зеленый практикуп по фозиологии

Эталон ответа.

Обеспечивает автоматию сердца, последовательность сокращений предсердий и желудочков, синхронность сокращения клеток рабочего миокарда.

Задача №26.

Чем объяснить большую чувствительность сердечной мышцы к недостатку кислорода по сравнению со скелетной мышцей? Какое это имеет значение для клиники?

Эталон ответа.

Энергетическое обеспечение сердечной мышцы, в отличие от скелетной, осуществляется, главным образом, за счет аэробного окисления углеводов и жирных кислот. Анаэробный гликолиз играет меньшую роль, чем в скелетной мышце. В связи с этим сердечная мышца более чувствительна к недостатку кислорода.

ЗАНЯТИЕ №2.

ТЕМА: РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА

1.Продолжительность занятия - 2 часа.

2.План на организацию занятия.

1. Подготовительный этап занятия:

а) организационные мероприятия - 5 мин.

б) проверка и коррекция исходного уровня знаний, посредством разбора материала в устной форме или с использованием электронного учебника - 25 мин.

2. Основной этап занятия:

а) выполнение практических работ - 30 мин.

б) запись протокола исследования - 10 мин.

151

3. Конечный этап занятия:

контроль конечного уровня усвоения учебного материала путём

тестового контроля или решением ситуационных задач - 20 мин.

3. Учебные цели занятия.

ЗНАТЬ:

1.Миогенные механизмы регуляции силы, скорости сокращения и расслабления сердечной мышцы.

2.Зависимость между электрической и сократительной активностью миокарда.

3.Внутриклеточные механизмы процессов, обеспечивающих повышения скорости цикла сокращение - расслабление.

4.Механизмы увеличения силы сокращения при различном наполнении сердца и увеличении сопротивления изгнанию крови из желудочков сердца.

5.Характер изменений физиологических свойств сердечной мышцы при увеличении частоты сердечных сокращений.

6.Характер влияния симпатической и парасимпатической систем на частоту и силу сокращений сердца, на проводимость и возбудимость миокарда.

7.Эффект ускользания сердца из под влияния парасимпатической нервной системы.

8.Механизм действия медиаторов вегетативной нервной системы.

9.Эффекты и механизмы действия гормонов на работу сердца.

10.Влияние изменения рН, напряжения О2 и СО2 крови, продуктов метаболизма АТФ и арахидоновой кислоты на работу сердца.

11.Характер влияния изменения ионного состава крови на работу сердца. Механизм действия на работу сердца ионов Са2+ и К+.

152

12. Рефлекторную природу влияния интра- и экстерорецепторных

рефлексов.

УМЕТЬ:

1.Выявить миогенные механизмы регуляции силы и скорости процесса сокращениерасслабление.

2.Объяснить природу и физиологическое значение гетерометрической функции миокарда.

3.Применить значимость закона Франка-Старлинга при различных функциональных особенностях организма.

4.Объяснить механизм и физиологическое значение гомеометрической регуляции работы сердца и его физиологическое значение.

5.Рисовать зависимость «длина-сила» - «сопротивление-сила».

6.Приготовить препарат сердца лягушки для раздражения вагосимпатического нерва.

7.Объяснить механизм влияния вагосимпатического раздражения на работу сердца лягушки.

8.Провести, объяснить и изобразить рефлексы Гольца и Данини -

Ашнера.

9.Приготовить препарат изолированного сердца лягушки и провести исследование влияния гуморальных факторов на работу сердца.

10.Объяснить механизм влияния гормональных факторов в регуляции сердца - катехоламинов, тироксина, глюкагона и других.

11.Объяснить механизм влияния изменения ионного состава крови на работу сердца.

12.Сформировать понимание причинно - следственных отношений при изучении механизмов регуляции работы сердца.

4. Методика проведения занятия.

153

1. Подготовительный этап занятия.

В начале занятия необходимо сформулировать учебные цели и задачи занятия, что студенты должны знать и уметь по окончанию занятия. Обратить особое внимание студентов на важность приобретения навыков анализа механизма регуляции деятельности сердца, как насоса, в клинической практике для нормализации нагнетательной функции сердца при её нарушениях.

Ознакомить студентов с планом занятия и провести контроль базовых знаний и умений, путём устного или тестового опроса, или решением ситуационных задач с последующим обсуждением.

2. Основной этап занятия.

В процессе исследования на всех этапах поддерживать со студентами обратную связь, корригируя ошибки и обращая внимание на изменение тех параметров деятельности сердца, которые не были выявлены студентами в ходе исследования.

Другой особенностью сократительной активности миокарда, не вписывающейся в закон «всё или ничего», является увеличение силы сердечных сокращений при увеличении частоты наносимых раздражений, так называемая зависимость «частота - сила» или феномен «лестница Боудича» (открыт в 19 веке американским физиологом Х. Боудич).

Необходимо рассмотреть возможный механизм этого хроно-

инотропного эффекта и его физиологическую значимость.

Также следует рассмотреть и проанализировать зависимость

«длина-сила» или «закона сердца» ФранкаСтарлинга, который лежит в основе понятия гетерометрической регуляции работы сердца: «Сила сокращения желудочков, является функцией длины мышечных волокон перед сокращением». При анализе этой особенности сердца,

154

необходимо обратить внимание студентов на ограниченность этого феномена, его возможный механизм, важность в ауторегуляции работы сердца и то, что можно наблюдать как на целом сердце, так и на полосках миокарда или отдельных волокнах. Кроме этого необходимо рассмотреть и гомеометрическую регуляцию сократительной способности сердца (эффект Анрепа), для реализации которой не имеет значения степень конечно-диастолического растяжения волокон миокарда. Необходимо подчеркнуть важность этих миогенных механизмов регуляции деятельности сердца, которые могут обеспечивать значительные изменения силы его сокращения.

При анализе результатов влияния раздражения вагосимпатического ствола на деятельность сердца лягушки проверить умение выявления частоты сокращений сердца, скорости проведения возбуждения по сердцу, возбудимости миокарда под влиянием блуждающих нервов. Установить умение выявления причин

«ускользания сердца» из - под влияния вагуса.

При анализе изменений деятельности сердца в результате глазосердечного рефлекса и эпигастрального рефлексов выявить умение объяснения механизмов рефлекторной регуляции,

установление причины различной степени брадикардии у разных испытуемых, применения рефлекторного воздействия на деятельность сердца в клинической практике.

При анализе механизмов гуморальной регуляции сердца выявить умение интерпретирования изменений на клеточном уровне. При изучении влияния различных ионов уметь объяснить механизм их действия.

Обратить внимание на взаимодействие нервных, гуморальных и миогенных механизмов регуляции при обеспечении

155

приспособительной реакции сопровождающейся изменением сердечного выброса.

3. Заключительный этап.

Контроль конечного уровня усвоения проводят путём решения ситуационных задач с последующим их обсуждением или посредством тестового контроля.

В заключении преподаватель подписывает протоколы исследований, выставляет оценки знаний и умений и задаёт следующую тему занятия.

Лабораторные работы:

1.Влияние раздражения вагосимпатического нерва на деятельность сердца лягушки.

2.Влияние раздражения ядер блуждающего нерва на работу сердца лягушки.

3.Рефлекс Гольца.

4.Исследование экстракардиальных вегетативных рефлексов у человека.

5.Определение вегетативного тонуса (вегетативный индекс Кердо).

6.Влияние гормонов и электролитов на работу изолированного, по методу Штраубе, сердца лягушки.

7.Работа на компьютерных моделях виртуального практикума.

8.Просмотр видеофильмов по разделу.

5. Задачи для определения конечного уровня знаний и умений

студентов:

Задача №1.

Как изменится деятельность сердца и почему, при уменьшении

концентрации внутриклеточного кальция в миокарде желудочков?

Эталон ответа.

156

Сила сокращений миокарда желудочков уменьшается, так как уменьшается количество актомиозиновых связей, потому что без ионов кальция активные центры актиновой протофибриллы закрыты молекулой тропомиозина и при сокращении миокарда образуется меньше актомиозиновых мостиков между сократительными белками.

Задача №2.

Имеет место дефицит АТФ в сократительном аппарате миокарда. Как это скажется и почему на сократительной функции сердца?

Эталон ответа.

Нарушается процесс диастолического расслабления миокарда, так как дефицит АТФ затрудняет отсоединение головок миозина от центров актина. Для того чтобы мостики, совершившие «гребковое движения

«, могли отсоединиться, необходимо присутствие АТФ, т.е.

возмещение ранее гидролизированной АТФ поступлением её в сократительный аппарат.

Задача №3.

Назовите два основных фактора, влияющих на минутный выброс крови сердцем. Перечислите механизмы регуляции деятельности сердца. Назовите разновидности миогенного механизма регуляции.

Эталон ответа.

Частота сердечных сокращений и систолический выброс. Нервный,

гуморальный и миогенный. Гетерометрический и гомеометрический.

Задача №4.

Какие три основные фактора и как влияют на систолический выброс

(СВ) крови сердцем?

Эталон ответа.

Увеличение венозного возврата и сократимости миокарда, а также сопротивление выбросу крови (артериальное давление) увеличивают

157

СВ. Противоположные изменения перечисленных факторов уменьшат СВ.

Задача №5.

Что называют гетерометрической регуляцией деятельности сердца? Сформулируйте ”закон сердца” Франка-Старлинга.

Эталон ответа.

Регуляцию силы сердечных сокращений, связанную с изменением исходной длины волокон миокарда. Сила сокращений в систолу тем больше, чем больше растяжение миокардиальных волокон во время диастолы.

Задача №6.

Объясните, почему растяжение мышцы сердца в диастолу приводит к усилению её сокращений. Какова роль сократительных белков и ионов Са2+ в этом процессе?

Эталон ответа.

Растяжение сердечной мышцы притекающей кровью в физиологических пределах ведёт к увеличению площади контакта актина с миозином, к выбросу дополнительного количества кальция из саркоплазматического ретикулума и увеличению сродства тропонина к Са2+, а также к увеличению эластических сил в миокарде, что сопровождается усилением его сокращения.

Задача №7.

Каково физиологическое значение «закона сердца» Франка-Старлинга для кровообращения?

Эталон ответа.

Приспособление ударного объёма сердца (систолического выброса) к количеству притекающей к сердцу венозной крови (венозному

158

возврату). Чем больше венозный возврат, тем больше систолический выброс и наоборот.

Задача №8.

Какие показатели характеризуют наполнение желудочков сердца кровью в конце диастолы, и от чего зависит их величина?

Эталон ответа.

Конечнодиастолическое давление или конечнодиастолический объём желудочков. От величины венозного притока крови к сердцу.

Задача №9.

Что называют гомеометрической регуляцией сердца? Приведите пример.

Эталон ответа.

Регуляцию силы сердечных сокращений, которая реализуется без изменения исходной длины волокон миокарда. Ритмоинотропная зависимость.

Задача №10.

Что называют ритмоинотропной зависимостью в регуляции деятельности сердца? С чем связано наличие этой зависимости?

Эталон ответа.

Усиление сердечных сокращений при увеличении их частоты. С

повышением концентрации свободного кальция в кардиомиоцитах при увеличении частоты их возбуждения в связи с тем, что Са2+- насос не успевает «откачивать» Са2+ из саркоплазмы.

Задача №11.

Какой показатель характеризует сопротивление выбросу крови из левого желудочка во время систолы? Какие изменения наблюдаются в деятельности сердца при внезапном увеличении этого показателя

(эффект Анрепа)?

159

Эталон ответа.

Давление в аорте. 1) Удлиняется период изометрического напряжения; 2) Улучшается кровенаполнение коронарных сосудов; 3)

Возрастает сократимость сердечной мышцы; 4) Увеличивается растяжение миокарда желудочков в диастолу. В результате возрастает систолический выброс и минутный объём крови.

Задача №12.

Как называются регуляторные влияния, улучшающие или ухудшающие сократимость миокарда? Как они изменяют систолический выброс?

Эталон ответа.

Положительные или отрицательные инотропные влияния.

Систолический выброс соответственно увеличивается или уменьшается.

Задача №13.

Какие факторы определяют направление реакции миокарда при осуществлении внутрисердечных рефлексов?

Эталон ответа.

Уровень исходного конечно-диастолического объёма желудочков при изменении венозного возврата, сократительная активность миокарда,

уровень системного артериального давления.

Задача №14.

Почему внутрисердечные эфферентные нейроны (клетки Догеля 1-го типа) называют общим конечным путём для экстра- и

интракардиальных нервных влияний? Какое значение это имеет для регуляции сердечной деятельности?

Эталон ответа.

160