Доклад: Физиология сердца

Доклад: Физиология сердца

Содержание:

Содержание:....................................................................2

Введение.......................................................................3

Сердце.........................................................................4

Круги кровообращения...........................................................4

Строение миокарда сердца.......................................................5

Типические волокна:............................................................5

Нетипические волокна...........................................................6

Физиологические особенности строения сердечной мышцы...........................6

Сердечный цикл.................................................................7

Дополнительные определения.....................................................8

Заключение.....................................................................9

Введение

В процессе эволюции у высших животных возникает проблема транспорта

питательных веществ и кислорода к тканям и отвода от них продуктов

метаболизма. Данная проблема была решена развитием системы кровообращения. С

помощью сердца, а также широкой и развернутой сети сосудов (вен, артерий,

капилляров), которые разветвляясь проникают в каждую малую точку организма

кровь доставляет все необходимое к тканям и относит от них, все токсичные

отходы, и продукты жизнедеятельности.

В организме позвоночных животных кровь циркулирует по замкнутой системе сосудов

и полостей, названных кровеносной системой, или системой кровообращения.

Сам принцип работы системы кровообращения интересовал ученых с давней

древности, но из за невозможности прямого наблюдения (in vita) и появления

ошибочных, тупиковых теорий его открытие сильно затянулось во времени.

Долгий срок считалось, что центр кровообращения – это печень, кровь течет по

сосудам, а по артериям кислород.

Во II веке д.н.э ученый Гален выдвинул предположение о существовании

отверстия в предсердной перегородке, через которое кровь поступает из правого

предсердия в левый желудочек. Попытку опровергнуть это мнение предпринял М.

Сервет в XVI веке, он открыл малый круг кровообращения, и показал, что весь

объем крови проходит через легкие, где и подвергается переработке (а не в

печени по бытующему мнению), но Сервет был объявлен инквизиторов и вместе со

своими трудами был сожжен, а его учение объявлено ересью.

Повторил его исследования, ученик Фабриция, В. Гарвей (1578-1657), который

эмпирическим путем установил замкнутость системы кровообращения, доказал

наличие большого и малого кругов кровообращения. Продолжил, доказал и

расширил учение Гарвея М. Мальпиги. Он в 1661 году обнаружил капилляры.

Впоследствии огромнейший вклад в развитие изучения системы кровообращения

вложили такие ученые как: И. П. Павлов, Э. Г. Старлинг, М. Г. Удельнова, В.

Ф. Овсянников.

Сердце

Сердце центральный орган кровообращения, благодаря его работе кровы

беспрерывно циркулирует внутри организма. Сердце начинает свою работу с

первым вздохом новорожденного животного и заканчивает лишь с его смертью.

Сердце представляет собой мышечный мешок разбитый двумя перегородками на

четыре части. Правую (содержащую венозную кровь) и левую (содержащую

артериальную кровь), и на предсердия, к которым кровь подтекает из

соответствующих магистралей; и желудочков, которые выталкивают кровь. Между

предсердиями и желудочками в левой и правой половинах сердца находятся

атриовентрикулярные отверстия снабженные Двух- и трехстворчатым клапанами,

предназначенными для свободного перехода крови из предсердий в желудочки и

препятствующих оттоку крови в обратную сторону. Для тех же целей

(односторонняя направленность кровотока) у артерий начинающихся от желудочков

(аорта и легочная артерия) имеются полулунные клапаны.

Круги кровообращения

В процессе эволюции у животных появляется два круга кровообращения, которые

разделяют на большой и малый круги.

Большой круг начинается в левом желудочке, при его сокращении кровь из сердца

попадает в аорту из которой кровь переходит в различной величины артерии,

которые впоследствии распадаются на артериолы и капилляры в тканях организма.

В капиллярах происходит обмен между кровью и прилегающими тканями. Затем

крови собирается в венулы, откуда сливается в вены, и по венам попадает в

полую вену и в правое предсердие, на чем путь большого круга кровообращения

заканчивается.

Из правого предсердия кровь переливается в правый желудочек, с которого

начинается малый круг кровообращения. Правый желудочек выталкивает кровь в

легочную артерию, которая делясь на более мелкие сосуды разветвляется сетью

капилляров в легких, где кровь насыщается кислородом и отдает связанный

углекислый газ. После газообмена кровь собирается в легочных венах и стекает

в левое предсердие, где и заканчивается малый круг кровообращения.

Разделение кругов кровообращения способствовало повышению давления в артериях

и как следствие более интенсивному обмену веществ.

Строение миокарда сердца

Сердце как орган состоит из трех оболочек: эндокарда, самой глубокой оболочки

представленной соединительно-тканной оболочкой, покрытой эндотелием, миокарда

-– мышечной оболочки сердца и эпикарда – наружной серозной- оболочки сердца.

Миокард построен из сердечной поперечно – полосатой мышечной ткани и имеет

ряд особенностей связанных с самой функцией сердца, как в целом, так и его

отделов:

- В различных отделах толщина сердечной мышцы неодинакова, например в левом

желудочке стенка толще чем в правом.

- Мышцы предсердия обособлены от мышц желудочков.

- В желудочках и предсердиях существуют общие мышечные пласты.

- В области венозных устьев преддверий располагаются сфинктеры.

- Наличие в миокарде двух морфофункциональных типов мышечных волокон.

Сердечная мышца при микроскопии выглядит подобно скелетной поперечно-

полосатой мускулатуре. Наблюдается четко выраженная поперечная исчерченость и

саркомерное строение.

Различают два типа сердечных волокон:

1) типичные волокна – рабочего миокарда,

2) нетипичные волокна проводящей системы.

Типические волокна:

Рабочий миокард состоит из цепочки мышечных клеток – саркомеров соединенных

друг с другом «конец в конец» и заключенных в общую саркоплазматическую

мембрану. Соединенные саркомеры образуют миофибриллы. Контакт саркомеров

осуществляется посредством вставочных дисков, благодаря чему волокна и имеют

характерную поперечную исчерченность.

Строение саркомеров:

Саркомеры состоят из чередующихся темных (миозиновых) – А, и светлых

(актиновых) - I полос. В центра полосы А расположена зона Н имеющая

центральную Т-линию. Саркомеры соединяются между собой с помощью вставочных

дисков – нексусов, которые и являются истинными границами клеток.

Миозин содержащийся в полосе А, способен расщеплять АТФ до АДФ, то есть

представляет собой аденозинтрифосфатазу, а так же способен образовывать с

миозином обратимый комплекс актомиозин (в присутствии Са++ и

образованием АДФ), чем и обусловлена сократимость сердечной мышцы.

Нетипические волокна.

Благодаря атипическим нервным волокнам реализуется автоматия сердца.

Автоматия сердца – это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием

импульсов, зарождающихся в нем самом.

Морфологическим субстратом автоматии служат атипические сердечные волокна. –

пейсмекеры, способные к периодической самогенерации мембранного потенциала.

Атипические миоциты более крупные, нежели рабочие, в них содержится больше

саркоплазмы с высоким содержанием гликогена, но мало миофибрилл и

митохондрий. В атипических клетках преобладают ферменты, способствующие

анаэробному гликолизу.

Сами атипические клетки располагаются в строго определенных областях и

образуют синатриальный (Кейт-Флерка) и атриовентрикулярный (Ашоффа-Тавара)

узлы и пучек Гисса делящийся на ножки, которые разветвляются как волокна

Пуркинье.

Схема работы проводящей системы сердца:

Типические миоциты во время сокращения поддерживают стабильный мембранный

потенциал, в то время как потенциал нетипических миоцитов синатриального узла

медленно понижается в связи с повышением проницаемости мембран для ионов натрия

входящих внутрь волокон и ионов калия выходящих из них. При открытии натриевых

ворот ионы Na+ лавинообразно устремляются внутрь волокон вызывая

распространение нового потенциала. («дрейф» потенциала). После чего процесс

повторяется.

Способность к автоматии в различных участках сердца неодинакова и у

атриовентрикулярного узла она уже ниже, а у пучка Гисса настолько мала, что

соответствующая частота возникновения мембранного потенциала не совместима с

жизнью.

Физиологические особенности строения сердечной мышцы.

Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях

сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот (например у

лошади в процессе бега частота сердечных толчков может увеличиваться в 4 – 5

раз). Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:

1 - Автоматия сердца, это способность сердца ритмически сокращаться под

влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.

2 – Возбудимость сердца, это способность сердечной мышцы возбуждаться от

различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся

изменениями физико – химических свойств ткани.

3 – Проводимость сердца, осуществляется в сердце электрическим путем

вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом

перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

4 – Сократимость сердца – Сила сокращения сердечной мышцы прямо

пропорциональна начальной длине мышечных волокон

5 – Рефрактерность миокарда – такое временое состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибриляция – быстрые

асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Сердечный цикл.

Работу сердца можно разделить на несколько фаз (периодов):

Напряжения – систола,

Изгнания крови,

Расслабление – диастола.

Сердечным циклом называют согласованное чередование систолы и диастолы сердца.

Началом сердечного цикла принято считать систолу предсердий (причем левое

сокращается незначительно раньше правого), при сокращении предсердий давление

в них повышается, и кровь перетекает в желудочки сердца. Кровь не оттекает в

вены, так как в момент систолы предсердий просвет вен сужен, а в желудочки

кровь перетекает свободно, так как желудочки расслаблены, и

атриовентрикулярные клапаны свободны. Время цикла 0,1 с.

Следующий этап цикла – систола желудочков. При их сокращение давление

возрастает и кровь стремясь оттечь захлопывает атриовентрикулярные клапаны и

устремляется в просвет артерий раскрывая полулунные клапаны. Время цикла 0,4

с.

После открытия полулунных клапанов давление в желудочках падает, а в артериях

резко возрастает, полулунные клапаны захлопываются наступает диастола

желудочков.

Дополнительные определения

Звуковые явления, которыми сопровождается работа сердца, называют тонами сердца.

Количество крови выброшенное сердцем в течении единицы времени названо

минутным объемом кровотока.

Отношение минутного объема крови к количеству сокращений серца называют

систолическим объемом крови.

При работе сердца возникают биоэлектрические потенциалы, которые можно

уловить с помощью специальной фиксирующей аппаратуры ЭКГ.

В связи с постоянной нагрузкой сердце очень чувствительно к недостатку

кислорода и питательных веществ, поэтому более 10% крови проходящей через

аорту, попадает в коронарные сосуды питающие сердечную мышцу.

Регуляция работы сердца проходит как на гуморальном, так и на нервном уровне.

В гуморальной регуляции участвуют гормоны адреналин и норадреналин, а нервная

– симпатической и парасимпатической нервной системой.

Важную роль в движении крови выполняют так называемые периферические сердца,

то есть скелетная мускулатура. При сокращении мышц (ходьба, работа)

суживаются просветы сосудов в них возрастает давление и кровь проталкивается

к сердцу.

Заключение

Сердце важнейший орган организма идеально приспособленное для поддержания

жизнедеятельности организма. Сложно устроенное, имеющие собственную систему

генерации сигнала и контроля частоты сокращений оно способно работать в

течении всей жизни животного не утомляясь.

Являясь важнейшим звеном в кровообращении, а следовательно всех обменных

процессов организма, работа сердца мгновенно отражает любые физические либо

химические отклонения организма от нормы. Поэтому знание принципов работы и

физиологических свойств сердца необходимо для нормального контроля за

здоровьем животного и обеспечения помощи при каких либо нарушениях в работе

этого органа.