводящих и секреторных кардиомиоцитов. Сердечная мышца обладает физическими и физиологическими свойствами Физические свойства. Растяжимость-способность увеличивать длину без нарушения структуры под влиянием растягивающей силы. От степени растяжения мышечные волокна сердца в диастолу зависит сила их сокращения в систолу. Эластичность-способность восстанавливать исходное положение после прекращения действия деформирующей силы. Способность развивать силу в процессе сокращения мышцы. Способность совершать работу при сокращении, что проявляется в перемещении крови по кровеносной системе. Физиологические свойства: – возбудимость – сократимость – проводимость – автоматизм

Сердце человека располагается в грудной клетке. Это четырехкамерный  мышечный орган, бессменно работающий в течение всей жизни. По форме  сердце напоминает уплощенный конус и состоит из двух частей — правой  и левой. Каждая часть включает предсердие и желудочек. Величина  сердца приблизительно соответствует величине кулака человека. Масса сердца в среднем около 300 г. У тренированных к мышечной работе  людей размеры сердца больше, чем у нетренированных. Сердце покрыто  тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок — околосердечную  сумку. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость,  увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях. 

Мышечная стенка желудочков значительно толще стенки предсердий. Это объясняется тем, что желудочки выполняют большую работу  по перекачиванию крови по сравнению с предсердиями. Особенной толщиной отличается мышечная стенка левого желудочка, который, сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам большого круга кровообращения. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями. По краям отверстий располагаются створчатые клапаны сердца. На стороне клапанов, обращенной в полость желудочков, имеются специальные сухожильные нити. Эти нити удерживают клапаны от прогибания. Между левым предсердием и левым желудочком клапан имеет две створки и называется двустворчатым, между правым предсердием и правым желудочком находится трехстворчатый клапан. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении — из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и отходящей от него аортой, а также между правым желудочком и отходящей от него легочной артерией тоже имеются клапаны. Из-за своеобразной формы створок они названы полулунными. Каждый полулунный клапан состоит из трех листков, напоминающих кармашки. Свободным краем кармашки направленыв просвет сосудов. Полулунные клапаны обеспечивают ток крови только в одном направлении — из желудочков в аорту и легочную артерию.

Особенности возбуждения в сердечной мышце

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—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы пред­сердии, затем—папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспе­чивая тем самым движение крови из полостей желудоч­ков в аорту и легочный ствол.

Рефрактерный период. В сердце в отличие от других возбудимых тканей имеется значительно выраженный и удлиненный рефрактерный период. Он характеризуется резким снижением возбудимости ткани в течение ее активности. Выделяют абсолютный и относительный рефрактерный период (р.п.). Во время абсолютного р.п. какой бы силы не наносили раздражения на сердечную мышцу, она не отвечает на него возбуждением и сокращением. Он соответствует по времени систоле и началу диастолы предсердий и желудочков. Во время относительного р.п. возбудимость сердечной мышцы постепенно возвращается к исходному уровню. В этот период мышца может ответить на раздражитель сильнее порогового. Он обнаруживается во время диастолы предсердий и желудочков.

Сокращение миокарда продолжается около 0.3 с, по времени примерно совпадает с рефрактерной фазой. Следовательно, в период сокращения сердце неспособно реагировать на раздражители. Благодаря выраженному р.п. .р.рррр.п., который длится больше чем период систолы, сердечная мышца неспособна к тетаническому (длительному) сокращению и совершает свою работу по типу одиночного мышечного сокращения.

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

В сердце различают рабочую мускулатуру, представ­ленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.
2. Основные физические и физиологические свойства сердца.( СМ. ВЫШЕ.)

3. Автоматия. Анатомический субстрат и природа автоматии. Потенциал действия клеток-водителей ритма. Ведущая роль синоартального узла. Градиент автоматии.

Автоматия — способность самостоятельно генерировать ПД для сокращения миокарда всего сердца; денервированное сердце продолжает сокращаться, так как автоматизмом обладают даже рабочие кардиомиоциты, однако скорость спонтанной диастолической деполяризации у них минимальна.

В постэмбриональный период ритмическая деятельность сердца происходит благодаря наличию проводящей системы сердца. Так, в области ушка правого предсердия находится ведущий центр автоматизма — синусно-предсердного (синатриального) узла. Он является главным центром автоматии сердца – пейсмекером первого порядка. От него по рабочим клеткам миокарда и проводя­щим волокнам предсердий возбуждение достигает предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла, расположенного в стенке правого предсердия вблизи перегородки между предсердиями и желудочками. Этот узел является пейсмекером второго порядка. Далее возбуждение переходит на миокард желудочков по волокнам пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка) и достигает волокон Пуркинье (сердечных проводящих миоцитов).

В обычных условиях частоту активности миокарда всего сердца в целом определяет синусно-предсердный узел. При нарушении автоматизма синусно-предсердного узла ритмические сокращения сердца могут продолжаться благодаря импульсам, возникающим в атриовентрикулярном узле. Однако частота и сила сокращений при этом вдвое меньше, чем до нарушений в области синусно-предсердного узла. В случае невозможности передачи возбуждения к желудочкам они начинают сокращаться в ритме пейсмекеров третьего порядка – клеток пучка Гиса и волокон Пуркинье. При повреждении всех водителей ритма сердце останавливается (искусственные кардиостимуляторы).

Синусно-предсердный узел подчиняет себе все нижележащие образования проводящей системы, навязывая им свой ритм. Поэтому все отдельные части проводящей системы, хотя и имеют собственную активность, начинают работать в едином ритме. Явление, при котором структуры с замедленным ритмом генерации потенциалов усваивают более частый ритм других пейсмекерных участков называют усвоением ритма. Исходя из этого Гаскелл установил Закон градиента автоматизма сердца – у всех позвоночных степень автоматии тем выше, чем ближе расположен участок проводящей системы к синоатриальному узлу.

В сердечной мышце различают два вида клеток: типичные(рабочие) кардиомиоциты и атипичные кардиомиоциты.

Основная задача атипичных клеток- спонтанная (самопроизвольная) генерация возбуждения и его проведение к клеткам рабочего миокарда. Способность возбудимой ткани проводить возбуждение с определенной скоростью называютпроводимостью.

Атипичные кардиомиоциты образуют проводящую систему сердца, которая обеспечивает :

1. ритмическую самопроизвольную генерацию возбуждения,

2. проведение возбуждения,

3. последовательность сокращений предсердий и желудочков,

4. синхронное вовлечение миокарда желудочков в процесс возбуждения и сокращения.

Основной функциональной особенностью проводящей системы сердца является способность составляющих ее клеток самостоятельно генерировать распространяющееся возбуждение. Это является специфическим свойством миокарда и лежит в основе способности сердца к автоматии.

Потенциал действия, который может самопроизвольно генерироваться атипическими клетками, называется пейсмекерным. Клетки проводящей системы сердца, которые способны самопроизвольно генерировать ПД, называютпейсмекерными (Р-клетками).

Пейсмекерные клетки проводящей системы сердца человека формируют три основных узла автоматии:

1) синоатриальный узел (синусно-предсердный узел Кис-Флека),

2) атриовентрикулярный узел (предсердно-желудочковый узел Ашоф-Товара),

3) пучек Гиса и его ножки.

Синоатриальный узел проводящей системы расположен в месте впадения полых вен в правое предсердие. Он является главным, ведущим центром автоматии сердца - пейсмекером (водителем ритма) первого порядка. Именно синоатриальный узел задает темп возбуждений, а значит и сокращений другим отделам сердца у здорового человека.

От синоатриального узла возбуждение со скоростью около 1 м/с распространяется по рабочим клеткам миокарда правого предсердия, а также по переднему пучку проводящей системы предсердий (Бахмана) - к левому предсердию, а по среднему пучку (Венкебаха) и заднему пучку (Торреля) - к атриовентрикулярному узлу.

Атриовентрикулярный узел- это узел автоматии второго порядка, который расположен в сердечной перегородке на границе предсердий и желудочков. У здорового человека он возбуждается в ритме синоатриального узла. Возбуждение через предсердно-желудочковый узел в нормальных условиях может проходить только в одном направлении - к желудочкам. При этом наблюдается атриовентрикулярная задержка проведения возбуждения на 0,02-0,06 с, что обеспечивает последовательность сокращений предсердий и желудочков.

От атриовентрикулярного узла возбуждение со скоростью 4-5 м/с распространяется по пучку и ножкам Гисак верхушке сердца, а оттуда поволокнам Пуркиньевозвращается к его основанию. Значительно медленнее, со скоростью около 1 м/с, возбуждение диффузно распространяется через нексусы по волокнам рабочего миокарда желудочков.

Способность различных узлов проводящей системы к автоматии выражена неодинаково и характеризуется градиентом автоматии.

Градиент автоматии

Градиент автоматии- это уменьшение способности различных участков проводящей системы сердца от основания к верхушке спонтанно генерировать ПД.

В синусо-предсердном узле частота генерации ПД составляет 60-80 имп/мин, в предсердно-желудочковом - 40-50, в клетках пучка Гиса - 30-40, а в волокнах Пуркинье - около 20 имп/мин.


Градиент автоматии – это уменьшение способности к автоматии по мере удаления от синоатриального узла, то есть от места непосредственной генерализации импульсов.


4. Особенности возбуждения в сердечной мышце. Потенциал Действия кардиомиоцитов, его фазы и происхождение. Особенности возбудимости сердечной мышцы. Рефрактерный период.
• Возбудимость — свойство отвечать на раздражение электрическим возбуждением в виде изменений мембранного потенциала (МП) с последующей генерацией ПД. Электрогенез в виде МП и ПД определяется разностью концентраций ионов по обе стороны мембраны, а также активностью ионных каналов и ионных насосов. Через поры ионных каналов ионы проходят по электрохимическому градиенту, тогда как ионные насосы обеспечивают движение ионов против электрохимического градиента.
• В кардиомиоцитах наиболее распространѐнные каналы — для ионов Na+, K+, Ca2+ и Cl–.

1.Фаза 4. Потенциал покоя кардиомиоцита остается постоянным и примерно равен -90 мВ. Натриевые и кальциевые каналы закрыты. Работают Na+/K+-АТФаза и Na+/Ca2+-АТФаза.
2. Фаза 0. Стимул, повышающий потенциал покоя → открытие отдельных натриевых каналов → достижение порогового потенциала (около -70 мВ) → открытие быстрых Na+-каналов → лавинообразный ток натрия в клетку → деполяризация клетки вплоть до овершута.
3. Фаза 1. Быстрая ранняя реполяризация клетки за счет выхода ионов K+ через временно активированные калиевые каналы и входа ионов Cl-.
4. Фаза 2 (плато). Продолжающийся ток ионов K+ из клетки через калиевые каналы вместе с током ионов Ca2+ в клетку через медленные потенциалзависимые кальциевые каналы L-типа (начинают открываться в фазу 0).
5. Фаза 3. Быстрая конечная реполяризация за счет выхода наружу ионов K+ при относительно низкой проницаемости мембраны для других ионов.
Для волокон Пуркинье в отличие от типичных кардиомиоцитов характерен более быстрый подъем фазы 0.
1 – фаза деполяризации; 2 – фаза начальной быстрой реполяризации; 3 – фаза медленной реполяризации (фаза плато); 4 – фаза конечной быстрой реполяризации; 5 – фаза абсолютной рефрактерности; 6 – фаза относительной рефрактерности; 7 – фаза супернормальной возбудимости. Рефрактерность миокарда практически совпадает не только с возбуждением, но и с периодом сокращения

1. Закон "все или ничего". Сердечная мышца при действии раздражителя либо не отвечает на возбуждение, если раздражитель слабый, либо отвечает полной силой.
В основе закона лежит особенность строения сердца - функциональный синцитий. Мышечные клетки сердца связаны между собой вставочными дисками(нексусы), в этом сходство с гладкой мускулатурой.
2.На графике потенциала действия сердечной мышцы, в отличие от скелет­­ной, на начальном этапе фазы реполяризации регистрируется т.н. "фаза плато", обусловленная входящим током ионов Са++. Этот процесс обусловлен открыти­ем "медленных" кальциевых каналов, продолжающих процесс деполяриза­ции мембраны кардиомиоцита уже после закрытия Na-евых каналов.
Наличие «фазы плато» приводит к значительному удлинению пика потенциала действия и как следствие значительное увеличение времени « фазы абсолютной рефрактерности», во время которой сердечная мышца абсолютно невозбудима.
Фазы изменения возбудимости сердечной мышцы.
1. Абсолютная рефрактерность (0,27 сек) - полная невозбудимость.
2. Относительная рефрактерность (0,03 сек) - способность возбуждаться в ответ на сверхпороговый раздражитель. Исходя из того, что продолжительность этих двух фаз в сумме составляет 0,3 сек, можно рассчитать максимально возможную частоту сердечных сокращений(60 сек. : 0,3 сек. = 200/мин.)
3. Супернормальная возбудимость. В эту фазу возбудимость в сердце выше нормы и действие в этот момент даже слабых (подпороговых) раздражителей (рубцы, спайки, атеросклеротические бляшки) может приводить к внеочередному сокращению - экстрасистоле.
Проводимость - способность органа распространять возбуждение на невозбужденные участки.
Последовательность охвата возбуждением отделов сердца:
1. предсердия (правое, а затем и левое); 2. при прохождении возбуждения на желудочки - единственное место, содержащее возбудимые ткани - а/в узел, т.к. в остальных местах - фиброзное кольцо; 3 межжелудочковая перегородка; 4. верхушка; 5. боковые стенки желудочков; 6. основания желудочков.
Скорость проведения возбуждения: предсердие - 1 м/сек, атриовентрикулярный узел - 0,2 м/сек, пучок Гиса - 4 м/сек, волокна Пуркинье - 3 м/сек, типичный миокард - 0,8 м/сек.
Следовательно, возбуждение по желудочкам распространяется не диффуз­но, а последовательно по проводящей системе (это объясняет синхронность сокращения типичных кардиомиоцитов в различных участках желудочков. Кроме того, имеет место задержка проведения возбуждения в атриовентрикулярном узле, что позволяет систоле предсердий опережать систолу желудочков.
Один из вариантов аритмии - экстрасистолия (внеочередное сокращение сердца). Возникает в связи с действием подпороговых по силе раздражителей (пост­инфарктные рубцы, атеросклеротические бляшки, очаги миокардита) в супер­­­­­нормальную фазу возбудимости, что и приводит к внеочередному сокращению.



5. Сократимость. Сопряжение процессов возбуждения и сокращения в сердечной мвшце, роль внеклеточного кальция. Подчинение закону «все или ничего». Закон Франка-Старлинга. Механизмы Обеспечения насосной функции сердца. Экстрасистола.

Сократимость — способность сердца сокращаться, реализуя тем самым насосную функцию. Несмотря на то, что миокард состоит на большого числа мышечных элементов, он всегда функционально реагирует как единое целое. В отличие от скелетной мышцы миокард не обнаруживает зави­симости между силой раздражения и величиной реакции. На подпороговые раздражения сердце вообще не отвечает, но как только сила раздражения достигает порогового уровня, возникает полное сокращение миокарда. Даль­нейшее нарастание силы раздражающего тока не изменяет величины сокраще­ния. Таким образом, пороговое раздражение является одновременно и макси­мальным (закон «все или ничего»).

Подчинение сердечной мышцы закону «все или ничего» объясняется ее струк­турной организацией. В сердечной мышце отдельные мышечные волокна соеди­нены друг с другом вставочными дисками — протоплазматическими мостиками с очень малым электрическим сопротивлением. Поэтому при достижении раз­дражающим импульсом пороговой величины возбуждение распространяется, как по синцитию, и обязательно синхронно охватывает всю мышцу в целом.

Вместе с тем закон «все или ничего» не абсолютен. Если раздражать мышцу импульсами возрастающей частоты, не меняя их силы, то величина сократи­тельного ответа миокарда будет возрастать на каждый последующий стимул. Это явление получило название лестницы Боудича. Считают, что механизм возникновения явления лестницы состоит в том, что каждый последующий стимул попадает в фазу повышенной возбудимости мышцы, вызывая тем са­мым повышенную ответную сократительную реакцию.

Сократимость сердечной мышцы определяется особенностями строения ее волокон и соотношением между длиной и напряжением саркомера. Измене­ния сократительной силы миокарда, возникающие периодически, осуществ­ляются посредством двух механизмов саморегуляции: гетерометрического и гомеометрического

Сокращение волокон миокарда начинается с того момента, когда тропонин связывает вышедший из саркоплазматического ретикулюма в межфибриллярное пространство Са2+. Связывание Са2+ вызывает изменения конформации тропонин – тропомиозинового комплекса. В результате открываются активные центры и происходит взаимодействие актиновых и миозиновых нитей. При этом стимулируется АТФ-азная активность миозиновых мостиков, происходит распад АТФ и выделяющаяся энергия используется на скольжение нитей друг относительно друга, приводящее к сокращению миофибрилл. • В отсутствии ионов Са2+ тропонин препятствует образованию актин- миозинового комплекса и усилению АТФ- азной активности миокарда. • ПД и сокращение миокарда совпадают во времени. Поступление Са2+ из наружной среды в клетку создает условие для регуляции силы сокращения миокарда. Большая часть входящая в клетку Са2+ пополняет его запасы в цистернах саркоплазматического ретикулюма, обеспечивая последующие сокращения.
Роль ионов Са2+ Удаление Са2+ из межклеточного пространства приводит к разобщению процессов возбуждения и сокращения миокарда. • Вещества, блокирующие вход Са2+ во время генерации ПД вызывает аналогичный эффект. • Вещества, угнетающие Са2+ ток уменьшают длительность фазы плато и ПД, и понижают способность миокарда к сокращению. При повышенном содержании Са2+ в межклеточной среде и при введении веществ, усиливающих вход ионов в клетку, сила сердечных сокращений увеличивается. ПД выполняет роль пускового механизма, вызывая освобождение Са2+ из цистерн ретикулюма, регулирует сократимость миокарда, а также пополняет запасы Са2+ во внутриклеточных депо.

ЗАКОН СЕРДЦА ФРАНКА - СТАРЛИНГА
• СИЛА СОКРАЩЕНИЯ МИОКАРДА ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СТЕПЕНИ ЕГО КРОВЕНАПОЛНЕНИЯ В ДИАСТОЛУ. или
• Чем больше растяжение миокарда в диастолу, тем сильнее его сокращение в систолу или • ГЕТЕРОМЕТРИЧЕСКАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ Объяснение гетерометрического механизма регуляции • Сердечное волокно состоит из двух частей, сократительной и последовательно с ней соединенной эластичной. Во время возбуждения первая часть сокращается, вторая растягивается, как пассивная пружина, в зависимости от нагрузки.
• Сила, развиваемая сократительными элементами, не беспредельна: максимальная величина напряжения мышечных элементов сердечной мышцы достигается при растяжении волокна до 151% той их длины, при которой их напряжение равно нулю. При дальнейшем растяжении миофибрилл сила сокращений их начинает ослабевать.
Закон «все или ничего» Пороговое раздражение является одновременно и максимальным. Эта особенность сокращения сердечной мышцы получило название закона «все или ничего», которая объясняется структурной организацией.
• В сердечной мышце отдельные мышечные волокна соединены друг с другом вставочными дисками – протоплазматическими мостиками с очень малым электрическим сопротивлением. Поэтому при достижении раздражающим импульсом пороговой величины возбуждение распространяется, как по синцитию, и обязательно синхронно охватывает всю мышцу в целом.



6.Проводимость, ее особенности, скорость проведения возбуждения по различным отделам сердца.






7.Сердечный цикл, его фазы. Давление крови в полостях сердца в различные фазы сердечного цикла, работа клапанов.