4). Система свертывания и антисвертывания. Факторы свертывания: тканевые, плазменные, тромбоцитарные.

5). Фазы свертывания крови.

ГЕМОСТАЗ

В прикладном смысле термин «гемостаз» (от гр. haima кровь, stasis остановка) применяют для обозначения собственно процесса остановки кровотечения. Система гемостаза включает факторы и механизмы трёх категорий: свёртывающую, противосвёртывающую и фибринолитическую.

 Свёртывающая система, а именно плазменные факторы свёртывания (прокоагулянты), формируя сложный гемокоагуляционный каскад, обеспечивает коагуляцию фибриногена и тромбообразование (Рис. 24–24). Каскад реакций, ведущий к образованию тромбина, может реализоваться двумя путями — внешним (на рисунке слева и сверху) и внутренним (на рисунке справа и сверху). Для инициации реакций внешнего пути необходимо появление тканевого фактора на внешней поверхности плазматической мембраны тромбоцитов, моноцитов и эндотелия. Внутренний путь начинается с активации фактора ХII при его контакте с повреждённой поверхностью эндотелия. Понятие о внутреннем и внешнем путях свёртывания достаточно условно, т.к. каскад реакций свёртывания крови идёт преимущественно внешним путём, а не по двум относительно независимым путям.

 Противосвёртывающая система физиологических антикоагулянтов обусловливает торможение или блокаду свёртывания крови.

 Фибринолитическая система реализует лизис фибринового тромба.

• Плазменные факторы свёртывания — различные компоненты плазмы, реализующие образование сгустка крови. Факторы свёртывания обозначают римскими цифрами (к номеру активированной формы фактора добавляют строчную букву «а»).

I — растворимый фибриноген, превращающийся в нерастворимый фибрин под влиянием тромбина (фактор IIа).

II — протромбин (профермент), превращающийся в протеазу тромбин (фактор IIa) под влиянием комплекса фактора Xa, фосфолипидов мембран тромбоцитов и других клеток, Са2+ и фактора Va.

III — тканевый фактор. Комплекс тканевого фактора, фосфолипидов, фактора VIIa и Са2+ запускает внешний механизм свёртывания.

IV — Ca2+.

V — проакцелерин — предшественник акцелерина (Va) — белка-активатора мембранного комплекса Xa-Va-Ca2+.

VII — проконвертин (профермент), VIIа — протеаза, активирующая факторы X и IX.

VIII — неактивный антигемофильный глобулин А — предшественник фактора VIIIa (активного антигемофильного глобулина) — белка-активатора мембранного комплекса IXa-VIIIa-Ca2+. Недостаточность фактора VIII приводит к развитию классической гемофилии А, наблюдающейся только у мужчин.

IX — неактивный антигемофильный глобулин В (профермент, неактивный фактор Кристмаса) — предшественник активного антигемофильного фактора В (активный фактор Кристмаса) — протеазы, активирующей фактор X. Недостаточность фактора IX приводит к развитию гемофилии В (болезнь Кристмаса).

X — неактивный фактор Стюарта–Прауэр (активная форма — фактор Xa — протеаза, активирующая фактор II), недостаточность фактора Стюарта приводит к дефектам свёртывания.

XI — профермент контактного пути свёртывания крови — неактивный плазменный предшественник тромбопластина (активная форма — фактор XIa — сериновая протеаза, превращающая фактор IX в фактор IXa). Недостаточность фактора XI приводит к кровоточивости.

XII — неактивный фактор Хагемана — профермент контактного пути свёртывания крови, активная форма — фактор XIIa (активный фактор Хагемана) — активирует фактор XI, прекалликреин (профермент контактного пути свёртывания крови), плазминоген).

XIII — фибринстабилизирующий фактор (фактор Лаки–Лорана) — активированный тромбином фактор XIII (фактор XIIIа), образует нерастворимый фибрин, катализируя образование амидных связей между молекулами фибрина-мономера, фибрином и фибронектином.

• Внешний путь занимает центральное место в свёртывании крови. Ферментные мембранные комплексы (см. ниже) образуются только при наличии на внешней поверхности плазматической мембраны тромбоцитов и эндотелиальных клеток тканевого фактора и отрицательно заряженных фосфолипидов, т.е. при формировании отрицательно заряженных (тромбогенных) участков и экспозиции апопротеина тканевого фактора. При этом тканевый фактор и поверхность клеточной мембраны становятся доступными для плазменных факторов.

 Активация ферментов. В циркулирующей крови содержатся проферменты (факторы II, VII, IX, X). Белки–кофакторы (факторы Vа, VIIIa, а также тканевый фактор — фактор III) способствуют превращению проферментов в ферменты (сериновые протеазы).

 Ферментные мембранные комплексы. При включении каскадного механизма активации ферментов последовательно образуются 3 связанных с фосфолипидами клеточной мембраны ферментных комплекса. Каждый комплекс состоит из протеолитического фермента, белка–кофактора и ионов Са2+: VIIa–тканевый фактор–фосфолипид–Ca2+, IXa–VIIIa–фосфолипид–Ca2+ (теназный комплекс, активатор фактора Х); Xa–Va–фосфолипид–Ca2+ (протромбиназный комплекс, активатор протромбина). Каскад ферментативных реакций завершается образованием мономеров фибрина и последующим формированием тромба.

 Ионы Ca2+. Взаимодействие ферментных комплексов с клеточными мембранами происходит с участием ионов Са2+. Остатки  карбоксиглутаминовой кислоты в факторах VIIа, IXа, Xа и протромбине обеспечивают взаимодействие этих факторов посредством Са2+ с отрицательно заряженными фосфолипидами клеточных мембран. Без ионов Са2+ кровь не свёртывается. Именно поэтому для предотвращения свёртывания крови снижают концентрацию Ca2+ деионизацией кальция цитратом (цитратная кровь) либо осаждением кальция в виде оксалатов (оксалатная кровь).

 Витамин К. Карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в проферментах прокоагулянтного пути катализирует карбоксилаза, коферментом которой является восстановленная форма витамина К (нафтохинона). Поэтому недостаточность витамина К тормозит свёртывание крови и сопровождается кровоточивостью, подкожными и внутренними кровоизлияниями, а структурные аналоги витамина К (например, варфарин) применяют в клинической практике для предупреждения тромбозов.

• Контактный путь свёртывания крови начинается с взаимодействия профермента (фактора XII) с повреждённой эндотелиальной поверхностью сосудистой стенки. Такое взаимодействие приводит к активации фактора XII и инициирует образование мембранных ферментных комплексов контактной фазы свёртывания. Эти комплексы содержат ферменты калликреин, факторы XIа (плазменный предшественник тромбопластина) и XIIа (фактор Хагемана), а также белок–кофактор — высокомолекулярный кининоген.

• Противосвёртывающая система крови. Физиологические ингибиторы играют важную роль в поддержании крови в жидком состоянии и препятствуют распространению тромба за пределы повреждённого участка сосуда. Тромбин, образующийся в результате реакций свёртывания крови и обеспечивающий формирование тромба, вымывается током крови из тромба; в дальнейшем тромбин инактивируется при взаимодействии с ингибиторами ферментов свёртывания крови и в то же время активирует антикоагулянтную фазу, тормозящую образование тромба.

 Антикоагулянтная фаза. Эту фазу запускает тромбин (фактор II), вызывая образование ферментных комплексов антикоагулянтной фазы на неповреждённом эндотелии сосудов. В реакциях антикоагулянтной фазы, помимо тромбина, участвуют тромбомодулин эндотелиальных клеток, витамин К–зависимая сериновая протеаза — протеин С, активирующий протеин S и плазменные факторы свёртывания Va и VIIIa.

Последовательность событий антикоагулянтной фазы такова:

 тромбин в сочетании с Са2+ образует мембранный комплекс с тромбомодулином;

 этот комплекс активирует протеин С,

 активированный протеин С вместе с Са2+ образует мембранный комплекс с протеином S;

 активированный протеин С в составе комплекса гидролизует пептидные связи факторов Vа и VIIIа и превращает их в неактивные пептиды.

Таким образом, тромбин, активируя протеин С, тормозит процесс свёртывания крови.

 Физиологические ингибиторы ферментов свёртывания крови (антитромбин III, гепарин, 2-макроглобулин, антиконвертин, 1-антитрипсин) ограничивают распространение тромба местом повреждения сосуда.

 Антитромбин III — наиболее сильный ингибитор свёртывания крови; на его долю приходится до 80% антикоагулянтной активности крови. Этот ингибитор инактивирует сериновые протеазы тромбин, факторы IXa, Xa, XIIa, калликреин, плазмин и урокиназу.

 Гепарин синтезируется в тучных клетках. В присутствии гепарина повышается сродство мощного антикоагулянта антитромбина III к сериновым протеазам крови. После образования комплекса «антитромбин III–гепарин–фермент» гепарин освобождается из комплекса и может присоединяться к другим молекулам антитромбина.

 2-Макроглобулин образует комплекс с тромбином, в результате чего фибриноген становится недоступным для тромбина.

 Тканевый ингибитор прокоагулянтного пути свёртывания — синтезируется в эндотелии сосудов и связывается с комплексом «VIIa–тканевый фактор–фактор Ха–Ca2+».

 1-Антитрипсин ингибирует активность тромбина, фактора ХIа и калликреина.

• Фибринолитическая система. Тромб может раствориться в течение нескольких дней после образования. При фибринолизе — ферментативном расщеплении волокон фибрина — образуются растворимые пептиды. Фибринолиз происходит под действием сериновой протеазы плазмина, точнее — при взаимодействии фибрина, плазминогена и тканевого активатора плазминогена.

 Плазминоген — неактивный профермент плазмина — синтезируется в печени, почках и костном мозге.

 Плазмин образуется из плазминогена под влиянием активаторов — тканевого активатора плазминогена, урокиназы, стрептокиназы, фактора XIIа, калликреина. Активность плазмина подавляют ингибиторы сериновых протеаз 2-антиплазмин, 2-макроглобулин, 1-антитрипсин, комплекса «антитромбин–гепарин».

 Тканевый активатор плазминогена — протеолитический фермент, содержащийся в эндотелии сосудов —превращает плазминоген в плазмин. Абсорбированный на фибриновом сгустке плазминоген под действием активаторов превращается в плазмин, а плазмин гидролизует фибрин с образованием растворимых пептидов.

 Тромболитическая терапия. Снижение фибринолитической активности крови сопровождается тромбозами (образование тромбов в кровеносных сосудах). Для тромболитической терапии при инфаркте миокарда, тромбозах вен и артерий применяют урокиназу, стрептокиназу и тканевый активатор плазминогена.

• Лабораторные показатели системы гемостаза. Кровь здорового человека in vitro свёртывается за 5–10 мин. При этом образование протромбиназного комплекса занимает 5–8 мин, активация протромбина — 2–5 с и превращение фибриногена в фибрин — 2–5 с. В клинической практике для оценки гемостаза оценивают содержание разных компонентов системы свёртывания, антикоагулянтов и фибринолиза. К простейшим лабораторным методам относят определение времени кровотечения, тромбинового и протромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени и протромбинового индекса.

 Определение времени кровотечения. Существует несколько методов определения времени кровотечения. Классический метод — метод Дьюка. Техника проведения:

1. В нижненаружный край уха (или в кончик мякоти пальца при модификации пробы Дьюка) иглой или пером-скарификатором производят укол на глубину около 4 мм, после чего каждые 15–30 с фильтровальной бумагой, не касаясь ранки, снимают каплю крови.

2. Счёт времени ведут от момента появления первой капли до остановки кровотечения.

3. В норме кровотечение прекращается через 1–4 мин.

 Определение протромбинового индекса. Протромбиновый индекс — лабораторный показатель содержания в плазме крови протромбина (фактора II) и других компонентов протромбинового комплекса (факторов VII, X, V).

1. Устанавливают время свёртывания цитратной плазмы крови, добавляя к ней тромбопластин определённой активности и раствор хлорида кальция.

2. Сравнивают протромбиновое время плазмы крови больного (в секундах) и контрольной нормальной плазмы донора (в секундах) и вычисляют протромбиновый индекс (в процентах) как частное от деления протромбинового времени донора на протромбиновое время пациента. В норме протромбиновый индекс составляет 85–100%.

• Нарушения системы гемостаза подразделены на три группы.

 Усиление свёртываемости крови и тромбообразования — гиперкоагуляция и развитие тромботического синдрома.

 Уменьшение свёртываемости крови и тромбообразования — гипокоагуляция и развитие геморрагических синдромов.

 Фазное нарушение состояния системы гемостаза: фаза гиперкоагуляции, сопровождаясь интенсивным потреблением прокоагулянтов, переходит в фазу гипокоагуляции. В результате развивается коагулопатия потребления и тромбогеморрагический синдром.

• Патология тромбоцитов и расстройства системы коагуляции. Тромбоциты играют ведущую роль в остановке кровотечения; наличие дефицита и/или дефекта кровяных пластинок приводят к удлинению времени кровотечения и геморрагическому диатезу.

 Тромбоцитопения — частая причина патологической кровоточивости.

 Созревание мегакариоцитов избирательно подавляют тиазидные диуретики, этанол и препараты, используемые при химиотерапии опухолей.

 Неэффективный тромбоцитопоэз возникает при дефиците витамина В12 и фолиевой кислоты. В костном мозге находят морфологически и функционально аномальные мегакариоциты, дающие начало дефектным и быстро разрушающимся тромбоцитам.

 Усиленное разрушение тромбоцитов на периферии — наиболее распространённая форма тромбоцитопений, характеризуется укороченным периодом жизни тромбоцитов и увеличенным количеством мегакариоцитов костного мозга; эти расстройства обозначают как иммунная или неиммунная тромбоцитопеническая пурпура.

 Тромбоцитопатия — состояние, характеризующееся нормальным количеством тромбоцитов, не способных адекватно участвовать в гемостазе. Вызванная ЛС дисфункция тромбоцитов — наиболее частая причина тромбоцитопатий.

 Коагулопатии (расстройства свёртывания крови) подразделяют на наследственные и приобретённые.

 Наследственные заболевания обычно обусловлены дефектом одного из факторов коагуляции. Классические примеры — дефекты фактора VIII (развивается гемофилия типа А и болезнь фон Виллебранда). Гемофилия типа А — Х–сцепленная рецессивная патология (носители дефектного гена — женщины, болеют мужчины). При дефиците фактора IХ развивается гемофилия типа В.

 Приобретённые коагулопатии. Их патогенез сложнее, они могут быть обусловлены сочетанием недостаточности факторов свёртывания и другими расстройствами (например, витамин К–зависимые коагулопатии, определяемые недостатком витамина К).

 Наследственные и приобретённые нарушения гемостаза могут привести как к геморрагическим заболеваниям, характеризующимся кровоточивостью, так и к тромботической болезни. Следует отметить, что повышенная склонность к тромбообразованию и внутрисосудистому свёртыванию (тромбофилии) встречается гораздо чаще, чем гемофилии. Например, частота разных форм гемофилий колеблется в разных странах от 6 до 18 на 100 000 мужчин, в то время как тромбофилии, вызванные дефицитом антитромбина III, встречаются у 1–2 больных на 5000, а при недостатке протеина С — у одного на 15 000 человек.

4. Сердце, представление об эволюции его структуры и функции.

План ответа:

1. Строение сердца в процессе филогенеза.

2. Строение сердца и миокарда.

3. Физиологические свойства сердца.

Анатомия и эволюция системы кровообращения известны из курсов зоологии и анатомии человека.

Сердце у человека имеет массу около 220-350 г у мужчин и 180-280 г у женщин, составляя 0,5% массы тела. Потребляет же около 5% минутного кровотока. На 100 г ткани в покое по венечным сосудам проходит 80-90 мл крови в минуту. У млекопитающих миокард получает кровь по двум венечным артериям, правой и левой, устья которых расположены в корне аорты. Капиллярная сеть в сердце очень густая, число капилляров приближается к количеству кардиомиоцитов. Венозный синус, собирающий кровь из дренажной системы, сбрасывает ее непосредственно в правое предсердие (2/3 всего количества). Остальные 1/3 кровотока покидает сердце по передним сердечным венам. При интенсивной мышечной работе кровоток в сердце возрастает в 4-5 раз, хотя в ходе сердечного цикла меняется из-за механического сдавления сосудов. Имеются особенности в обеспечении миокарда энергией. Главный метаболический путь в клетках миокарда аэробный, окислительное фосфориллирование. Никакого кислородного долга миокард не выносит. Потребление кислорода сердечной мышцей очень высокое 8-10 мл/100 г ткани в минуту. Основные субстраты для окислительного фосфориллирования в миокарде свободные жирные кислоты (34%), глюкоза (31%), и лактат (28%) в покое. При физической нагрузке доля молочной кислоты возрастает до 60%, что целесообразно с точки зрения утилизации этого субстрата, накапливающегося в нагруженных мышцах. Сердце направленно нагнетает кровь в сосудистую систему из-за периодических сокращений и работы клапанного аппарата. Каждый сердечный цикл состоит из двух основных периодов систолы и диастолы. При этих состояниях изменяется давление в полостях сердца и выходящих их него сосудов аорты и легочной артерии.

Началом цикла сердечного сокращения принято считать систолу предсердий, продолжающуюся до 0,1 с. После ее окончания наблюдается систола желудочков, общая длительность которой составляет 0,33 с. Период систолы желудочков складывается из времени общего напряжения (0,08 с) и периода изгнания (0,25 с). Диастола желудочков состоит из периода изометрического расслабления и периода наполнения. Весь цикл при частоте сердечных сокращений 75 уд/мин продолжается 0,8 с. До 40% времени кардиомиоциты сокращены, 60%- расслаблены.

Во время систолы предсердий внутриполостное давление в них увеличивается до 6-8 мм рт.ст., что приводит к изгнанию крови в полость желудочков (устья полых вен пережаты сокращением миоцитов предсердий).

Во время систолы желудочков, в период напряжения, давление в их полости постепенно повышается, и когда оно превосходит давление в предсердиях – атриовентрикулярные клапаны закрываются. Поскольку полулунные клапаны в этот момент еще не открыты, пространство в желудочках оказывается замкнутым. Давление в них по мере продолжения изометрического сокращения стремительно увеличивается, и когда оно превосходит давление в аорте периода диастолы (80 мм рт.ст.) и давление в легочной артерии 20 мм рт.ст., происходит открытие полулунных клапанов. Начинается изгнание крови, нарастает давление в левом желудочке до 120 мм рт.ст., в правом до 30 мм рт.ст., до тех пор, пока не наступит диастола, давление в желудочках не упадет, и не закроются полулунные сосудистые клапаны.

Основные функциональные показатели работы сердца.

В покое, во время диастолы, желудочки могут принять до 120-130 мл крови. Объем крови, содержащийся в конце диастолы, называется конечно-диастолическим объемом. Во время систолы при относительном покое организма в аорту выбрасывается около 70 мл крови. Оставшиеся в сердце 50-60 мл крови составляют конечно-систолический объем. При физической нагрузке конечный систолический объем может уменьшаться до 10-30 мл.

Систолический объем – СО – количество крови, выбрасываемой каждым желудочком за одно сокращение. Синоним – ударный объем. Разность между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами.

Минутный объем – МОК– сердечный выброс – количество крови, выбрасываемое желудочками сердца в минуту. Это интегральный показатель работы сердца, зависит от систолического объема и частоты сердечных сокращений: МОК=СО×ЧСС

МОК у мужчин приближается к 4-5,5, а у женщин к 3-4,5 л/мин

В положении стоя МОК на треть меньше, чем лежа, кровь скапливается в нижней части тела и уменьшается систолический объем.

Частота сердечных сокращений – один из информативных показателей работы сердца. В онтогенезе ЧСС покоя снижается от 100-110 до 70 уд/мин, затем к пожилому возрасту вновь возрастает на 7-8 уд/мин.

У мелких животных ЧСС может достигать 500 уд/мин, что связано с интенсивным обменом и процессами терморегуляции.

Общий объем крови, находящейся в сосудах, называется объемом циркулирующей крови. Этот показатель влияет на возврат крови в сердце. У взрослого человека около 84 % всей крови находится в большом круге кровообращения, 9% в малом, 7% в сосудах и полостях сердца. 60-70% всей крови постоянно содержится в венах.

Физиология сердечной мышцы.

Функциональной единицей миокарда является мышечное волокно, образованное цепочкой нескольких кардиомиоцитов. Между ними имеются электрические синапсы, контакты, имеющие малое сопротивление.

Среди клеток миокарда выделяют большинство рабочих, сократительных, или типичных кардиомиоцитов, и меньшинство (около 1%) атипичных, узловых кардиомиоцитов, составляющих проводящую систему сердца.

К основным свойствам сердечной мышцы относятся

–автоматизм

– проводимость

– возбудимость

–сократимость

Автоматизм миокарда. Способность к ритмическим сокращениям без внешних стимулов является характерным свойством сердца. Причиной автоматических сокращений миокарда является генерация импульсов пейсмекерными клетками.

Подробное описание проводящей системы сердца можно найти в руководствах по физиологии или клинической кардиологии. В общем курсе рассматривается ее упрощенное строение.

Проводящая система сердца включает узлы и пучки:

1.Синоатриальный узел

2.Атриовентрикулярный узел

3.Пучок Гиса

4.Волокна Пуркинье.

В проводящей системе сердца и локализованы водители ритма. Не все клетки проводящей системы способны быть водителями ритма. Только небольшая часть (3,5%) из всей массы синусного узла способна генерировать спонтанные колебания потенциала, их называют истинными пейсмекарами, в отличие от латентных, потенциальных. Истинные пейсмекеры способны к спонтанной деполяризации. Пейсмекерный потенциал обусловлен медленной диастолической деполяризацией, феноменом, характерным только для атипичных кардиомиоцитов. Пейсмекарами могут быть клетки и других узлов и проводящих элементов миокарда, если не функционирует синусный узел. Для этих клеток нет понятия потенциал покоя. Мембранный потенциал их постоянно, ритмически правильно, флуктуирует приводя к периодическому открытию и закрытию потенциалчувствительных ионных каналов.

По современным представлениям (А.Д.Ноздрачев, 2005) в генерации возбуждения пейсмекерной клеткой можно выделить три фазы.

1.Начальная, фаза спонтанной диастолической деполяризации. Обусловлена снижением калиевой проницаемости (уменьшением выходящего калиевого тока, выносящего положительный заряд из клетки) на фоне действия натриевой утечки, также понижающего электроотрицательность цитоплазмы. Деполяризация развивается плавно до тех пор, пока не достигнет порога срабатывания Т-каналов.

2.Вторая фаза начинается открытием потенциалзависимых кальциевых Т-каналов. Т-каналы выступают как триггеры инициации потенциала действия. Поскольку порог потенциалзависимых кальциевых каналов в проводящих кардиомиоцитах невелик, при достижении КУД, близкого к –35 мВ, начинается они начинают открываться.

3.Генерация потенциала действия. Основной вклад в его развитие вносят кальциевые потенциалзависимые каналы L-типа. Реполяризация обусловлена функционированием калиевых каналов.

Таким образом, пейсмекерный потенциал обусловлен медленной диастолической деполяризацией, местным, нераспространяющимся возбуждением. Механизм, задающий ритм спонтанных колебаний мембранного потенциала, не установлен, хотя известно, что он связан с внутриклеточными процессами в пейсмекерных клетках, возможно, связанных с работой кальциевых ионных насосов. Полагают, что спонтанный внутриклеточный ритм может быть близким к 3 Гц.

Проводимость. По проводящей системе сердца возбуждение распространяется в 5 раз быстрее, чем по рабочим кардиомиоцитам, и охватывает практически весь миокард. Однако, вначале ритм сердечных сокращений формируется в синусном узле, а далее, после задержки в атриовентрикулярном узле, переходит по пучку Гиса и волокнам Пуркинье ко всем синцитиально объединенным рабочим миокардиоцитам. Имеется иерархия участков атипичных кардиомиоцитов, ведущим узлом в генерации ритма сердца является синусный, когда он функционирует нормально, другие выполняют только проводниковые функции. Передача возбуждения на другие проводящие, а затем и рабочие кардиомиоциты осуществляется путем распространения потенциала действия без затухания (декремента). Возможность для этого обеспечивается наличием нексусов, расположенных на поверхности кардиомиоцитов.

Постоянная длины для кардиомиоцитов λ равна от 65 поперек и 130 мкм вдоль волокна. Постоянная времени (τ=RC) приближается к 4,4 мс. Вспомним, что первая величина определяет то расстояние, на которое первоначальный потенциал уменьшается в e раз, вторая – показывает, за какой отрезок времени потенциал уменьшается в 1/e раз. Поскольку емкость мембраны волокон Пуркинье выше, чем у рабочих кардиомиоцитов, и учитывая то, что сопротивление мембраны во время деполяризации резко падает, можно понять, что постоянная времени за один сердечный цикл может меняться в широких пределах. Скорость передачи возбуждения в сердце различается от 5 м/с в проводящей системе до 0,5 м/с в рабочих клетках.

Возбудимость.

Под действием различных раздражителей электрических, химических, температурных, сердце способно возбуждаться. Как и всякая возбудимая клетка, рабочий кардиомиоцит имеет поляризованную мембрану. В покоя, в фазу диастолы, для мембраны кардиомиоцита характерен потенциал покоя, обусловленный теми же причинами, что и у любой возбудимой клетки. Мембранный потенциал покоя близок к равновесному потенциалу для К+ и соответствует минус 60-80 мВ. При возбуждении в мембране (сарколемме) открываются первыми потенциалзависимые натриевые каналы, входящий ток смещает МП до КУД (КУД натриевых каналов= –55 мВ) и развивается ПД. Передний фронт ПД в рабочем кардиомиоците нарастает очень круто. Далее начинается особенно характерная для рассматриваемых клеток фаза реполяризации, состоящая из двух периодов. Вслед за началом реполяризации, обусловленной выходом из клетки ионов калия, наступает плавное длительное (350 мс) удержание мембранного потенциала на значении, близком к максимальному, регистрируемому при ПД. Эта фаза плато обеспечивается проникновением в клетку Са++ по потенциалзависимым кальциевым каналам, КУД которых близок к минус 35мВ, на фоне работы калиевых. Потенциалзависимые кальциевые каналы имеют, по аналогии с натриевыми, легкие (d) и тяжелые (f) ворота, обеспечивающие ионную проводимость. Последовательность событий складывается из открытия активационных d– и последующего закрытия инактивационных f–ворот кальциевых каналов; они очень инерционны и фаза «плато» поэтому продолжается до 350 мс. После этого калиевые каналы, открывшиеся еще при деполяризации мембраны, наконец восстанавливают потенциал мембраны на уровне ПП, за счет выхода из клеток ионов калия по градиенту концентрации. Электрическая стимуляция ткани сердца приводит к развитию возбуждения по тем же механизмам, что и при спонтанных процессах. Поэтому электрическое раздражение рассматривается как адекватное для миокарда, и в практике применяются электростимуляторы, в том числе имплантированные кардиостимуляторы.

При нанесении раздражения на участки сердечной мышцы в разные периоды сердечного цикла можно убедиться в том, что для нее характерны абсолютная и относительная рефрактерность. Поскольку рабочие кардиомиоциты имеют длительность ПД около 300 мс, значит, чаще чем 3 раз в 1 с сердце сократится не сможет. Но длительный рефрактерный период приводит к тому, что в любом случае сердце сокращается целиком. Отдельные участки сердечной мышцы способны сокращаться чаще, но это уже выходит за рамки физиологии.

Сократимость. Сердечной мышце свойственна сократимость, в основе ее лежит обычный механизм мышечного сокращения.

Электромеханическое сопряжение в кардиомиоцитах принципиально напоминает этот процесс в скелетных мышцах. Для сердечных сократительных белков актина и миозина свойственны те же взаимодействия, так же важен кальций и АТФ.

Электрокардиограмма

В результате того, что кардиомиоциты проходят все стадии возбуждения синхронно, возникает значительный потенциал, достигающий кожной поверхности тела. Поэтому если на теле расположить электроды, можно прибором с небольшим усилением зафиксировать электрокардиограмму.

Электрокардиография, – современный высокоинформативный метод оценки сердечной деятельности, основанный на регистрации электрических процессов. Он позволяет оценивать многие отклонения в деятельности сердца и диагностировать многие заболевания, например, ишемические.

В электрокардиограмме (ЭКГ) различают зубцы и интервалы.

Зубец Р, первый компонент ЭКГ, свидетельствует о том, что процесс деполяризации предсердий завершен, импульс инициируется синусным узлом. Критерий нормального синусного ритма. Имеет в норме А не более 0,25 мВ, длителдьность 0,1 с.

Интервал РQ. Отражает время от начала деполяризации предсердий до начала деполяризации желудочков, время прохождения импульса от сиоатриального узла до ножек пучка Гиса. 0,12-0,2 с длительность.

Комплекс QRS.Период деполяризации желудочков. Продолжительность 0,1 с. Зубец R самый большой в ЭКГ.

Сегмент ST. Окончание деполяризации желудочков и начало их реполяризации. Если амплитуда превышает 0,1 мВ, у пациента можно подозревать ишемическую болезнь. На пике Т находится точка относительной рефрактерности желудочков.

Интервал QT. Продолжительность 0,36-0,44 с. Полный цикл деполяризации и деполяризации желудочков. Удлинение может указывать на ишемию миокарда.

5. Понятие о рецепторах, органах чувств, анализаторах. Сенсорные системы классификация рецепторов.

1. Рецептор, определение понятия, классификация.

2. Современные представления об анализаторных системах, блок – схема анализатора.

3. Общие свойства анализаторов.

Анализатор – сложная нейродинамическая система афферентного назначения, сигнализирующая в ЦНС о состоянии и всех изменениях, происходящих во внутренней среде организма и окружающей его среде.

Мюллер считал, что кора мозга воспринимает не то, что идет из внешней среды, а то, что передают анализаторы.

Анализатор по Павлову состоит из трех частей

1) воспринимающей (рецептор)

2) проводниковой

3) корковой зоны.

Классификация :

1. Зрительная

2. Слуховая

3. Вкусовая

4. Обонятельная

5. Тактильная

6. Вестибулярная

7. Температурная

8. Болевая

9. Висцеральная (внутренняя)

10. Двигательная.

Рецепторы – специализированные образования, обеспечивающие обнаружение и различие сигналов, восприятие и трансформацию энергии раздражителей в энергию нервных импульсов и кодирование информации. Они могут представлять из себя клетки, части клеток (окончания нейронов) и могут иметь вспомогательные структуры.

Классификация рецепторов:

1. Экстерорецепторы и интерорецепторы;

2. Дистантные и контактные;

3. Механорецепторы, хеморецепторы, фоторецепторы, терморецепторы, болевые рецепторы;

4. Первичночувствующие и вторичночувствующие.

Первичночувствующие: действие раздражителя приводит к увеличению проницаемости для натрия и вызывает генерацию потенциала действия.

1) свободные нервные окончания – тактильные, обонятельные, мышечные;

2) между раздражителем и воспринимающим звеном должен быть промежуток – зрительный, слуховой, вкусовой, вестибулярный.

Вторичночувствующие: раздражитель действует на рецепторную клетку, в ней выделяется медиатор, он действует на второй нейрон, где и происходит генерация потенциала действия.

Кодирование: процесс преобразования информации в условную форму.Интенсивность стимула кодируется количеством задействованных рецепторов и колтчеством импульсов от каждого рецептора. Длительность стимула может кодироваться длительностью импульсации рецептора или включением «on» и «off» рецепторов в момент начала и окончания действия раздражителя.

Явление адаптации в сенсорных системах.

Адаптация – это привыкание к действию постоянного раздражителя.

Адаптация в сенсорных системах начинается на уровне рецептора и проявляется в изменении чувствительности рецептора к силе действия раздражителя. Изменение чувствительности рецептора может быть связано с существованием вспомогательных структур рецептора. Например, рецепторы тактильной чувствительности – тельца Пачини. В них адаптация идет за счет соединительно-тканной капсулы. Это внешняя причина.

Снижение чувствительности рецептора может быть вызвано и внутренними причинами – изменением свойств мембраны возбудимой клетки. Так, при длительном действии раздражителя может развиться длительная деполяризация мембраны рецептора по типу катодической депрессии.

Возможно изменение физико-химических свойств рецепторной клетки, например распад родопсина в палочках сетчатки.

Кроме того, снижение чувствительности рецепторов может быть связано с влияниями из высших отделов ЦНС, эфферентные импульсы из которой оказывают, как правило, тормозящее действие на рецепторный аппарат, снижая тем самым его чувствительность.

В зависимости от скорости адаптации различают две основные группы рецепторов:

А) медленно-адаптирующиеся рецепторы – в этом случае активность рецептора сохраняется в течении всего времени действия раздаржителя. Эти рецепторы получили название т о н и ч е с к и х .

Б) Быстро-адаптирующиеся рецепторы. В этом случае рецептор реагирует только на начало и конец действия раздражителя. Эти рецепторы получили название ф а з н ы х рецепторов.