Как осуществляется регуляция работы сердца?

Содержание

Как осуществляется регуляция работы сердца?

Поговорим о том, как осуществляется регуляция работы сердца. Именно этот орган является незаменимым и важным для человеческого организма. Именно при его полноценной работе происходит обеспечение постоянной и полноценной деятельности всех органов, систем, клеток. Сердце подает к ним питательные вещества и кислород, гарантирует очистку организма от веществ, образующихся в результате обмена веществ.
В некоторых ситуациях нарушается регуляция работы сердца. Рассмотрим вопросы, связанные с осуществлением деятельности главного органа человеческого организма.

Особенности функционирования

Как осуществляется регуляция работы сердца и кровеносных сосудов? Данный орган является сложным насосом. В его составе есть четыре различных отдела, называемых камерами. Два именуют левым и правым предсердиями, а два называют желудочками. Сверху располагаются довольно тонкостенные предсердия, основная масса сердца распределена на мышечные желудочки.
Регуляция работы сердца связана с перекачиванием крови при ритмичных сокращениях и расслаблениями мышц этого органа. Время сокращения называют систолами, промежуток, соответствующий расслаблениям, называют диастолами.

Кровообращение

Сначала осуществляется сокращение предсердий в систолу, потом функционируют предсердия. Венозная кровь собирается по организму, поступает в правое предсердие. Здесь жидкость выталкивается, проходит в правый желудочек. Участок будет нагнетать кровь, направляя ее в малый круг кровообращения. Именно так именуют сосудистую сеть, пронизывающую легкие. На данном этапе происходит газообмен. Кислород воздуха поступает в кровь, насыщает ее, из крови выделяется углекислый газ. Обогащенная кислородом кровь направляется к левому предсердию, затем она поступает внутрь левого желудочка. Именно эта часть сердца является самой сильной и крупной. В ее обязанности входит выталкивание крови через аорту в большой круг кровообращения. Она поступает по организму, выводя из него углекислый газ.

Особенности функционирования сосудов и сердца

Регуляция работы сердца и сосудов связана с электрической системой. Именно она обеспечивает ритмичное биение сердца, его периодичное сокращение, расслабление. Поверхность этого органа покрыта многочисленными волокнами, способными генерировать, передавать разные электрические импульсы.
Сигналы зарождаются внутри синусового узла, называемого «водителем ритма». Данный участок находится на поверхности правого основного предсердия. Вырабатываясь в нем, сигнал проходит через предсердия, являясь причиной сокращений. Затем импульс подразделяется на желудочки, создавая ритмичное сокращение волокон мышц.
Колебания сокращений сердечной мышцы составляют у взрослого человека диапазон от шестидесяти до восьмидесяти сокращений за минуту. Именно их и называют сердечным импульсом. Для фиксации активности электрической системы сердца периодически проводят электрокардиограммы. С помощью таких исследований можно увидеть формирование импульса, а также его передвижение по сердцу, выявить нарушения в подобных процессах.
Нервно-гуморальная регуляция работы сердца связана с внешними и внутренними факторами. Например, учащенные сердцебиения наблюдаются при серьезном эмоциональном напряжении. В процессе работы происходит регулировка гормона адреналина. Именно он способен увеличивать частоту сердечных сокращений. Гуморальная регуляция работы сердца позволяет выявлять различные проблемы с нормальным сердцебиением, своевременно их устранять.

Нарушения в работе

Медицинские работники под такими сбоями подразумевают разнообразные нарушения полноценного сокращения ритма сердца. Подобные проблемы могут быть вызваны разнообразными факторами. Например, регуляция работы сердца происходит при электролитических и эндокринных недугах, вегетативных заболеваниях. Кроме того, проблемы появляются и при интоксикации некоторыми медикаментами.

Распространенные виды нарушений

Нервная регуляция работы сердца связана с сокращениями мышцы. Синусная тахикардия вызывает учащения сокращений сердца. Кроме того, возможны такие ситуации, при которых количество сокращений сердца уменьшается. Такое заболевание в медицине называют синусовой брадикардией. Среди опасных нарушений, связанных с деятельностью сердца, отметим параксизамальную тахикардию. При ее наличии происходит внезапный рост количества биений сердца до ста в минуту. Пациента необходимо поместить в горизонтальном положение, срочно вызвать врача.
Регуляция работы сердца связана с мерцательной аритмией, экстрасистолией. Любые нарушения в нормальном сердечном ритме должны стать сигналом для обращения к кардиологу.

Автоматика функционирования

В состоянии покоя сердечная мышца сокращается за одни сутки примерно сто тысяч раз. Оно за этот временной промежуток перекачивает порядка десяти тонн крови. Сократительная функция сердца обеспечивается сердечной мышцей. Она относится к поперечнополосатой мышце, то есть имеет специфическое строение. В ней присутствуют определенные клетки, в которых появляется возбуждение, оно передается на стенки мышц желудочков и предсердий. Сокращения отделов сердца происходят поэтапно. Сначала осуществляется сокращение предсердий, потом желудочков.
Автоматией называют способность сердца сокращаться ритмично под воздействием импульсов. Именно эта функция гарантирует независимость между нервной системой и функционированием сердца.

Цикличность работы

Зная, что среднее количество сокращений в минуту составляет 75 раз, можно вычислить продолжительность одного сокращения. В среднем оно длится около 0,8 секунды. Полный цикл состоит из трех фаз:

  • в течение 0,1 секунды осуществляется сокращение обоих предсердий;
  • 0,3 секунды длится сокращение левого и правого желудочков;
  • около 0,4 секунды идет общее расслабление.

Расслабление желудочков происходит примерно за 0,4 секунды, для предсердий такой временной промежуток составляет 0,7 секунды. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы в полной мере восстановить работоспособность мышцы.

Факторы, влияющие на работу сердца

Сила и частота сердечных сокращений связаны с внешней и внутренней средой человеческого организма. При резком увеличении количества сокращений наблюдается выработка сосудистой системой огромного количества крови за единицу времени. При уменьшении силы и частоты сердцебиений снижается выброс крови. В обоих случаях возникает изменение снабжения кровью человеческого организма, что негативно отражается на его состоянии.
Регулировка работы сердца осуществляется рефлекторно, в ней участвует автономная нервная система. Импульсы, которые приходят к сердцу по парасимпатическим нервным клеткам, будут замедлять, ослаблять сокращения. Усиление и учащение сердцебиений обеспечивается симпатическими нервами.
Гуморальная работа «человеческого мотора» связана с функционированием биологически активных веществ и ферментов. К примеру, адреналин (гормон надпочечников), соединения кальция способствуют учащению и усилению сердечных сокращений.
Соли калия, напротив, способствуют снижению числа сокращений. Для приспособления сердечно-сосудистой системы к внешним условиям применяют гуморальные факторы и функционирование нервной системы.
Во время выполнения физической работы наблюдается поступление импульсов от рецепторов сухожилий и мышц в центральную нервную систему, регулирующую работу сердца. В итоге наблюдается усиление притока к сердцу импульсов по симпатическим нервам, в кровь выбрасывается адреналин. Из-за роста числа сердечных сокращений организм нуждается в дополнительном количестве питательных веществ и кислороде.

http://fb.ru/article/298823/kak-osuschestvlyaetsya-regulyatsiya-rabotyi-serdtsa

Чем регулируется деятельность сердечной мышцы

У человека и других млекопитающих, а также у птиц сердце четырехкамерное, имеющее форму конуса. Располагается сердце в левой половине грудной полости, в нижнем отделе переднего средостения на сухожильном центре диафрагмы, между правой и левой плевральной полостью, фиксировано на крупных кровеносных сосудах и заключено в околосердечную сумку из соединительной ткани, где постоянно присутствует жидкость, увлажняющая поверхность сердца и обеспечивающая его свободное сокращение. Сплошной перегородкой сердце делится на правую и левую половины и состоит из правого и левого предсердий и правого и левого желудочков. Таким образом различают правое сердце и левое сердце.
Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком при помощи предсердно-желудочкового устья. В каждом устье имеется створчатый клапан, регулирующий направление тока крови из предсердия в желудочек. Створчатый клапан — это соединительно-тканный лепесток, который одним краем прикреплен к стенкам отверстия, соединяющего желудочек и предсердие, а другим свободно свисает в полость желудочка. К свободному краю створок присоединяются сухожильные нити, которые другим концом врастают в стенки желудочка.
При сокращении предсердий кровь свободно поступает в желудочки. А когда сокращаются желудочки, кровь своим давлением поднимает свободные края створок, они соприкасаются между собой и закрывают отверстие. Сухожильные нити не позволяют створкам выворачиваться в сторону от предсердий. Кровь при сокращении желудочков в предсердия не поступает, а направляется в артериальные сосуды.
В предсердно-желудочковом устье правого сердца располагается трехстворчатый (трикуспидальный) клапан, в левом — двустворчатый (митральный) клапан.
Кроме этого в местах выхода аорты и легочной артерии из желудочков сердца на внутренней поверхности этих сосудов расположены полулунные, или карманные (в виде карманов), клапаны. Каждый клапан состоит из трех карманов. Кровь, движущаяся из желудочка, прижимает карманы к стенкам сосудов и свободно проходит через клапан. Вовремя расслабления желудочков кровь из аорты и легочной артерии начинает течь в желудочки и своим обратным движением закрывает карманные клапаны. Благодаря клапанам кровь в сердце движется только в одном направлении: из предсердий в желудочки, из желудочков в артерии.
В правое предсердие кровь поступает из верхней и нижней полых вен и венечных вен самого сердца (венечного синуса), в левое предсердие впадают четыре легочные вены. Желудочки дают начало сосудам: правый — легочной артерии, которая делится на две ветви и несет венозную кровь в правое и левое легкое, т.е. в малый круг кровообращения; левый желудочек дает начало дуге аорты, по которой артериальная кровь поступает в большой круг кровообращения.
Стенка сердца включает три слоя:

  • внутренний — эндокард, покрыт клетками эндотелия
  • средний — миокард — мышечный
  • наружный — эпикард, состоящий из соединительной ткани и покрытый серозным эпителием

Снаружи сердце покрыто соединительно-тканной оболочкой — околосердечной сумкой, или перикардом, также выстланным с внутренней стороны серозным эпителием. Между эпикардом и сердечной сумкой находится полость, заполненная жидкостью.
Толщина мышечной стенки наибольшая в левом желудочке (10-15 мм) и наименьшая в предсердиях (2-3 мм). Толщина стенки правого желудочка составляет 5-8 мм. Это связано с неодинаковой интенсивностью работы разных отделов сердца по выталкиванию крови. Левый желудочек выбрасывает кровь в большой круг под высоким давлением и поэтому имеет толстые, мышечные стенки.
Свойства сердечной мышцы
Сердечная мышца — миокард, как по строению, так и по свойствам отличается от других мышц тела. Она состоит из поперечнополосатых волокон, но в отличие от волокон скелетных мышц, которые также являются поперечнополосатыми, волокна сердечной мышцы соединяются между собой отростками, поэтому возбуждение с любого участка сердца может распространяться на все мышечные волокна. Такая структура называется синцитием.
Сокращения сердечной мышцы непроизвольны. Человек не может по собственному желанию остановить сердце или изменить частоту его сокращений.
Сердце, удаленное из тела животного и помещенное в определенные условия, может длительное время ритмически сокращаться. Это его свойство называется автоматией. Автоматия сердца обусловлена периодическим возникновением возбуждения в особых клетках сердца, скопление которых расположено в стенке правого предсердия и называется центром автоматии сердца. Возбуждение, возникающее в клетках центра, передается ко всем мышечным клеткам сердца и вызывает их сокращение. Иногда центр автоматии выходит из строя, тогда сердце останавливается. В настоящее время в таких случаях к сердцу приживляют миниатюрный электронный стимулятор, который периодически посылает к сердцу электрические импульсы, и оно каждый раз сокращается.
Сердечная мышца величиной с кулак и весом около 300 г, непрерывно работает на протяжении всей жизни, сокращается около 100 тыс. раз в сутки и перекачивает при этом более 10 тыс. литров крови. Такая высокая работоспособность обусловлена усиленным кровоснабжением сердца, высоким уровнем происходящих в нем процессов обмена веществ и ритмическим характером его сокращений.
Сердце человека сокращается ритмически с частотой 60-70 раз в 1 мин. После каждого сокращения (систолы) наступает расслабление (диастола), а затем пауза, в течение которой сердце отдыхает, и снова сокращение. Сердечный цикл длится 0,8 с и состоит из трех фаз:

  • сокращение предсердий (0,1 с)
  • сокращение желудочков (0,3 с)
  • расслабление сердца с паузой (0,4 с).
  • Если частота сердечных сокращений увеличивается, время каждого цикла уменьшается. Это происходит в основном за счет укорочения общей паузы сердца.
    Кроме того, через венечные сосуды, сердечная мышца при нормальной работе сердца получает около 200 мл крови в 1 мин, а при максимальной нагрузке коронарный кровоток может достигать 1,5-2 л/мин. В пересчете на 100 г массы ткани это намного больше, чем для любого другого органа, кроме мозга. Это также усиливает работоспособность и неутомляемость сердца.
    Во время сокращения предсердий кровь из них выбрасывается в желудочки, а затем под влиянием сокращения желудочков выталкивается в аорту и легочную артерию. В это время предсердия расслаблены и заполняются кровью, притекающей к ним по венам. После расслабления желудочков во время паузы происходит заполнение их кровью.
    Каждая половина сердца взрослого человека за одно сокращение выталкивает в артерии примерно 70 мл крови, которое называется ударным объемом крови. За 1 мин сердце выбрасывает около 5 л крови. Работу, выполняемую при этом сердцем, можно подсчитать, умножив объем крови, выталкиваемой сердцем, на давление, под которым кровь выбрасывается в артериальные сосуды (это 15 000 — 20 000 кгм/сут). А если человек выполняет очень напряженную физическую работу, то минутный объем крови возрастает до 30 л, соответственно увеличивается и работа сердца.
    Работа сердца сопровождается различными проявлениями. Так, если к грудной клетке человека приложить ухо или фонендоскоп, то можно услышать ритмические звуки — тоны сердца. Их три:

    • первый тон возникает при систоле желудочков и обусловлен колебаниями сухожильных нитей и закрытием створчатых клапанов;
    • второй тон возникает в начале диастолы в результате закрытия клапанов;
    • третий тон — очень слабый, его удается уловить только с помощью чувствительного микрофона — возникает во время заполнения желудочков кровью.

    Сокращения сердца сопровождаются также электрическими процессами, которые можно обнаружить как переменную разность потенциалов между симметричными точками поверхности тела (например, на руках) и записать специальными приборами. Запись тонов сердца — фонокардиограмма и электрических потенциалов — электрокардиограмма приведена на рис. Эти показатели используются в клинике для диагностики заболеваний сердца.
    Регуляция работы сердца
    Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция, гормона щитовидной железы, состояния покоя или физической работы, эмоционального напряжения.
    Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца согласует его работу с потребностями организма в каждый данный момент независимо от нашей воли.

      Вегетативная нервная система иннервирует сердце, как и все внутренние органы. Нервы симпатического отдела увеличивают частоту и силу сокращений сердечной мышцы (например, при физической работе). В условиях покоя (во время сна) сердечные сокращения становятся слабее под влиянием парасимпатических (блуждающих) нервов.

    Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется с помощью имеющихся в крупных сосудах специальных хеморецепторов, которые возбуждаются под влиянием изменений состава крови. Повышение концентрации углекислого газа в крови раздражает эти рецепторы и рефлекторно усиливает работу сердца.
    Особенно важное значение в этом смысле имеет адреналин, поступающий в кровь из надпочечников и вызывающий эффекты, подобные тем, которые наблюдаются при раздражении симпатической нервной системы. Адреналин вызывает учащение ритма и увеличение амплитуды сердечных сокращений.
    Важная роль в нормальной жизнедеятельности сердца принадлежит электролитам. Изменения концентрации в крови солей калия и кальция оказывают весьма значительное влияние на автоматию и процессы возбуждения и сокращения сердца.
    Избыток ионов калия угнетает все стороны сердечной деятельности, действуя отрицательно хронотропно (урежает ритм сердца), инотропно (уменьшает амплитуду сердечных сокращений), дромотропно (ухудшает проведение возбуждения в сердце), батмотропно (уменьшает возбудимость сердечной мышцы). При избытке ионов К + сердце останавливается в диастоле. Резкие нарушения сердечной деятельности наступают и при уменьшении содержания ионов К + в крови (при гипокалиемии).
    Избыток ионов кальция действует в обратном направлении: положительно хронотропно, инотропно, дромотропно и батмотропно. При избытке ионов Са 2+ сердце останавливается в систоле. При уменьшении содержания ионов Са 2+ в крови сердечные сокращения ослабляются.

    Таблица. Нейрогуморальная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы

    http://bono-esse.ru/blizzard/A/Posobie/AFG/HEMA/cor.html

    СЕРДЕЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

    При сокращениях предсердий и желудочков кровь перекачивается по малому и большому кругам кровообращения, и создается разница давления крови в артериальной и венозной системах, благодаря чему кровь движется по сосудам. Сокращение камер сердца обозначается как систола, а их расслабление — диастола.

    Рис. 53. Диаграмма, показывающая происхождение зубцов электрокардиограммы. I — возбуждение предсердий; II — возбуждение атриовентрикулярного узла; III — начало возбуждения желудочков:
    1 — синусоатриальный узел, 2 — атриовентрикулярный узел
    Деятельность сердца проявляется также в биотоках малого напряжения, запись которых обозначается как электрокардиограмма. Благодаря косому расположению сердца в грудной клетке биотоки можно отводить от правой и левой руки, от правой руки и левой ноги и от левой руки и левой ноги. Зубец Р отражает систолу предсердий, а зубцы Q, R, S и Т — систолу желудочков. Зубец Р — результат алгебраического суммирования биотоков обоих предсердий, из которых правое возбуждается раньше, что вызывает положительно направленный зубец Р. Через 0,02—0,03 сек возбуждается левое предсердие — это вызывает отрицательно направленный зубец Р. Так как биотоки, возникающие в обоих предсердиях, имеют разное направление, то в результате зубец Р имеет небольшую величину. Этот зубец снижается при повышенной возбудимости блуждающих нервов сердца и повышается при увеличении возбудимости симпатических нервов сердца. Он повышается также при выполнении мышечной работы и тем больше, чем она интенсивнее.
    Зубец Q — очень непостоянный и записывается у взрослых только в 3% случаев.
    Зубец R — самый постоянный и высокий в желудочковом комплексе. Он состоит из восходящего и нисходящего колен, отражая уровень обмена веществ в миокарде, при котором потребляется кислород. При уменьшении потребления кислорода сердечной мышцей зубец R снижается. Зубец S — непостоянный, как и зубцы Q и R, он отражает возбуждение желудочков. Зубец Т — относительно постоянный. У взрослых его отношение к зубцу R от 7г до V3. При увеличении возбудимости симпатических нервов он повышается.
    При физической нагрузке появляется зубец U.

    Нормальный тип электрокардиограммы (нормограмма) изменяется в зависимости от положения сердца в грудной клетке, изменения толщины желудочков и состояния проводящей системы сердца. Нормограмма получается у взрослых, когда отношение толщины стенки правого желудочка к толщине левого желудочка равно 1 :2—3. Когда это отношение равно 1:4, 1 :5, то получается левограмма, так как биотоки левого желудочка запаздывают, а когда оно равно 2:1 или 1:1, то записывается правограмма.
    Ритм сердечных сокращений. У здорового взрослого человека сердце ритмически сокращается в покое 65—75 раз в минуту. В горизонтальном положении частота сердцебиений меньше, чем в вертикальном. У женщин она несколько больше, чем у мужчин. Наибольшая частота сердцебиений в утренние часы, наименьшая— ночью. При мышечной работе она значительно увеличивается.
    Цикл сердечной деятельности в покое при частоте 75 сокращений в минуту состоит из систолы предсердий, которая продолжается около 0,1 сек, систолы желудочков — 0,3 сек и их диастолы— 0,5 сек. Так как систола предсердий начинается за 0,1 сек до окончания диастолы желудочков, то весь сердечный цикл продолжается 0,8 сек, а общая систола предсердий и желудочков — 0,4 сек. У человека нет паузы в работе сердца и восстановление его работоспособности происходит во время диастолы.
    Работа сердца. В покое во время систолы правый и левый желудочки выбрасывают одинаковое количество крови — 60—80 см3 (систолический, или ударный, объем). При умножении систолического объема на число сокращений сердца в минуту определяется минутный объем, который в покое равен 3,5—5 дм3. Работа сердца состоит из двух слагаемых: 1) выбрасывание систолического объема крови на высоту среднего уровня давления крови в аорте и 2) сообщение скорости движения этому объему. У взрослого человека работа сердца в покое равна 17 280 кГ/м в сутки (169 344 дж), а при физической работе еще больше. Следовательно, сердце в сутки совершает работу, равную подъему веса тела (70 кг) на высоту в 250—300 м. При физическом труде и физических упражнениях работа сердца увеличивается, так как частота сердцебиений и систолический объем возрастают. Во время физической работы благодаря растяжению мышцы сердца и временному его расширению систолический объем возрастает до 200—220 см3, а частота сердцебиений увеличивается до 200 и больше в минуту. Поэтому минутный объем доходит до 25—30 дм3, иногда даже до 40—50 дм3.
    У людей, тренированных к физической работе, частота сердцебиений в покое меньше, чем у нетренированных. Во время физической работы частота сердцебиений у них возрастает больше, чем у нетренированных, и систолический объем увеличивается больше, что зависит от более сильной систолы вследствие большего развития сердечной мышцы и лучшего ее кровоснабжения и питания. Поэтому у тренированных минутный объем во время интенсивной мышечной работы возрастает больше, чем у нетренированных.
    Регуляция работы сердца. Сердце детей и взрослых обладает способностью ритмически сокращаться в течение многих часов, даже будучи удаленным из организма, если его жизнедеятельность поддерживается пропусканием крови, содержащей питательные вещества и кислород. Эта способность называется сердечным автоматизмом и зависит от ритмических импульсов возбуждения в синусоатриальном узле, связанных с изменениями обмена веществ и колебаниями в нем биопотенциалов.
    В целостном организме автоматизм сердца регулируется в соответствии с изменениями внешней среды и внутренней среды двумя механизмами; нервным и нервногуморальным. Центробежные нервные импульсы поступают к сердцу по двум парам нервов. Два блуждающих нерва, по одному с каждой стороны шеи, проводят импульсы из продолговатого мозга к обоим нервным узлам сердца: синусоатриальному и атриовентрикулярному, из которых импульсы направляются непосредственно к мышце сердца. Нервные волокна двух симпатических нервов начинаются в верхней части грудного отдела спинного мозга, доходят до первого грудного узла симпатической цепочки, присоединяются к блуждающим нервам у черепа и затем вместе с ними поступают в сердце непосредственно к его мышце. Следовательно, на шее у общих сонных артерий располагаются смешанные нервы, состоящие из волокон блуждающего и симпатического. Блуждающие нервы замедляют сокращения сердца, уменьшают силу сокращений, снижают возбудимость и проводимость. Симпатические нервы ускоряют и усиливают сокращения сердца, повышают возбудимость и проводимость.
    Различие в действии обеих пар нервов состоит также в том, что у взрослого человека блуждающие нервы всегда оказывают некоторое сдерживающее действие на сердечный автоматизм. Это называется тонусом блуждающих нервов. Кроме того, они перестают действовать еще во время их возбуждения, в отличие от симпатических нервов, которые действуют еще некоторое время после окончания их возбуждения (последействие).
    Симпатические и блуждающие нервы оказывают влияние на обмен веществ в сердечной мышце, регулируют ее питание и тем самым изменяют работу сердца. Такое влияние нервов на обмен веществ органа называется трофическим. Например, усиление работы сердца при действии симпатических нервов происходит в результате диссимиляции веществ в миокарде и освобождения при этом запасов энергии, а при действии блуждающих нервов, наоборот, происходит преобладание ассимиляции веществ в миокарде и увеличение запасов энергии в нем.
    Нервно-гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется через кровь. При возбуждении блуждающих нервов сердца в нее поступает ацетилхолин, действующий как блуждающие нервы, а при возбуждении симпатических нервов сердца в кровь поступают норадреналин и адреналин, действующие как симпатические нервы. Такое же влияние оказывает гормон щитовидной железы, возбуждающий работу сердца.
    Кроме того, на работу сердца влияет соотношение ионов калия и кальция в крови. При преобладании ионов калия возбуждаются блуждающие нервы, а ионов кальция — симпатические.

    http://nauka03.ru/serdechno-sosudistaya-sistema/serdechnaya-deyatelnost.html

    Регуляция деятельности сердца.

    Сердце обладает автоматизмом, то есть оно сокращается под влиянием импульсов, возникающих в его специальной ткани. Однако в целостном организме животного и человека работа сердца регулируется за счет нейрогуморальных воздействий, изменяющих интенсивность сокращений сердца и приспосабливающих его деятельность к потребностям организма и условиям существования.
    Сердце, как и все внутренние органы, иннервируется вегетативной нервной системой.
    Парасимпатические нервы являются волокнами блуждающего нерва, которые иннервируют образования проводящей системы, а также миокард предсердий и желудочков. Центральные нейроны симпатических нервов залегают в боковых рогах спинного мозга на уровне I-IV грудных позвонков, отростки этих нейронов направляются в сердце, где иннервируют миокард желудочков и предсердий, образования проводящей системы.
    Центры нервов, иннервирующих сердце, всегда находятся в состоянии умеренного возбуждения. За счет этого к сердцу постоянно поступают нервные импульсы. Тонус нейронов поддерживается за счет импульсов, поступающих из ЦНС от рецепторов, заложенных в сосудистой системе. Эти рецепторы располагаются в виде скопления клеток и носят название рефлексогенной зоны сердечно-сосудистой системы. Наиболее важные рефлексогенные зоны располагаются в области каротидного синуса, в области дуги аорты.
    Блуждающие и симпатические нервы оказывают на деятельность сердца противоположное влияние по 5 направлениям:

  • хронотропное (изменяет частоту сердечных сокращений);
  • инотропное (изменяет силу сердечных сокращений);
  • батмотропное (оказывает влияние на возбудимость);
  • дромотропное (изменяет способность к проводимости);
  • тонотропное (регулирует тонус и интенсивность обменных процессов).
  • Парасимпатическая нервная система оказывает отрицательное влияние по всем пяти направлениям, а симпатическая нервная система – положительное.
    Таким образом, при возбуждении блуждающих нервов происходит уменьшение частоты, силы сердечных сокращений, уменьшение возбудимости и проводимости миокарда, снижает интенсивность обменных процессов в сердечной мышце.
    При возбуждении симпатических нервов происходит увеличение частоты, силы сердечных сокращений, увеличение возбудимости и проводимости миокарда, стимуляция обменных процессов.
    Рефлекторные механизмы регуляции деятельности сердца.
    В стенках сосудов располагаются многочисленные рецепторы, реагирующие на изменения величины артериального давления и химического состава крови. Особенно много рецепторов имеется в области дуги аорты и сонных (каротидных) синусов.
    При уменьшении АД происходит возбуждение этих рецепторов и импульсы от них поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Под влиянием нервных импульсов снижается возбудимость нейронов ядер блуждающих нервов, усиливается влияние симпатических нервов на сердце, в результате чего частота и сила сердечных сокращений увеличиваются, что является одной из причин нормализации величины АД.
    При увеличении АД нервные импульсы рецепторов дуги аорты и сонных синусов усиливают активность нейронов ядер блуждающих нервов. В результате замедляется ритм сердца, ослабляются сердечные сокращения, что также является причиной восстановления исходного уровня АД.
    Деятельность сердца рефлекторно может измениться при достаточно сильном возбуждении рецепторов внутренних органов, при возбуждении рецепторов слуха, зрения, рецепторов слизистых оболочек и кожи. Сильные звуковые и световые раздражения, резкие запахи, температурные и болевые воздействия могут обусловить изменения в деятельности сердца.
    Влияние коры головного мозга на деятельность сердца.
    КГМ регулирует и корригирует деятельность сердца через блуждающие и симпатические нервы. Доказательством влияния КГМ на деятельность сердца является возможность образования условных рефлексов, а также изменения в деятельности сердца, сопровождающие различные эмоциональные состояния (волнение, страх, гнев, злость, радость).
    Условнорефлекторные реакции лежат в основе так называемых предстартовых состояний спортсменов. Установлено, что у спортсменов перед бегом, то есть в предстартовом состоянии, увеличиваются систолический объем сердца и частота сердечных сокращений.
    Гуморальная регуляция деятельности сердца.
    Факторы, осуществляющие гуморальную регуляцию деятельности сердца, делятся на 2 группы: вещества системного действия и вещества местного действия.
    К веществам системного действия относятся электролиты и гормоны.
    Избыток ионов калия в крови приводит к замедлению ритма сердца, уменьшению силы сердечных сокращений, торможению распространения возбуждения по проводящей системе сердца, снижению возбудимости сердечной мышцы.
    Избыток ионов кальция в крови оказывает на деятельность сердца противоположное влияние: увеличивается ритм сердца и сила его сокращений, повышается скорость распространения возбуждения по проводящей системе сердца и нарастает возбудимость сердечной мышцы. Характер действия ионов калия на сердце сходен с эффектом возбуждения блуждающих нервов, а действие ионов кальция – с эффектом раздражения симпатических нервов
    Адреналин увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, улучшает коронарный кровоток, тем самым повышая интенсивность обменных процессов в сердечной мышце.
    Тироксин вырабатывается в щитовидной железе и оказывает стимулирующее влияние на работу сердца, обменные процессы, повышает чувствительность миокарда к адреналину.
    Минералокортикоиды (альдостерон) улучшают реабсорбцию (обратное всасывание) ионов натрия и выведение ионов калия из организма.
    Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, что оказывает положительный инотропный эффект.
    Вещества местного действия действуют в том месте, где образовались. К ним относят:

  • Медиаторы – ацетилхолин и норадреналин, которые оказывают противоположные влияния на сердце.
  • Действие АХ неотделимо от функций парасимпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. АХ уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений. Норадреналин оказывает на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Стимулирует обменные процессы в сердце, повышает расход энергии и тем самым увеличивает потребность миокарда в кислороде.

  • Тканевые гормоны – кинины – вещества, обладающие высокой биологической активностью, но быстро подвергающиеся разрушению, они действуют на гладкомышечные клетки сосудов.
  • Простагландины – оказывают разнообразное действие на сердце в зависимости от вида и концентрации
  • Метаболиты – улучшают коронарный кровоток в сердечной мышце.
  • Гуморальная регуляция обеспечивает более длительное приспособление деятельности сердца к потребностям организма.
    Для нормальной полноценной работы миокарда требуется адекватное потребностям поступление кислорода. Кислород к сердечной мышце доставляется по коронарным артериям, которые берут свое начало от дуги аорты. Кровоток происходит преимущественно во время диастолы (до 85%), во время систолы в миокард поступает до 15% крови. Это связано с тем, что в момент сокращения мышечные волокна пережимают коронарные сосуды и кровоток по ним замедляется.
    Кровоток в венечных артериях зависит от кардиальных и внекардиальных факторов.
    К кардиальным факторам относятся интенсивность обменных процессов в миокарде, тонус коронарных сосудов, величина давления в аорте, частота сердечных сокращений.
    Например, при физической работе увеличиваются энергетические затраты сердца и возрастает величина коронарного кровотока. Коронарное кровообращение зависит от величины АД в аорте. Наилучшие условия для коронарного кровообращения создаются при АД у взрослого человека, равном 110-140 мм рт.ст.
    К внекардиальным факторам относятся влияния симпатических и парасимпатических нервов, иннервирующих венечные сосуды, а также гуморальные факторы. Адреналин, норадреналин в дозах, не влияющих на работу сердца и величину АД, способствуют расширению венечных артерий в увеличению коронарного кровотока. Блуждающие нервы, так же как медиатор парасимпатического действия катехоламин, расширяют венечные сосуды. Резко ухудшают коронарное кровообращение никотин, перенапряжение нервной системы, отрицательные эмоции, неправильное питание, отсутствие постоянной физической тренировки.

    http://medlecture.ru/lectures/phisiologia-semestr-2/pages/regulyatsiya-deyatelnosti-serdtsa

    Сердце человека

    Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на два предсердия и два желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, а расслабление — диастола.

    • симпатическая иннервация — шейный симпатический ганглий, грудной симпатический ганглий
    • парасимпатическая иннервация — кардинальные верхние и нижние ветви блуждающего нерва.

    нижние трахеобронхиальные лимфоузлы, передние средостенные лимфоузлы.
    Форма сердца не одинакова у разных людей. Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем и другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трёхосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом — порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12—13 см), ширина в основании 8—11 см (чаще 9—10 см) и переднезадний размер 6—8,5 см (чаще 6,5—7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин — 253 г (от 203 до 302 г).

    Анатомическое строение сердца

    Сердце находится в центре грудной клетки и смещено нижним левым краем в левую сторону, в так называемой околосердечной сумке — перикарде, который отделяет сердце от других органов.
    По отношению к средней линии тела сердце располагается несимметрично — около 2/3 слева от неё и около 1/3 — справа. В зависимости от направления проекции продольной оси (от середины его основания до верхушки) на переднюю грудную стенку различают поперечное, косое и вертикальное положение сердца. Вертикальное положение чаще встречается у людей с узкой и длинной грудной клеткой, поперечное — у лиц с широкой и короткой грудной клеткой.
    Сердце состоит из четырёх отдельных полостей, называемых камерами: левое предсердие, правое предсердие, левый желудочек, правый желудочек. Они разделены перегородками. В правое предсердие входят полые, в левое предсердие — лёгочные вены. Из правого желудочка и левого желудочка выходят, соответственно, лёгочная артерия (лёгочный ствол) и восходящая аорта. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Сердце расположено в нижней части переднего средостения, большая часть его передней поверхности прикрыта лёгкими с впадающими участками полых и лёгочных вен, а также выходящими аортой и лёгочным стволом. В полости перикарда содержится небольшое количество серозной жидкости.
    Стенка левого желудочка приблизительно в три раза толще, чем стенка правого желудочка, так как левый должен быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть кровь в большой круг кровообращения для всего организма (сопротивление потоку крови в большом круге кровообращения в несколько раз больше, а давление крови в несколько раз выше, чем в малом круге кровообращения).
    Существует необходимость поддержания тока крови в одном направлении, в противном случае сердце могло бы наполниться той самой кровью, которая перед этим была отправлена в артерии. Ответственными за ток крови в одном направлении являются клапаны, которые в соответствующий момент открываются и закрываются, пропуская кровь или ставя ей заслон. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется митральный клапан или двухстворчатый клапан, так как состоит из двух лепестков. Клапан между правым предсердием и правым желудочком носит название трёхстворчатый клапан — он состоит из трёх лепестков. В сердце находятся ещё аортальный и лёгочный клапаны. Они контролируют вытекание крови из обоих желудочков.

    Кровоснабжение

    Каждая клетка сердечной ткани должна иметь постоянное поступление кислорода и питательных веществ. Этот процесс обеспечивается собственным кровообращением сердца по системе его коронарных сосудов; его принято обозначать как «коронарное кровообращение». Название происходит от 2 артерий, которые, как венец, оплетают сердце. Коронарные артерии непосредственно отходят от аорты. Через коронарную систему проходит до 20 % вытолкнутой сердцем крови. Только такая мощная порция обогащенной кислородом крови обеспечивает непрерывную работу животворного насоса человеческого организма.

    Иннервация

    Сердце получает чувствительную, симпатическую и парасимпатическую иннервацию. Симпатические волокна от правого и левого симпатических стволов, проходя в составе сердечных нервов, передают импульсы, которые ускоряют ритм сердца, расширяют просвет венечных артерий, а парасимпатические волокна проводят импульсы, которые замедляют сердечный ритм и суживают просвет венечных артерий. Чувствительные волокна от рецепторов стенок сердца и его сосудов идут в составе нервов к соответствующим центрам спинного и головного мозга.

    Гистологическое строение сердца

    Стенка сердца состоит из трёх слоёв — эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард состоит из тонкой (не более 0,3—0,4 мм) пластинки соединительной ткани, эндокард состоит из эпителиальной ткани, а миокард состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани. Клетки миокарда принято называть кардиомиоцитами.
    Миокард густо пронизан кровеносными сосудами и нервными волокнами, образующими несколько нервных сплетений. На каждый капилляр миокарда приходится примерно четыре нервных волокна.

    Биофизический взгляд на строение сердца

    С точки зрения современной науки, сердце представляет собой многокомпонентную полимерную неоднородную активную среду естественного происхождения. Тонкая организация структуры этой среды и обеспечивает её основные биологические функции.
    Неоднородная структура сердца, лежащая в основе его тонкой организации, была многократно подтверждена сначала при помощи методов электрофизиологии, а затем и методами вычислительной биологии (см. рисунок).
    Автоволновые свойства сердечной ткани уже более чем полстолетия активно исследуются и российской и мировой наукой.
    Новый научный взгляд на этот биологический объект позволяет по-новому подойти к решению проблемы создания искусственного сердца: задача сводится к налаживанию базирующегося на современных нанотехнологиях производства искусственной полимерной активной среды с аналогичной автоволновой функцией.

    Физиология сердечной деятельности

    Сердечная деятельность

    Исторически принято выделять следующие физиологические функции сердечной ткани:
    Автоматия сердца — это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нём самом.
    Возбудимость сердца — это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико-химических свойств ткани.
    Проводимость сердца — осуществляется в сердце электрическим путём вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.
    Сократимость сердца — сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон.
    Рефрактерность миокарда — такое временное состояние невозбудимости тканей.
    Явления автоматизма, возбудимости и проводимости могут объединяться понятием «автоволновая функция сердца».
    Считается, что сердечная деятельность нацелена на обеспечение насосной функции сердца, то есть «основной физиологической функцией сердца является нагнетание крови в сосудистую систему».

    Кровообращение

    Выполняя в системе кровообращения насосную функцию, сердце постоянно нагнетает кровь в артерии. Сердце человека — это своеобразный насос, который обеспечивает постоянное и непрерывное движение крови по сосудам в нужном направлении. Простые расчёты показывают, что в течение 70 лет сердце обычного человека выполняет более 2,5 млрд ударов и перекачивает 250 млн литров крови.
    Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении — из предсердий в желудочки.

    Цикл работы сердца

    Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:

  • Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
  • Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трехстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и лёгочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и лёгочную артерию.
  • Пауза (диастола) короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнётся новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится.
  • Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек., на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный — период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.

    Автоматизм сердца

    Определённая часть сердечной мышцы специализируется на выдаче остальному сердцу управляющих сигналов в форме соответствующих импульсов автоволновой природы; эта специализированная часть сердца получила название Проводящая система сердца (ПСС). Именно она обеспечивает автоматизм сердца.
    Синусно-предсердный узел, называемый водителем ритма 1-го порядка и расположенный на своде правого предсердия, является важной частью ПСС. Путём отправки регулярных автоволновых импульсов он управляет частотой сердечного цикла. Эти импульсы через пути проведения предсердий поступают в предсердно-желудочковый узел и дальше — в отдельные клетки рабочего миокарда, вызывая их сокращение.
    Таким образом, ПСС при помощи координации сокращений предсердий и желудочков обеспечивает ритмичную работу сердца, т.е. нормальную сердечную деятельность.

    Регуляция работы сердца

    Работа сердца регулируется нервной и эндокринной системами, а также ионами кальция Ca 2+ и калия K + , которые содержатся в крови.
    Нервная система регулирует частоту и силу сердечных сокращений: (симпатическая нервная система обуславливает усиление сокращений, парасимпатическая — ослабляет).
    Воздействие эндокринной системы на сердце происходит при посредстве гормонов, которые могут усиливать или ослаблять силу сердечных сокращений, изменять их частоту. Основной эндокринной железой, регулирующей работу сердца, можно считать надпочечники: они выделяют гормоны адреналин и ацетилхолин, действие которых на сердце соответствуют функциям симпатической и парасимпатической системам.
    Эффект на работу сердца оказывают также ионы кальция и калия, а также эндорфины и множество иных биологически активных веществ.

    Инструментальные методы диагностики работы сердца

    Электрические явления

    Работа сердца (как и любой мышцы) сопровождается электрическими явлениями, которые вызывают появление электромагнитного поля вокруг работающего органа. Электрическую активность сердца можно зарегистрировать при помощи различных методов электрокардиографии, дающей картину изменений во времени разности потенциалов на поверхности тела человека, либо электрофизиологического исследования миокарда, позволяющее проследить пути распространения волн возбуждения непосредственно на эндокарде. Эти методы играют важную роль в диагностике инфаркта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.

    Акустические явления

    Акустические явления, называемые тонами сердца, можно услышать, прикладывая к грудной клетке ухо или стетоскоп. Каждый сердечный цикл в норме разделяют на 4 тона. Ухом при каждом сокращении слышны первые 2. Более долгий и низкий связан с закрытием дву- и трёхстворчатого клапанов, более короткий и высокий — это закрываются клапаны аорты и лёгочной артерии. Между одним и вторым тоном идёт фаза сокращения желудочков.

    Механическая активность

    Сердечные сокращения сопровождаются рядом механических проявлений, регистрируя которые, также можно получить представление о динамике сокращения сердца. Например, в пятом межреберье слева, на 1 см внутри от среднеключичной линии, в момент сокра­щения сердца ощущается верхушечный толчок. В период диастолы сердце напоминает эллипсоид, ось которого направлена сверху вниз и справа налево. При сокращении желу­дочков форма сердца приближается к шару, при этом продольный диаметр сердца уменьшается, а поперечный возрастает. Уплотнен­ный миокард левого желудочка касается внутренней поверхности грудной стенки. Одновременно опущенная к диафрагме при диастоле верхушка сердца в момент систолы приподнимается и ударяется о переднюю стенку грудной клетки. Все это и вызывает появление верхушечного толчка.
    Для анализа механической активности сердца используют ряд специальных методов.
    Кинетокардиография — метод регистрации низкочастот­ных вибраций грудной клетки, обусловленных механической деятельностью сердца; позволяет изучить фазовую структуру цикла левого и правого желудочков сердца одновременно.
    Электрокимография является электрической регистра­цией движения контура сердечной тени на экране рентгеновского аппарата.
    Баллистокардиография основана на том, что изгна­ние крови из желудочков и её движение в крупных сосудах вызывают колебания всего тела, зависящие от явлений реактивной отдачи, подобных тем, которые наблюдаются при выстреле из пушки (название методики «баллистокардиография» происходит от слова «баллиста» — метательный снаряд). Кривые смещений тела, записываемые баллистокардиографом и зависящие от работы сер­дца, имеют в норме характерный вид. Для их регистрации су­ществует несколько различных способов и приборов.
    Динамокардиография основана на том, что движения сердца в грудной клетке и перемещение крови из сердца в сосуды сопровождаются смещением центра тяжести грудной клетки по отношению к той поверхности, на которой лежит человек. Обследуемый лежит на специальном столе, на котором смонтировано особое устройство с датчиками — преобразователями механических ве­личин в электрические колебания. Устройство находится под груд­ной клеткой исследуемого. Смещения центра тяжести регистрируются осциллографом в виде кривых. На динамокардиограмме отмечаются все фазы сердечного цикла: систола предсердий, пе­риоды напряжения желудочков и изгнания из них крови, протодиастолический период, периоды расслабления и наполнения же­лудочков кровью.

    http://medviki.com/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B4%D1%86%D0%B5_%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0

    Добавить комментарий

    1serdce.pro
    Adblock detector