Физиология сердечно – сосудистой системы

П л а н П л а н 1. Общая характеристика сердечно-сосудистой системы 2. Уникальность сердца 3. Морфологические и функциональные особенности кровеносных сосудов 4. Обмен веществ в капиллярах 5. Регуляция деятельности с-с системы

Замкнутую систему кровообращения открыл английский врач Уильям Гарвей (1578 – 1657) «О движении сердца и крови у животных» (1628 г)

Общая схема строения сердечно-сосудистой системы человека

Общее строение сердца человека

Сердце массой 300 г (вес сердца составляет лишь 0,5% от веса тела человека) потребляет мл О2 в минуту (10% от общего потребления О2 в покое)

Сердце «всеядный» орган в покое 34% - доля свободных жирных кислот молочная кислота (лактат) – 28% - в отличие от скелетных мышц молочная кислота (лактат) – 28% - в отличие от скелетных мышц АТФ в миокарде составляет 4-6 мкмоль/г Креатинфосфат (макроэргический фосфат) 7-8 мкмоль/г

Уникальность сердца Морфологическое строение сердечной мышцы (поперечно-полосатая мышца – рабочий миокард, гладкая мышечная ткань – проводящая возбуждение ткань по принципу функционального синцития) Морфологическое строение сердечной мышцы (поперечно-полосатая мышца – рабочий миокард, гладкая мышечная ткань – проводящая возбуждение ткань по принципу функционального синцития) Принцип автоматии работы сердца – самовозбуждение на основе проводящей системы сердца (водитель ритма 1 порядка – пейсмекер: синоатриальный узел, уд/мин; водитель ритма 2 порядка –атриовентрикулярный узел, уд/мин; водитель ритма 3 порядка – ножки и пучки Гиса, уд/мин) Принцип автоматии работы сердца – самовозбуждение на основе проводящей системы сердца (водитель ритма 1 порядка – пейсмекер: синоатриальный узел, уд/мин; водитель ритма 2 порядка –атриовентрикулярный узел, уд/мин; водитель ритма 3 порядка – ножки и пучки Гиса, уд/мин)

Проводящая система сердца

Уникальность сердца Принцип «все или ничего» - строгая цикличность работы сердца (цикл 0,8 сек: 0,4 – систола сердца (0,1 сек предсердий + 0,3 сек желудочков; 0,4 сек полная пауза (диастола) сердца Принцип «все или ничего» - строгая цикличность работы сердца (цикл 0,8 сек: 0,4 – систола сердца (0,1 сек предсердий + 0,3 сек желудочков; 0,4 сек полная пауза (диастола) сердца Принцип регуляции работы сердца (саморегуляция «Закон сердца», Старлинг; нервно-гормональная регуляция; гуморальная регуляция) Принцип регуляции работы сердца (саморегуляция «Закон сердца», Старлинг; нервно-гормональная регуляция; гуморальная регуляция)

Э К Г (Эйнтховен, 1903)

Электрокардиограмма (ЭКГ) - кривая изменений разности потенциалов во времени между различными точками тела при возбуждении и реполяризации сердца ЭКГ отражает возбуждение сердца, но не его сокращение! Предсердный комплекс: зубец Р – распространение возбуждения по обоим предсердиям Сегмент PQ – все предсердия охвачены возбуждением. Реполяризация предсердий совпадает с началом желудочкового комплекса Желудочковый комплекс: QRS - распространение возбуждения по желудочкам Т-зубец – реполяризация желудочков

ЭКГ

Механическая работа сердца Ударный объем сердца - наполнение сердца кровью во время полной диастолы, определяется общим внутрисосудистым объемом крови :75-77 мл/кг (5-5,5 л) у мужчин; мл/кг (4-4,5 л) у женщин Систолическое арт. давление (Рс) – пик кривой давления, регистрируемое во время систолы Диастолическое арт. давление (Рд) – минимальное значение давления во время диастолы Пульсовое давление – разница между Рс и Рд (Рс – Рд) Среднее арт. давление (Рср) – это давление усредненное по времени сердечного цикла и являющееся движущей силой кровотока

Механическая работа сердца Рс в аорте = 120 мм.рт.ст. Рд в аорте = 80 мм.рт.ст. Рср.арт. = 100 мм.рт.ст. Пульсовое давление: 120 – 80 = 40 мм.рт.ст. ЧСС (пульс) = уд.мин. Полное время кругооборота: 23 сек (1/5 времени по малому кругу, 4/5 по большому кругу кровообращения)

Линейная скорость кровотока Сосуды Диаметр, мм Ср.скорость, см/сек -1 Ср.давление, мм.рт.ст. Скорость кровотока, см/сек Аорта, артерии Артериолы 0,06-0,020,2-0, ,1 Капилляры 0,0060, Меньше 0,1 Вены 1-50,3-5 Полые вены и меньше 5-20

Механизмы венозного возврата Сосудистый насос – перистальтическое сокращение гладкомышечных волокон стенок сосудов обеспечивает продвижение крови к сердцу Сосудистый насос – перистальтическое сокращение гладкомышечных волокон стенок сосудов обеспечивает продвижение крови к сердцу Присасывающее действие самого сердца во время систолы Присасывающее действие самого сердца во время систолы Мышечный насос – сокращение скелетных мышц сдавливает вены, способствуя продвижению крови к сердцу Мышечный насос – сокращение скелетных мышц сдавливает вены, способствуя продвижению крови к сердцу Дыхательный насос – во время вдоха сокращение и поднятие диафрагмы дает эффект засасывания крови из сосудов к сердцу Дыхательный насос – во время вдоха сокращение и поднятие диафрагмы дает эффект засасывания крови из сосудов к сердцу

Сосудистая система К р у г и к р о в о о б р а щ е н и я

Распределение объема крови в сосудистой системе В большом круге кровообращения - 84%, из них: 20% крови в артериях 20% крови в артериях 6% в артериолах 6% в артериолах 9% в капиллярах 9% в капиллярах 65% в венах (депонирование крови в венах) 65% в венах (депонирование крови в венах) В малом круге кровообращения – 9% В сердце – около 7%

Сосудистые волокна эластические волокна – создают эластическое напряжение, противодействующее кровяному давлению эластические волокна – создают эластическое напряжение, противодействующее кровяному давлению коллагеновые волокна создают сопротивление стенок сосудов коллагеновые волокна создают сопротивление стенок сосудов гладкомышечные волокна (веретенообразные клетки) – создают сосудистый тонус, изменяя величину просвета сосудов в соответствии с физиологическими потребностями гладкомышечные волокна (веретенообразные клетки) – создают сосудистый тонус, изменяя величину просвета сосудов в соответствии с физиологическими потребностями ретикулиновые волокна – внутри сосудов – ячейки для клеток крови ретикулиновые волокна – внутри сосудов – ячейки для клеток крови в стенках сосудов располагается большое количество рецепторов (волюм, осмо-, ионовв-, бора-, термо-, механорецепторы) в стенках сосудов располагается большое количество рецепторов (волюм, осмо-, ионовв-, бора-, термо-, механорецепторы)

Классификация сосудов Амортизирующие сосуды (эластического типа) - аорта, легочная артерия и прилегающие к ним большие артерии Амортизирующие сосуды (эластического типа) - аорта, легочная артерия и прилегающие к ним большие артерии Резистивные сосуды (концевые артерии, артериолы, часть капилляров и венул) - сосуды более малого просвета с толстыми стенками с развитой гладкой мускулатурой, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку Резистивные сосуды (концевые артерии, артериолы, часть капилляров и венул) - сосуды более малого просвета с толстыми стенками с развитой гладкой мускулатурой, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку Сосуды – сфинктеры – последние отделы прекапиллярных артериол. От их сужения или расширения зависит площадь обменной поверхности Сосуды – сфинктеры – последние отделы прекапиллярных артериол. От их сужения или расширения зависит площадь обменной поверхности Емкостные сосуды – главным образом вены с высокой растяжимостью и способны вмещать или выбрасывать большие объемы крови без особых изменений кровотока Емкостные сосуды – главным образом вены с высокой растяжимостью и способны вмещать или выбрасывать большие объемы крови без особых изменений кровотока

Шунтирующие сосуды – это артериовенозные анастомозы некоторых тканей Шунтирующие сосуды – это артериовенозные анастомозы некоторых тканей

Капилляры с непрерывной стенкой - образованы сплошным слоем эндотелиальных клеток, в мембранах которых много мельчайших (4-5 нм) пор. В п/полосатых и гладких мышцах, жировой и соединительной ткани, в микроциркуляторном русле легких Капилляры с непрерывной стенкой - образованы сплошным слоем эндотелиальных клеток, в мембранах которых много мельчайших (4-5 нм) пор. В п/полосатых и гладких мышцах, жировой и соединительной ткани, в микроциркуляторном русле легких Капилляры с фенестрированной (окончатой) стенкой - имеют «окошки» (фенестры) диаметром до 0,1 мкм., прикрытые мембраной. В клубочках почек, слизистой оболочке кишечника Капилляры с фенестрированной (окончатой) стенкой - имеют «окошки» (фенестры) диаметром до 0,1 мкм., прикрытые мембраной. В клубочках почек, слизистой оболочке кишечника Капилляры с прерывистой стенкой имеют прерывистую стенку с большими интерстициальными пространствами. Через эти просветы проходят жидкость, клетки крови. В костном мозге, в синусах печени и селезенки Капилляры с прерывистой стенкой имеют прерывистую стенку с большими интерстициальными пространствами. Через эти просветы проходят жидкость, клетки крови. В костном мозге, в синусах печени и селезенки Обменные сосуды (капилляры) – 6 тыс.кв.м.

Крог, 1929 г (дежурные капилляры и покоящиеся)

Обменные процессы в капиллярах (Старлинг, 1909) Артериальное звено капилляров: Ркр (гидростатическое Р крови) - 40 мм.рт.ст. (Hg) Ркр (гидростатическое Р крови) - 40 мм.рт.ст. (Hg) Ро – онкотическое (удерживает воду) - 25 мм Hg Ро – онкотическое (удерживает воду) - 25 мм Hg Ртк – гидростатическое тканевое Р - 5 мм Hg Ртк – гидростатическое тканевое Р - 5 мм Hg Рф = Ркр – (Ро+Ртк) 40 – (25+5) = 10 мм Hg Давление фильтрации = 10 мм Hg

Обменные процессы в капиллярах (Старлинг, 1909) Венозное звено капилляров: Ркр (гидростатическое Р крови) – 20 мм.рт.ст. (Hg) Ркр (гидростатическое Р крови) – 20 мм.рт.ст. (Hg) Ро – онкотическое (удерживает воду) - 25 мм Hg Ро – онкотическое (удерживает воду) - 25 мм Hg Ртк – гидростатическое тканевое Р - 5 мм Hg Ртк – гидростатическое тканевое Р - 5 мм Hg Рр = Ркр – (Ро+Ртк) 20 – (25+5) = -10 мм Hg Давление реабсорбции = -10 мм Hg

Обменные процессы в капиллярах

Регуляция деятельности с-с системы Саморегуляция «Закон Старлинга» (закон сердца, 1918) – существует прямая линейная зависимость между степенью растяжения мышечных волокон во время диастолы и силой их сокращения во время систолы Саморегуляция «Закон Старлинга» (закон сердца, 1918) – существует прямая линейная зависимость между степенью растяжения мышечных волокон во время диастолы и силой их сокращения во время систолы Саморегуляция сосудов (Остроумов А.А., 1876; Бейлис, 1923) Саморегуляция сосудов (Остроумов А.А., 1876; Бейлис, 1923) Гормональная регуляция – адреналин, вазопрессин тироксин, катехоламины, ренин – повышают тонус с-с системы, обладая симпатическим эффектом Гормональная регуляция – адреналин, вазопрессин тироксин, катехоламины, ренин – повышают тонус с-с системы, обладая симпатическим эффектом Гуморальная регуляция – продукты метаболизма, попадая в кровоток, обладают парасимпатическим эффектом Гуморальная регуляция – продукты метаболизма, попадая в кровоток, обладают парасимпатическим эффектом

Регуляция деятельности с-с системы Н е р в н а я р е г у л я ц и я симпатическая парасимаптическая Вальтер, 1842 г Бернар, 1852 г братья Цион, 1866 г братья Вебер, 1845 Овсянников Ф.В., 1971 г – сосудодвигательный центр продолговатого отдела головного мозга

Контуры регуляции с-с тонуса 1. Сосудодвигательный центр (гемодинамический) продолговатого отдела гол. мозга симпатических нервов – сосудосуживающий (прессорный, ангиотензивный) 2. Сосудодвигательный центр (гемодинамический) продолговатого отдела гол. мозга парасимпатических нервов – сосудорасширяющий (депрессорный, вазоделятаторный) 3. Ядра промежуточного мозга (гипоталамические) и мозжечка – согласование функционирования с-с с. с деятельностью других вегетативных систем 4. Кора больших полушарий – «упреждающее» регулирование функций (Бехтерев, Миславский)

Принцип рефлекторной регуляции 1. Рецепторная часть- рефлексогенные зоны с мах. скоплением бора-, хемо-, волюм-, осмо-, ионовв-, терморецепторов: аортальная зона, синокаротидная зона, зона легочной артерии, зона сердца 2. Проводящее звено: чувствительные и двигательные нервы Д в и г а т е л ь н ы е н е р в ы Симпатические Парасимпатические Симпатические Парасимпатические от 5-6 грудных сегментов боковых рогов в составе блуждающего нерва преганглионарные волокна переключаются преганглионарные волокна на постганглионарные в шейных и верхних в ганглии около сосудов и грудных ганглиях. Медиатор – норадреналин сердца. Медиатор-ацетилхолин Эффект активизирующий Эффект затормаживающий Эффект активизирующий Эффект затормаживающий

Принцип рефлекторной регуляции 3. Центральное звено регуляции – отделы ЦНС: Продолговатый отдел гол. мозга симпатических нервов – сосудосуживающий Продолговатый отдел гол. мозга симпатических нервов – сосудосуживающий Продолговатый отдел гол. мозга парасимпатических нервов – сосудорасширяющий Продолговатый отдел гол. мозга парасимпатических нервов – сосудорасширяющий Ядра промежуточного мозга (гипоталамические) и мозжечка Ядра промежуточного мозга (гипоталамические) и мозжечка Кора больших полушарий Кора больших полушарий

Благодарю за внимание и работу