Кровообращение

Программа по физиологии кровообращения

Сердце как насос. Структурная и функциональная организация сердца. Нагнетательная функция сердца. Клапаны сердца, их значение. Внутрисердечная гемодинамика и состояние клапанов. Факторы, определяющие венозный возврат крови к сердцу. Понятие о систолическом и минутном объеме как интегративном показателе деятельности сердца. Методы определения МОК. Принцип Фика.

Сердечный цикл. Фазовый анализ сердечного цикла. Клиническое значение фазового анализа сердечного цикла. Диаграмма давления и объема крови для желудочков сердца. Связь между давлением в желудочке, его напряжением и внутренним радиусом (зависимость Лапласа). Компоненты работы, выполняемой желудочками (статическая и кинетическая). Работа по нагнетанию крови в аорту.

Общие свойства сердечной мышцы. Морфологические и физиологические особенности сердечной мышечной ткани по сравнению со скелетной. Морфологическая и электрофизиологическая гетерогенность мышечной ткани сердца. Эндокринные клетки в сердце.

Возбудимость сердца. Процесс возбуждения в сердце. Потенциалы действия кардиомиоцитов. Их деление на потенциалы с быстрым и медленным ответом. Деление ПД кардиомиоцитов на фазы. Потенциалы действия клеток предсердий, желудочков, клеток Пуркинье, их амплитудно-временные характеристики.

Ионная основа быстрого ответа. Ионные основы медленного ответа. Связь потенциала действия каждого типа клеток сердца с ионными токами.

Фазовые изменения возбудимости. Рефрактерность клеток сердца и механизмы ее обеспечивающие. Длительный период абсолютной рефрактерности - причина работы миокарда в режиме одиночных сокращений. Реакция сердечной мышцы на дополнительные раздражения (желудочковые, предсердные экстрасистолы).

Автоматия клеток сердца и ее природа. Современные представления о механизмах автоматии клеток синусного узла, атриовентрикулярного узла, клеток проводящей системы. Ионные токи, определяющие автоматизм кардиомиоцитов. Представление об истинном водителе ритма и латентных пейсмейкерах. Синусный узел как водитель ритма первого порядка; экспериментальные доказательства. Атриовентрикулярный узел как водитель ритма второго порядка; экспериментальные доказательства градиента автоматии сердца.

Проводимость. Проводящая система сердца, ее структура, свойства и физиологическая роль. Проведение в предсердиях. Атриовентрикулярная задержка. Проведение возбуждения по проводящей системе сердца. Контакты клеток типа gap junction (нексус) и их роль в проведении возбуждения по миокарду. Факторы, определяющие скорость распространения потенциала действия. Методы исследования проведения возбуждения в сердце. Проведение в желудочках. Реентри (циркуляция волны возбуждения).

Сократимость клеток сердца. Морфо-физиологические особенности сокращения кардиомиоцитов по сравнению с сокращением скелетной мышцы. Молекулярные механизмы сопряжения процессов возбуждения и сокращения в сердце. Понятие об обратной связи между возбуждением и сокращением в сердце. Оценка сократительной активности сердца. Значение кальция для процессов возбуждения и сокращения кардиомиоцитов. Особенности обмена энергии в миокарде. Потребление кислорода при работе сердца. Коэффициент полезного действия сердца.

Механочувствительность клеток сердца. Механоэлектрическая обратная связь в сердце. Механоэлектрическая обратная связь в изолированной ткани сердца. Изменение ионных токов кардиомиоцитов в условиях растяжения изолированных клеток здорового и больного сердца. Влияние растяжения на потенциал покоя и потенциал действия изолированных кардиомиоцитов здоровых (молодых и старых) и больных животных и человека. Зависимость механочувствительности кардиомиоцитов от возраста животного или человека и патологии сердца. Изучение одиночных SAC при механическом воздействии на фрагмент мембраны кардиомиоцита.

Фибробласты как субстрат механоэлектрической обратной связи. Электрофизиологические свойства сердечных фибробластов. Их роль в здоровом сердце. Механоэлектрическая обратная связь у изолированных фибробластов.

Внешние проявления работы сердца (электрические, звуковые). Их механизмы. Инструментальные (электрокардиография, фонокардиография, УЗИ). Генез электрических и звуковых проявлений работы сердца. Электрокардиография, значение в оценке деятельности сердца. Механизм. Теория электрического генератора сердца. Происхождение и амплитудно-временные характеристики зубцов, сегментов и интервалов. Понятие об электрической оси сердца и ее вариантах. Виды отведений. Стандартные отведения от конечностей. Усиленные и грудные отведения. Фонокардиография, представление, генез тонов, сопоставление с ЭКГ.

Аритмии: нарушения синоатриального ритма, атриовентрикулярные блокады, проведения, экстрасистолы (внеочередные деполяризации). Эктопические тахикардии. Фибрилляция.

Регуляция сердечных сокращений. Ее задачи и значение. Общие представления об интракардиальной и экстракардиальной регуляции работы сердца

Интракардиальные типы регуляции деятельности сердца (нервные и миогенные). Интракардиальная нервная система, рефлекторный принцип работы, виды рефлексов, зависимость характера рефлекторных реакций от исходного фона и силы раздражения. Соотношение длины и силы - закон Старлинга. Эффект Анрепа - увеличение силы сердечных сокращений без изменения длины мышечного волокна (в условиях увеличения сопротивления изгнанию крови). Ритмоинотропная зависимость. Эфект Боудича. Механизм реализации инотропных эффектов. Влияние каехоламинов.

Иннервация сердца. Пути афферентных влияний с сердца. Сердце как рефлексогенная зона. Эфферентные экстракардиальные виды влияний: симпатические и парасимпатические. Пути реализации возбуждения парасимпатической нервной системы. Пути влияний симпатической нервной системы. Особенности влияний блуждающего нерва. Современные представления о механизмах действия вегетативных нервов на свойства сердечной мышцы и деятельность сердца в целом. Роль вторичных мессенджеров в реализации эффектов вегетативных нервов. Парадоксальные эффекты блуждающего нерва. Регуляция нервной системой частоты сердечных сокращений. Экспериментальные доказательства рефлекторных изменений деятельности сердца. Барорецепторные рефлексы. Рефлекс Бейнбриджа. Рефлекс Гольца. Рефлексы с рецепторов желудочков сердца.

Регуляция работы сердца высшими отделами ЦНС. Роль гипоталамуса, подкорковых структур и коры больших полушарий в регуляции деятельности сердца. Экспериментальные доказательства.

Гуморальная регуляция: действие электролитов, гормонов, вазоактивных веществ на деятельность сердца.

Гемодинамика.

Кровообращение. Задачи системы кровообращения. Общий план строения сердечно-сосудистой системы. Понятие о кругах кровообращения. Их функциональные отличия. Общая анатомо-физиологическая характеристика различных участков сосудистой системы. Функциональная классификация системы кровообращения. Области высокого и низкого давления. Область транскапиллярного обмена. Характеристики каждой области. Функциональная характеристика сосудов: амортизирующие сосуды, резистивные сосуды, сосуды сфинктеры, обменные сосуды, емкостные сосуды, шунтирующие сосуды. Отличительные черты каждого типа сосудов. Факторы, обеспечивающие движение крови. Кровяное депо.

Показатели гемодинамики: системное давление, объемная и линейная скорости кровотока, периферическое сопротивление, центральное венозное давление, объем циркулирующей крови. Основная формула гемодинамики и причины ее ограниченного применения. Взаимосвязь давления и объема в сосудистой системе. Величина линейной скорости кровотока и ее изменение в различных участках сосудистого русла. Методы измерения объемной скорости кровотока. Связь между линейной скоростью кровотока и давлением. Взаимосвязь между давлением и кровотоком. Применение закона Пуазейля.

Сопротивление кровотоку. Гидроинамическое сопротивление и факторы на него влияющие, формула Пуазейля, расчет величины общего перефирического сопротивления и значение его для клиники. Сопротивление при последовательном и параллельном расположениях сосудов. Ламинарное и турбулентное течения. Реологические свойства крови как фактор, влияющий на гемодинамику. Структурная вязкость. Эффект Фареуса-Линдквиста (Fahraeus, Lindquist).

Артериальная система. Эластичность артерий. Факторы, определяющие величину артериального давления. Среднее артериальное давление. Периферическое сопротивление.

Представления о критическом давлении закрытия и о давлении наполнения. Пульсовое давление и факторы, влияющие на него. Понятие о скорости распространения пульсовой волны. ОЦК, способ его определения. Время полного кругооборота крови. ЦВД, его значение для деятельности сердца. Факторы, препятствующие и способствующие венозному возврату крови. Измерение кровяного давления у людей.

Центральная регуляция периферического кровотока. Симпатическая вазоконстрикция. Сосудосуживающее влияние симпатической нервной системы на резистивные и ёмкостные сосуды. Влияние парасимпатической нервной системы. Гуморальные факторы. Сосудистые рефлексы. Соотношение между центральной и местной регуляциями периферического кровотока.

Регуляция сердечного выброса: сопряжение работы сердца и кровеносных сосудов. Функциональная кривая сосудистой системы. Влияние остановки сердца на артериальное и венозное давление. Факторы, влияющие на функциональную кривую сосудистой системы. Отношение функциональной кривой сердца к функциональной кривой сосудистой системы. Взаимосвязь сердца и сосудистой системы. Сократительная способность миокарда. Объем крови. Периферическое сопротивление. Теоретическая модель сосудистой системы с двумя насосами. Роль частоты сердечных сокращений в регуляции сердечного выброса. Вспомогательные факторы, влияющие на венозную систему и сердечный выброс: сила тяжести, мышечная активность и венозные клапаны, влияние дыхания на кровообращение, искусственное дыхание.

Сосудодвигательный центр, его локализация, функциональное строение. Механизмы, поддерживающие тонус сосудодвигательного центра. Важнейшие рефлексогенные зоны, поддерживающие рефлекторную регуляцию сосудистого тонуса.

Задачи регуляции системной и региональной гемодинамики. Деление регуляторных процессов системной гемодинамики в зависимости от скорости развития адаптивных процессов. Иннервация сосудов. Нейрогенные пути изменения тонуса сосудов Понятие о базальном тонусе сосудов, тонусе покоя и максимальном тонусе. Механизмы, обеспечивающие тонус. Влияние гормонов, вазоактивных веществ и отдельных ионов на тонус сосудов. Эндотелиальные факторы, вызывающие дилатацию и констрикцию (оксид азота, гистамин, простагландины, простациклин эндотелия, брадикинин, каллидин), механизмы их действия.

Регуляторные механизмы системной гемодинамики кратковременного действия: барорецептивные, хемрецептивные рефлексы, реакция на ишемию ЦНС. Промежуточные (по времени) регуляторные механизмы: изменение транскапиллярного обмена, релаксация напряжения, ренин-ангиотензиновая система. Регуляторные механизмы длительного действия: роль почек в регуляции объема жидкости, система вазопрессина, система альдостерона.

Регуляция органного кровотока, преобладание местных механизмов регуляции (миогенных и метаболических). Местные и центральные механизмы объема циркулирующей крови.

Микроциркуляция и лимфатическая система. Микроциркуляция. Функциональные свойства капилляров. Вазоактивная роль капиллярного эндотелия. Пассивная роль капиллярного эндотелия. Лимфатическая система.

Внутренняя (эндогенная), или местная, регуляция периферического кровотока. Ауторегуляция и миогенная регуляция. Регуляция, опосредованная эндотелием. Метаболическая регуляция. Функциональная гиперемия.

Кровообращение в отдельных органах. Коронарное кровообращение. Функциональная анатомия коронарных сосудов. Измерение коронарного кровотока. Факторы, влияющие на коронарный кровоток.

Особенности кровообращения легких, печени, селезенки, почек, головного мозга.

Влияние физической нагрузки на гемодинамические показатели. Механизмы восстановления кровяного давления после кровотечения.