15. Сердечный цикл и его фазы в покое и при мышечной работе. Частота сердечных сокращений. Электрокардиография и значение этого метода исследования.
Цикл сердечной деятельности состоит из систолы и диастолы. Систола – сокращение, которое длится 0,1–0,16 с в предсердии и 0,3–0,36 с в желудочке. Систола предсердий слабее, чем систола желудочков. Диастола – расслабление, у предсердий занимает 0,7–0,76 с, у желудочков – 0,47—0,56 с. Продолжительность сердечного цикла составляет 0,8–0,86 с и зависит от частоты сокращений. Время, в течение которого предсердия и желудочки находятся в состоянии покоя, называется общей паузой в деятельности сердца. Она длится примерно 0,4 с. В течение этого времени сердце отдыхает.
Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.
Частота сердечных сокращений — физическая величина, получаемая в результате измерения числа сердечных систол в единицу времени.
Во время кратковременной, но очень напряженной мышечной работы нарушается связь между ее мощностью и ЧСС. При нарастании мощности работы ЧСС может не увеличиваться. При беге на короткие и средние дистанции ЧСС примерно одинакова. Поэтому подсчет частоты пульса можно использовать для приблизительной характеристики мощности выполняемой работы учетом индивидуальных особенностей. У разных людей учащение пульса может быть одинаковым при выполнении разной мышечной работы или различным при выполнении одной и той же работы.
Электрокардиография — важнейший метод исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Внедренный в клиническую практику более ста лет назад выдающимся голландским ученым В. Эйнтховеном, метод регистрации электрических потенциалов сердца на поверхности грудной клетки проделал длинный путь от понимания происхождения зубцов электрокардиограммы (ЭКГ) до клинической трактовки обнаруживаемых изменений.
Электрокардиография (ЭКГ) позволяет выявить состояние функций автоматизма, возбуждения и проводимости сердечной мышцы. В то же время оценка сократительной функции и других свойств миокарда ЭКГ недоступна. Многие ЭКГ-признаки, в частности наличие гипертрофии тех или иных отделов миокарда, блокад ножек пучка Гиса, ишемических и очаговых изменений сердечной мышцы и др., могут быть адекватно оценены лишь при сопоставлении с данными физического обследования пациента и результатами других методов исследования (ультразвуковых, рентгенологических, радиоизотопных и др.).
16. Систолический (ударный) и минутный объемы сердца в покое и при работе.
Систолический объём крови - объем крови, поступающий из желудочка в артерии во время одной систолы. среднем около 4,5—5 л. Для того чтобы вычислить систолический объём крови, необходимо разделить минутный объём на число сокращений сердца в минуту.
Мину́тный объём кровообраще́ния (МОК) — это количество крови, которое сердце прокачивает в минуту.
Величина МОК имеет большое диагностическое значение, так как она наиболее полно характеризует кровоснабжение в целом. МОК может изменяться при изменении частоты систол (т.е. частоты сердечных сокращений) или объёма крови, выталкиваемого из одного желудочка за одно сокращение (систолический объём)». Математически сердечный выброс можно представить в виде их произведения:
МОК = ЧСС * СО,
где ЧСС — частота сердечных сокращений, а СО — систолический объём (ударный объем, объём крови, выталкиваемый из одного желудочка за одну систолу сердца).
В норме эта величина варьирует в широких пределах: при необходимости сердечный выброс может увеличиться более чем в пять раз по сравнению с уровнем покоя.
17. Характеристика кругов кровообращения. Строение, свойства и функции артерий, капилляров и вен. Давление крови, его показатели в зависимости от возраста. Линейная и объемная скорости кровотока в покое и при мышечной деятельности.
Большой (системный) круг кровообращения начинается из левого желудочка самым крупным артериальным сосудом – аортой. В аорту из сердца изгоняется артериальная оксигенированная кровь. Далее кровь по артериям распределяется между всеми органами и тканями, через артериолы поступает в капилляры, где происходит обмен веществ. Венозная неоксигенированная кровь из капилляров через венулы и вены собирается в систему верхней и нижней полых вен, которые впадают в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения. Смешанная венозная кровь поступает из правого предсердия в правый желудочек через атриовентрикулярное отверстие.
Малый (легочной) круг кровообращения начинается из правого желудочка. От него отходит общий короткий легочной ствол. Он делится на две легочные артерии (правую и левую), несущие венозную кровь к легким. В капиллярах легких происходит газообмен, кровь обогащается О2, становится оксигенированной и по четырем легочным венам возвращается к сердцу в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения. Из предсердия кровь поступает в левый желудочек и далее в большой круг кровообращения. Таким образом, большой и малый круги не являются изолированными, они взаимосвязаны.
Сердечно-сосудистая система включает три компонента: сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Функция: непрерывная циркуляция крови, лимфы и тканевой жидкости в организме.
Артерии. Имеют толстую эластическую стенку в связи с тем, что кровь в них течет под давлением, а стенка артерий, сужаясь, помогает продвигать кровь. В стенке располагаются 3 оболочки: Интима – внутренняя оболочка. Состоит из: 1) 1 слой плоских клеток эндотелия, лежащих на базальной мембране. 2) подэндотелиальный слой (РСТ) Медиа – средняя оболочка. Обеспечивает прочность и эластичность, способствуя продвижению крови. Основные компоненты (в том или ином соотношении) - гладкие миоциты и межклеточное вещество (протеогликаны, гликопротеины, эластические и коллагеновые волокна). Причѐм, в средней оболочке пучки миоцитов, как правило, имеют циркулярное (или циркулярно-спиральное) направление. Адвентиция – наружная оболочка. Это РСТ, которая придает прочность сосуду и связывает его с окружающими тканями. В адвентиции есть сосуды сосудов, которые питают адвентицию и наружные слои медии.
Вены построены так же, как и артерии, но имеют особенности, т.к. кровь в венах течет под низким кровеносным давлением. 1. Если у артерии просвет зияющий, то у вен он более широкий и нередко спавшийся. 2. В венах слабее выражена интима и медиа. 3. В интиме есть выпячивание – клапаны, препятствующие обратному движению крови в дистальных конечностях. 4. Отсутствуют эластические мембраны. 5. Хорошо развита адвентиция.
Капилляры. Их стенка состоит из одного слоя эндотелия, лежащего на базальной мембране. Капилляры анастомозируют между собой, формируя сети. Самые густые сети: в центральной нервной системе, в эндокринной системе, в скелетной мускулатуре.
Под кровяным давлением понимается сила давления крови на стенки сосудов, измеряется в миллиметрах ртутного столба. Различают венозное, внутрисердечное, капиллярное и артериальное давление (АД).
Наибольшую практическую ценность имеет именно измерение АД. Показатель включает две цифры:
Верхнее давление, это воздействие крови на стенки сосудов во время наибольшего сокращения сердца, в момент выброса крови. Фиксация цифры происходит тогда, когда давление в сосудах достигает максимальной величины.
Нижнее давление, которое фиксируется в момент наибольшего расслабления сердца.
Объемная скорость кровотока — количество крови, протекающее через поперечное сечение сосуда в единицу времени. Объемная скорость кровотока через сосуд прямо пропорциональна давлению крови в нем и обратно пропорциональна сопротивлению току крови в этом сосуде. Линейная скорость кровотока отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной скорости, деленной на площадь сечения кровеносного сосуда. Линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.
При физической нагрузке кровоток в мышцах увеличивается в 10 – 20 раз по сравнению с состоянием покоя. Этот рост происходит благодаря расширению сосудов вследствии выхода оксида азота — так мышцы получают больше кислорода и питательных веществ во время нагрузки, что улучшает энергообмен, за счет которого и повышается эффективность деятельности.
18. Регуляция кровообращения в покое и при мышечной работе. Рефлекторная и гуморальная регуляция работы сердца, просвета сосудов и артериального давления.
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Эфферентные волокна блуждающего нерва проводят импульсы, тормозящие деятельность сердца. Центры блуждающих нервов нах-ся в продолговатом мозге, вторые нейроны расположены непосредст-венно в нервных узлах сердца. Импульсы с нервных окончаний передаются на сердце посредством медиаторов. Медиатор – ацетилхолин. Симпатические нервыусиливают работу сердца. Нейроны симп-их нервов нах-ся в верхних сегментах грудного отдела спинного мозга, отсюда возбуждение передается в шейные и верхние грудные симпатические узлы и далее к сердцу. Усиливающие нервные волокна явл-ся трофическими, т.е. действующими на сердце путем повышения обмена в-в в миокарде. Медиатор – норадреналин. Нервы, регулирующие тонус сосудов, назыв-ся сосудодвигательнымии сос-тоят из сосудосуживающих и сосудорасширяющих. Симпатические нервные волокна выходят в составе передних корешков спинного мозга, оказываю т суживающее действие на сосуды кожи, органов брюшной полости, почек, легких и мозговых, но расширяют сосуды сердца. Сосудорасширяющие влияния оказываются парасимпатическими волокнами, которые выходят из спинного мозга в составе задних корешков.
Сосудодвигательный центр состоит из прессорного (сосудосуживающего) и депрессорного отделов. Главная роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит прессорному отделу. Высшие сосудодв-ые центры расположены в коре головного мозга и гипоталамусе, низшие – в спинном мозге. Нервная регуляция тонуса сосудов осущ-ся и рефлекторным путем. На основе безусловных рефлексов (обо-ронительных, пищевых, половых) вырабатываются сосудистые условные реакции на слова, вид объектов, эмоции и др. Рефлексы на сосуды возникаю в коже и слизистых оболоч-ках (экстероцептивные зоны) и сер-дечно-сосудистой системе (интеро-цептивные зоны).
Гуморальная регуляция тонуса сосудов осущ-ся сосудосуживающими и сосудорасширяющими в-вами. Сосудосуж. Гормоны мозгового слоя надпочечников - адреналин и норадреналин, г-ы задней доли гипофиза – вазопрессин. Серотин – образ-ся в слизистой оболочке кишечника, неко-торых уч-ах гол.мозга и при распаде тромбоцитов. Ренин – образуется в почках. Оказывают общее действие на крупные кровеносные сосуды.
Сосудорасш. Медуллин, вырабатывае-мый мозговым слоем почек и простогландины – секрет предстательной железы. Брадикинин (подчелюстная и поджелудочная желез, легкие, кожа) – вызывает расслабление гладкой мускулатуры артериол и понижает кровяное давление. Ацетилхолин – образ-ся в окончаниях парасимп. нервов. Гистамин – нах-ся в стенках желудка, кишечника, коже и скелетных мышцах. Действуют местно.
Увеличение выброса адреналина из мозгового вещества надпочечников в сосудистое русло стимулирует работу сердца и суживает сосуды внутренних органов. Все это способствует нарастанию величины АД, увеличению кровотока через сердце, легкие, мозг. Во время физической активности кровоснабжение мышц возрастает в несколько раз.
При интенсивной физической работе минутный объем крови может составлять 30л и более, это в 5-7 раз превышает минутный объем крови в состоянии относительного физиологического покоя. При этом ударный объем сердца может быть равен 150-200 мл и более. Значительно увеличивается число сердечных сокращений. По некоторым данным, пульс может возрасти до 200 в 1 мин и более. АД в плечевой артерии повышается до200 мм рт.ст. Скорость кругооборота крови может увеличиваться в 4 раза.