Tabulka regulace srdeční funkce. Mechanismus lidského srdce a jeho regulace

Účel lekce: prohloubit a zobecnit znalosti o stavbě srdce, příčinách neúnavnosti srdce; etapy srdeční cyklus; vlastnosti regulace srdeční funkce.

úkoly:

• vzdělávací: zvážit strukturu srdce, představit automatiku srdce, regulaci jeho práce;
• vzdělávací: pokračovat v práci na formaci biologický jazyk prostřednictvím systému pojmů: endokard, myokard, epikardium;
• vývojový: pokračovat ve vytváření nezávislé formulace závěrů, stejně jako kladení otázek k řešení problémů.

Zařízení: tabulky „Struktura srdce“, „Práce srdce“; Model "srdce".

Typ lekce: Lekce osvojování si nových znalostí pomocí technologie učení založeného na problémech.

Plán lekce

1. Organizace času
2. Aktualizace znalostí
3. Učení nového materiálu
4. Konsolidace
5. Domácí práce

Během vyučování

I. Organizační moment

II. Aktualizace znalostí

Všichni jste opakovaně slyšeli taková obrazná vyjádření jako „Kámen na srdci“, „Najděte cestu k srdci“, „Od čisté srdce““, „Ruku na srdce“, „Srdce touží“ atd. Přemýšleli jste někdy, co je to srdce, jak vypadá a kolik váží?

Srdce je nejvýkonnější motor na světě. Za život člověka udělá srdce 2 až 3 miliardy stahů! Výsledná síla stačí na zvednutí vlaku až nejvyšší hora Evropa.

Dnes budeme věnovat lekci tomuto životně důležitému orgánu. Podívejme se na jeho strukturu a pokusme se přijít na to, jak funguje.

III. Učení nového materiálu

1. Stavba srdce

Otázka: Kluci, kde se nachází srdce?

Slovo „srdce“ pochází ze slova „střed“. Srdce je mezi pravou a levé plíce a jen mírně posunuté levá strana. Srdeční vrchol směřuje dolů, dopředu a mírně doleva, takže tlukot srdce je nejvíce cítit vlevo od hrudní kosti.

Chlapi, abyste si představili velikost svého srdce, zatněte ruku v pěst. Vaše srdce je přibližně velké jako vaše pěst.

I přes svou malou váhu je lidské srdce nejvíc důležitý sval v lidském těle. Dokáže porazit více než 100 000krát denně a pumpovat více než 760 litrů krve přes 60 000 cév.

Ne náhodou se srdci říká dutý svalový vak. Vnější vrstva stěny srdce - epikardium - se skládá z pojivové tkáně. Průměrný– myokard – výkonný svalová vrstva. Vnitřní vrstva - endokard – skládá se z epitelové tkáně. Srdce má stejné vrstvy jako krevní cévy.

Srdce se nachází v pojivové tkáni "Taška", který se nazývá perikardiální vak. Nepřiléhá těsně k srdci a nepřekáží při jeho práci. Vnitřní stěny perikardiálního vaku navíc vylučují tekutinu, která snižuje tření srdce o stěny srdečního vaku.

Lidské srdce se skládá ze čtyř komor: pravé síně, pravé komory, levé síně a levé komory. Pravá strana srdce dostává krev s menším množstvím kyslíku, která prochází žilami. Srdce tlačí tuto krev přes plicní tepnu do plic, kde může být reoxygenována. Levá strana srdce přijímá tuto okysličenou krev z plic. A pak srdce tlačí přes aortu krev, která se s pomocí šíří po celém těle komplexní systém tepny a kapiláry.

Krev, která cirkuluje po celém těle, prostřednictvím kapilár dodává kyslík a živiny tkáním a odvádí oxid uhličitý a další metabolické produkty. Přes žíly se krev s oxidem uhličitým opět dostává do pravé části srdce a cyklus začíná znovu.

Otázka: Pravděpodobně jste si všimli, že stěny komor jsou mnohem silnější než stěny síní, jaký je pro to důvod?

Svalová stěna komor je mnohem silnější než stěna síní. Je to proto, že komory odvádějí více práce při pumpování krve ve srovnání se síněmi. Zvláště silná je svalová stěna levé komory, která při kontrakci tlačí krev cévami systémového oběhu.

Otázka: Proč krev proudí pouze jedním směrem?

V srdci jsou 4 chlopně. Každá chlopeň je jako dvířka, která dovolují krvi proudit pouze jedním konkrétním směrem. Chlopeň se skládá ze dvou nebo tří kusů tkáně nazývaných chlopně. Klapky se otevřou, aby umožnily krev procházet ventilem, a zavřou se, aby se zabránilo jejímu zpětnému toku. Otevírání a zavírání chlopní je řízeno úrovní tlaku v každé části srdce.

Pravá srdeční chlopeň nachází se mezi pravou síní a pravou srdeční komorou. Skládá se ze tří „plachet“ - klapek srdeční chlopeň, proto se to jmenuje trikuspidální srdeční chlopeň .

Levá srdeční chlopeň nachází se mezi levou síní a levou srdeční komorou. Skládá se pouze ze dvou podobných ventilů, připomínajících pokos v zavřené poloze - čelenka biskupa, odtud název tohoto velmi důležitého, silně zatíženého ventilu - mitrální .

Ventil plicní tepna(plicní ; pulmo - plíce) umístěné na výstupu velká tepna z pravého srdce, kterým se do plic dostává krev s nízkým obsahem kyslíku. Skládá se ze tří kapes vyčnívajících do krevní cévy jako mušle nebo jako obrácený otevřený deštník. Stejně jako deštník ve větru omezují tyto půlměsícové chlopně průtok krve z plic do pravého srdce.

Aortální chlopeň také se skládá ze tří kapes. Nachází se přímo na výstupu z aorty ze srdce nebo na kořeni aorty.

2. Srdeční cyklus

Naše srdce funguje nepřetržitě, celý život. Tím, že tlačí asi 5 litrů krve za minutu, dodává kyslík do každé buňky v těle. Dozvěděli jsme se, že srdce je svalový orgán a každý sval se při kontrakci postupně unaví a potřebuje odpočinek, aby se obnovila jeho funkčnost.

Nabízí se problematická otázka: Proč se srdce může stahovat po celý život bez znatelné únavy? Kdy odpočívá?

Studenti samostatně čtou text učebnice na str. 130-131 a najděte odpověď na položenou otázku. Vyplňte tabulku „Srdeční cyklus“.

Název fáze srdečního cyklu	Trvání fáze	Stav síní	Stav komor	Stav klapky	Stav semilunárních chlopní
První fáze	0,1 s	se snižují	odpočinout si	OTEVŘENO	ZAVŘENO
Druhá fáze	0,3 s	odpočinout si	se snižují	ZAVŘENO	OTEVŘENO
Třetí fáze	0,4 s	odpočinout si	odpočinout si	OTEVŘENO	ZAVŘENO

Otázka: Co lze uzavřít?

Studenti uzavírají: zvláštnosti srdečního cyklu (kontrakce, relaxace, pauza) obsahují schopnost udržet pracovní činnost srdce po celý život. Interval 0,4 s. dost pro plné zotavení srdeční výkon.

3. Automatika srdce

Otázka: Co přispívá ke střídání rytmu?

Srdeční tep, což je rytmus, je regulován elektrickými impulsy, které generuje samotný srdeční sval. Tyto impulsy způsobují kontrakci srdce.

Schopnost srdce se rytmicky stahovat bez vnějších podnětů pod vlivem impulzů vznikajících v něm samém se nazývá automatickosti srdce.

4. Regulace srdce

Již jsme řekli, že srdce má automatiku – stahuje se pod vlivem podráždění, které v sobě vzniká. Díky tomu je sled činnosti srdečních komor zachován za jakýchkoli podmínek. Ale pod vlivem vnějších a vnitřní důvody intenzita srdce se může změnit.

Kluci, asi každý z vás dával pozor na to, jak tvrdě bije vaše srdce, když máte z něčeho obavy nebo strach. V hlavě se mi okamžitě vynořují obrazné výrazy „srdce divoce bije“, „srdce seběhlo k zemi“ atd.

Problematická otázka: Co se stane se srdcem? Proč se chová jinak?

Otázka: Abychom na tuto otázku mohli odpovědět, připomeňme si, jaké metody regulace jsme studovali? (Nervózní a humorální regulace.)

Nervová a humorální regulace také ovlivňují činnost srdce. Ke změnám frekvence a síly srdečních kontrakcí dochází vlivem impulsů z centrály nervový systém a biologického vstupu do krve účinné látky.

Učitel napíše schéma na tabuli a děti do sešitů:

Regulace srdce

Závěr lekce: (provádějí studenti)

Srdce je dutý čtyřkomorový svalový orgán, který zajišťuje nepřetržitý průtok krve cévami. Rytmičnost srdce, střídání práce a odpočinku, jeho bohaté prokrvení, intenzivní metabolismus a automatismus zajišťují jeho neúnavnost a vynikající výkon.

IV. Upevňování znalostí (řešení logických problémů).

Poprvé bylo izolované lidské srdce oživeno 20 hodin po smrti pacienta v roce 1902 ruským fyziologem A.A. Kulyabko (1866-1930). Srdce bylo ve speciálu

instalace. K aortě byla připojena hadice, kterou A.A. Kulyabko podal živný roztok obohacený kyslíkem a obsahující adrenalin.

Logické problémy.

1. Dostal se tento roztok do levé komory? (Nedostal jsem to, protože semilunární ventily se uzavřely a roztok pronikl dovnitř koronární tepna, vyživující srdce.)

2. Proč byl do živného roztoku zahrnut adrenalin? (Adrenalin dráždí převodní systém srdce, díky němu to funguje.)

3. Proč se srdce začalo rytmicky stahovat? (Srdce má automatiku, a když pod vlivem adrenalinu ožily nervosvalové struktury srdce, zajistily normální pořadí kontrakcí.)

V. Domácí úkol:

S. 130 – 131; odpovědi na otázky p. 132 – 133; vyřešit problém: Je známo, že lidské srdce se stahuje v průměru 70krát za minutu, přičemž při každé kontrakci uvolní asi 150 cm3 krve. Kolik krve rozpumpuje vaše srdce během šesti vyučovacích hodin ve škole?

Literatura:

1. Biologie: Člověk. TAK JAKO. Battsev a další - M.: Drop. – 240. léta.
2. Biologie: Člověk. D.V. Kolesov a další - M.: Drop obecný. – 336s.
3. Biologie: Člověk. N.I. Sonin, M.R. Sapin. – M.: Drop. – 272s.

Existují 2 typy regulace: nervová a humorální.
Nervová regulace nesmírně složité a úžasně promyšlené. Sympatický nervový systém urychluje srdeční stahy, zvyšuje sílu, zvyšuje dráždivost myokardu a zlepšuje vedení vzruchů přes něj, zatímco parasympatický nervový systém snižuje, snižuje, snižuje a slábne.
Většina První a základní úroveň regulace – intrakardiální. Procesy neuronů lokalizovaných v tloušťce srdeční stěny tvoří intrakardiální plexy, jejichž konce jsou „vycpané“ každým krychlovým milimetrem tkáně. Existují dokonce...intrakardiální reflexy s vlastními senzorickými, interkalárními a motorickými neurony. Právě na této úrovni jsou přijímána dvě rozhodnutí nejdůležitější podmínky normální srdeční činnost. První, objevený Němcem O. Frankem a Angličanem E. Starlingem. nazývaný „zákon srdce“ a spočívá v tom, že síla kontrakce myokardiálních vláken je přímo úměrná velikosti jejich natažení. To znamená, že čím více krve proudí do srdce během diastoly, tím silněji se bude stahovat, tím větší objem natahuje srdeční komory. O to aktivnější a intenzivnější bude jejich systola. Druhá úroveň regulace – Anrepův efekt– poskytuje zvýšenou srdeční kontrakci v reakci na zvýšení periferní vaskulární rezistence, jinými slovy, na nárůst krevní tlak. Tito. v obou případech se srdce chová adekvátně hemodynamické zátěži. Toto je první úroveň nervové regulace. Druhý - mícha. Zde jsou motorické (eferentní nebo odstředivé) neurony, jejichž axony inervují srdce
Třetí úrovní je prodloužená míše. Vychází z něj hlavní parasympatický nerv, nervus vagus se svými „mínusovými“ vlivy na srdce. Za druhé obsahuje vazomotorické centrum, které je svou povahou sympatické. Jedna část (presorická zóna) stimuluje sympatickou činnost míšních neuronů a druhá (depresorová zóna) ji tlumí.
Medulla oblongata je pod dohledem čtvrtá úroveň – jádra hypotalamu. V této fázi nastává něco velmi důležitého: koordinace srdeční činnosti s ostatními životně důležitými procesy.
Pátý stupeň regulace je mozková kůra, ale když je odstraněn, nedochází k srdečnímu selhání. Zde je pro vás nejvyšší úroveň!
Humorální regulace je spojena s vlivem určitých látek, jako jsou hormony, elektrolyty, rozpuštěné plyny a stresový hormon adrenalin. Hormony jako glukagon, tyroxin, glukokortikoidy, angiotensin, serotonin a vápenaté soli způsobují zvýšenou srdeční frekvenci a konstrikci a také vazokonstrikci. Proti. Acetylcholin, draselné ionty, nedostatek kyslíku, okyselení vnitřní prostředí vedou ke snížení kontraktility myokardu a prostaglandiny, bradykinin, histamin, ATP mají opačný účinek.
Zjednodušené schéma nervové regulace fungování srdce lze znázornit takto: mozková kůra - jádra hypotalamu - vazomotorické centrum a jádra nervu vagus v prodloužená medulla– mícha – intrakardiální plexy. Díky tomuto systému zažívá srdce nepodmíněný reflex sympatický a parasympatický. Stejně tak podmíněné reflexní vlivy. Prostřednictvím hormonů, elektrolytů atd. Provádí se humorální regulace srdeční aktivity.

vlastnosti srdečního svalu. Srdeční sval, stejně jako každý jiný sval, má řadu fyziologických vlastností: excitabilitu, vodivost, kontraktilitu, refrakternost a automaticitu. · Vzrušivost - to je schopnost kardiomyocytů a celého srdečního svalu být excitován působením mechanických, chemických, elektrických a jiných podnětů na něj, která nachází své uplatnění v případech náhlé zástavy srdce. Charakteristickým rysem dráždivosti srdečního svalu je, že se řídí zákonem „všechno nebo nic“. To znamená, že srdeční sval nereaguje na slabý podprahový podnět (tj. nevzrušuje se a nestahuje se) („“ nic“) a na prahový stimul dostatečný k vybuzení síly srdeční sval reaguje maximální kontrakcí („vše“) ​​a s dalším zvýšením síly stimulace se reakce srdce nemění. kvůli strukturálním rysům myokardu a rychlému šíření vzruchu podél něj přes interkalární ploténky - nexusy a anastomózy svalových vláken. Síla srdečních kontrakcí tedy na rozdíl od kosterních svalů nezávisí na síle stimulace. , tento zákon, objevený Bowditchem, je do značné míry podmíněný, neboť projev tohoto jevu ovlivňují určité podmínky – teplota, stupeň únavy, svalová roztažitelnost a řada dalších faktorů. Vodivost - To je schopnost srdce provádět vzruch. Rychlost vzruchu v pracovním myokardu různá oddělení srdce nejsou stejná. Vzruch se šíří myokardem síní rychlostí 0,8-1 m/s, myokardem komor rychlostí 0,8-0,9 m/s. V atrioventrikulární oblasti, v oblasti 1 mm dlouhé a široké, se vedení vzruchu zpomaluje na 0,02-0,05 m/s, což je téměř 20-50x pomaleji než v síních. V důsledku tohoto zpoždění začíná ventrikulární excitace o 0,12-0,18 s později než začátek síňové excitace. Existuje několik hypotéz vysvětlujících mechanismus atrioventrikulárního zpoždění, ale tato problematika vyžaduje další studium. Toto zpoždění má však velký biologický význam – zajišťuje koordinované fungování síní a komor. Žáruvzdornost- stav nevzrušivosti srdečního svalu. Stupeň excitability srdečního svalu se v průběhu srdečního cyklu mění. Během vzrušení ztrácí schopnost reagovat na nový impuls podráždění. Tento stav naprosté nedráždivosti srdečního svalu se nazývá absolutní refrakternost a zabírá téměř celou systolu. Po ukončení absolutní refrakternosti na začátku diastoly se dráždivost postupně vrací k normálu – relativní refrakternosti. V této době (uprostřed nebo na konci diastoly) je srdeční sval schopen reagovat na silnější stimulaci mimořádnou kontrakcí – extrasystolou. Po komorové extrasystole, kdy mimořádný impuls vzniká v atrioventrikulárním uzlu, nastává prodloužená (kompenzační) pauza. Vzniká v důsledku toho, že další impuls, který vychází ze sinusového uzlu, dorazí do komor při jejich absolutní refrakternosti způsobené extrasystolií a tento impuls nebo jeden tep vypadne. Po kompenzační pauze se obnoví normální rytmus srdečních kontrakcí. Pokud se v sinoatriálním uzlu objeví další impuls, pak dochází k mimořádnému srdečnímu cyklu, ale bez kompenzační pauzy. Pauza v těchto případech bude ještě kratší než obvykle. Po období relativní refrakternosti nastává stav zvýšené dráždivosti srdečního svalu (exaltační perioda), kdy je sval vybuzen slabým podnětem. Refrakterní perioda srdečního svalu trvá déle než u kosterního svalstva, proto srdeční sval není schopen dlouhodobé titánské kontrakce. Kontraktilita. Kontraktilita srdečního svalu má své vlastní charakteristiky. Síla srdečních kontrakcí závisí na počáteční délce svalových vláken (Frank-Starlingův zákon). Čím více krve do srdce proudí, tím více budou jeho vlákna natažena a tím větší bude síla srdečních kontrakcí. To má velký adaptační význam zajišťující úplnější vyprázdnění srdečních dutin od krve, čímž se udržuje rovnováha v množství krve přitékající k srdci a z něj vytékající. Zdravé srdce i při mírném natažení reaguje zvýšenou kontrakcí, zatímco slabé srdce i při výrazném natažení jen nepatrně zvyšuje sílu svého stahu a odtok krve se uskutečňuje zvýšením kontrakce. rytmus srdečních kontrakcí. Pokud navíc z nějakého důvodu dochází k nadměrnému natahování srdečních vláken za fyziologicky přípustné meze, pak se síla následných kontrakcí již nezvyšuje, ale slábne. Zvláštností kontraktilní aktivity myokardu je, že k udržení této schopnosti je zapotřebí vápník. V prostředí bez vápníku se srdce nestahuje. Dodavatelé energie pro srdeční stahy jsou vysokoenergetické sloučeniny (ATP a CP). V srdečním svalu se energie (na rozdíl od kosterních svalů) uvolňuje především v aerobní fázi, proto mechanická aktivita myokardu lineárně souvisí s rychlostí vstřebávání kyslíku. Při nedostatku kyslíku (hypoxémie) se aktivují anaerobní energetické procesy, které však chybějící energii kompenzují jen částečně. Nedostatek kyslíku také negativně ovlivňuje obsah ATP a CP v myokardu. Automatika srdce - Jedná se o schopnost rytmického stahování pod vlivem impulsů pocházejících ze samotného srdce bez jakéhokoli podráždění. Automatika srdce. Mimo tělo je za určitých podmínek srdce schopno se stahovat a relaxovat, přičemž udržuje správný rytmus. Schopnost srdce rytmicky se stahovat pod vlivem impulzů vznikajících v něm samém se nazývá automatika. V srdci se rozlišuje mezi pracujícími svaly, reprezentovanými svalovinou příčně pruhovanou, a atypickou neboli speciální tkání, ve které dochází a je prováděna excitace. U lidí se atypická tkáň skládá z: sinusového atriálního uzlu, umístěného na zadní stěně pravé síně v soutoku vena cava; atrioventrikulární (atrioventrikulární) uzel umístěný v pravé síni poblíž septa mezi síněmi a komorami; Hisův svazek (atioventrikulární svazek), vybíhající z atrioventrikulárního uzlu v jednom kmeni. Jeho svazek, procházející přepážkou mezi síněmi a komorami, je rozdělen na dvě nohy směřující do pravé a levé komory. Svazek His končí v tloušťce svalů Purkyňovými vlákny. Hisův svazek je jediným svalovým mostem spojujícím síně s komorami.Sinoaurikulární uzel je vedoucím uzlem v činnosti srdce (kardiostimulátor), vznikají v něm impulsy, které určují frekvenci srdečních kontrakcí. Normálně jsou atrioventrikulární uzel a Hisův svazek pouze přenašečem vzruchu z vedoucího uzlu do srdečního svalu. Převodní systém reguluje rytmickou kontrakci slinivky břišní.

Elektrokardiogram (EKG) je záznam celkového elektrického potenciálu, který se objevuje při excitaci mnoha buněk myokardu a metoda výzkumu je tzv. elektrokardiografie. K záznamu EKG u člověka se používají tři standardní bipolární svody – umístění elektrod na povrchu těla. První svod je na pravé a levé paži, druhý svod je zapnutý pravá ruka a levá noha, třetí - na levé paži a levé noze. Kromě standardních svodů se používají svody z jiných bodů hruď v oblasti, kde se nachází srdce, stejně jako unipolární neboli unipolární svody Typické lidské EKG se skládá z pěti pozitivních a negativních oscilací - zuby, odpovídající cyklu srdeční činnosti. Označují se latinskými písmeny P, Q, R, S, T a hrudní svody (perikardiální) - V (V 1, V 2 V 3, V 4, V 5, V 6). Tři zuby (P, R, T) směřují nahoru (pozitivní zuby) a dva (Q, S) směřují dolů (záporné zuby). Vlna P odráží periodu síňové excitace, její trvání je 0,08-0,1 s. Segment P - Q odpovídá vedení vzruchu přes atrioventrikulární uzel do komor. Trvá 0,12-0,20 s. Vlna Q odráží depolarizaci mezikomorového septa. Vlna R je nejvyšší na EKG a představuje depolarizaci srdečního hrotu, zadní a laterální stěny komor. Vlna S odráží excitační pokrytí spodiny komor, vlna T - proces rychlé repolarizace komor. Komplex QRS se shoduje s repolarizací síní. Jeho trvání je 0,06-0,1 s. Komplex QRST je způsoben vznikem a šířením vzruchu v myokardu komor, proto se nazývá komorový komplex. Celková doba trvání QRST je přibližně 0,36 s. Konvenční čára, která spojuje dva body EKG s největším rozdílem potenciálů, se nazývá elektrická osa srdce Elektrokardiografie v diagnostice srdečních chorob umožňuje podrobně studovat změny srdečního rytmu, výskyt dodatečného ohniska vzruchu při objevují se extrasystoly, porucha vedení vzruchu podél převodního systému srdce, ischemie, infarkt myokardu .

Regulace srdce Změny úrovně fyzické a emoční zátěže organismu zaznamenávají různé receptory (chemoreceptory, mechanoreceptory) umístěné v různých orgánech, ale i ve stěnách cév (například ve stěně oblouku aorty, v karotický sinus). Změny stavu, které vnímají reflexně, vyvolávají odezvu v podobě změn úrovně srdeční činnosti. Rychlé a přesné přizpůsobení krevního oběhu specifickým potřebám těla je dosaženo díky dokonalým a různorodým mechanismům pro regulaci činnosti srdce. Tyto mechanismy lze rozdělit do tří úrovní: intrakardiální regulace (samoregulace) je způsobeno skutečností, že: samotné buňky myokardu jsou schopny měnit sílu kontrakce v závislosti na stupni svého natažení, hromadí konečné produkty metabolismu, které způsobují změny ve fungování srdce. Nervová regulace prováděné činností autonomního nervového systému - sympatické a parasympatické, biologicky aktivní látky, které mění sílu jejich kontrakcí atd. Nervové impulsy putující do srdce větvemi bloudivého nervu (parasympatické impulsy) snižují sílu a frekvenci kontrakcí. Impulzy přicházející do srdce prostřednictvím sympatických nervů (jejich centra se nacházejí v krční míše) zvyšují frekvenci a sílu srdečních kontrakcí. Humorální regulace spojené se změnami srdeční činnosti pod vlivem biologicky aktivních látek a některých iontů. Například adrenalin, norepinefrin (hormony kůry nadledvin), glukagon (hormon slinivky břišní), serotonin (produkovaný žlázami střevní sliznice), tyroxin (hormon štítné žlázy) atd., stejně jako ionty vápníku zvyšují srdeční aktivitu aktivita. Acetylcholin a draselné ionty snižují srdeční činnost.

Humorální a nervová regulace srdce normálně zajišťuje přizpůsobení srdeční činnosti vnějším podmínkám. V normálním stavu těla jsou stěny tepen poněkud napjaté a jejich průsvit je zúžený. Z vaskulárně-motorického centra neustále přicházejí impulsy podél vaskulárně-motorických nervů, což způsobuje konstantní tonus. Nervová zakončení ve stěnách cév reagují na změny tlaku a chemického složení krve a způsobují v nich vzrušení. Tato excitace vstupuje do centrálního nervového systému, což má za následek reflexní změnu kardiovaskulární aktivity: zvětšení nebo zmenšení průměru krevních cév, ale stejný účinek nastává pod vlivem humorálních faktorů, chemické substance, které jsou v krvi a chodí sem s jídlem. Mezi nimi jsou jak vazodilatátory, tak vazokonstriktory.

Pod regulace srdeční funkce pochopit jeho přizpůsobení potřebám těla na kyslík a živin ach, realizované změnami v průtoku krve.

Protože je odvozena od frekvence a síly srdečních kontrakcí, regulace může být prováděna změnou frekvence a (nebo) síly jejích kontrakcí.

Mechanismy jeho regulace mají zvláště silný vliv na práci srdce během fyzická aktivita, kdy se srdeční frekvence a zdvihový objem mohou zvýšit 3krát, IOC - 4-5krát a u špičkových sportovců - 6krát. Současně se změnami ukazatelů srdeční funkce při změně fyzická aktivita, emocionální a psychický stav metabolismus člověka a koronární průtok krve se mění. To vše se děje díky fungování složité mechanismy regulace srdeční činnosti. Mezi nimi se rozlišují intrakardiální (intrakardiální) a extrakardiální (extrakardiální) mechanismy.

Intrakardiální mechanismy regulující srdeční činnost

Intrakardiální mechanismy, které zajišťují samoregulaci srdeční činnosti, se dělí na myogenní (intracelulární) a nervové (prováděné intrakardiálním nervovým systémem).

Intracelulární mechanismy jsou realizovány díky vlastnostem myokardiálních vláken a objevují se i na izolovaném a denervovaném srdci. Jeden z těchto mechanismů se odráží ve Frank-Starlingově zákonu, který se také nazývá zákon heterometrické samoregulace nebo zákon srdce.

Frank-Starlingův zákon uvádí, že s rostoucím natažením myokardu během diastoly se zvyšuje síla jeho kontrakce během systoly. Tento vzor se odhalí, když se vlákna myokardu natáhnou ne více než o 45 % jejich původní délky. Další natahování vláken myokardu vede ke snížení účinnosti kontrakce. Silné protahování vytváří riziko rozvoje závažné srdeční patologie.

V přírodní podmínky stupeň natažení komor závisí na velikosti koncového diastolického objemu, určeného naplněním komor krví vstupující z žil během diastoly, na velikosti koncového systolického objemu a na síle síňové kontrakce. Čím větší je žilní návrat krve do srdce a hodnota koncového diastolického objemu komor, tím větší je síla jejich kontrakce.

Zvýšení průtoku krve do komor se nazývá objem zatížení nebo předpětí. Zvýšení kontraktilní aktivity srdce a zvýšení objemu Srdeční výdej se zvýšením předpětí nevyžadují velký nárůst nákladů na energii.

Jeden ze vzorců seberegulace srdce objevil Anrep (fenomén Anrep). Vyjadřuje se tím, že se zvyšujícím se odporem proti vypuzení krve z komor se zvyšuje síla jejich kontrakce. Toto zvýšení odolnosti proti vypuzení krve se nazývá tlaková zatížení nebo dotížení. Zvyšuje se, jak stoupá hladina v krvi. Za těchto podmínek se prudce zvyšuje pracovní a energetická potřeba komor. Se stenózou se také může vyvinout zvýšení odolnosti proti výronu krve levou komorou aortální chlopně a zúžení aorty.

Bowditchův fenomén

Další vzorec seberegulace srdce se odráží v Bowditchově fenoménu, nazývaném také fenomén schodiště nebo zákon homeometrické seberegulace.

Bowditchův žebřík (rytmická ionotropní závislost 1878)- postupné zvyšování síly srdečních kontrakcí na maximální amplitudu, pozorované, když jsou na ně důsledně aplikovány stimuly konstantní síly.

Zákon homeometrické seberegulace (Bowditchův fenomén) se projevuje v tom, že se zvyšováním tepové frekvence roste síla kontrakce. Jedním z mechanismů zvýšení kontrakce myokardu je zvýšení obsahu iontů Ca 2+ v sarkoplazmě vláken myokardu. Při častých excitacích se Ca 2+ ionty nestihnou ze sarkoplazmy odstranit, což vytváří podmínky pro intenzivnější interakci mezi aktinovými a myosinovými filamenty. Bowditchův fenomén byl detekován na izolovaném srdci.

V přirozených podmínkách lze pozorovat projev homeometrické seberegulace, kdy prudký nárůst tonus sympatického nervového systému a zvýšení hladiny adrenalinu v krvi. V klinická nastavení některé projevy tohoto jevu lze pozorovat u pacientů s tachykardií, kdy se srdeční frekvence rychle zvyšuje.

Neurogenní intrakardiální mechanismus zajišťuje samoregulaci srdce díky reflexům, jejichž oblouk se uzavírá uvnitř srdce. Těla neuronů, které tvoří tento reflexní oblouk, se nacházejí v intrakardiálních nervových plexech a gangliích. Intrakardiální reflexy jsou spouštěny napínacími receptory přítomnými v myokardu a koronární cévy. G.I. Kositsky v experimentu na zvířatech zjistil, že při natažení pravé síně se reflexně zvyšuje kontrakce levé komory. Tento vliv ze síní na komory je detekován pouze při nízkém krevním tlaku v aortě. Pokud je tlak v aortě vysoký, pak aktivace síňových napínacích receptorů reflexně inhibuje sílu komorové kontrakce.

Extrakardiální mechanismy regulující srdeční činnost

Extrakardiální mechanismy pro regulaci srdeční činnosti se dělí na nervové a humorální. Tyto regulační mechanismy se vyskytují za účasti struktur umístěných mimo srdce (CNS, extrakardiální autonomní ganglia, endokrinní žlázy).

Intrakardiální mechanismy regulující srdeční činnost

Intrakardiální (intrakardiální) regulační mechanismy - regulační procesy, které vznikají v srdci a nadále fungují v izolovaném srdci.

Intrakardiální mechanismy se dělí na: intracelulární a myogenní mechanismy. Příklad intracelulární mechanismus regulace je hypertrofie buněk myokardu v důsledku zvýšené syntézy kontraktilních proteinů u sportovních zvířat nebo zvířat zapojených do těžké fyzické práce.

Myogenní mechanismy regulace srdeční aktivity zahrnuje heterometrické a homeometrické typy regulace. Příklad heterometrická regulace Jako základ může posloužit Frank-Starlingův zákon, který říká, že čím větší je průtok krve do pravé síně a tomu odpovídající zvětšení délky svalových vláken srdce během diastoly, tím silněji se srdce stahuje během systoly. Homeometrický typ regulace závisí na tlaku v aortě – čím větší je tlak v aortě, tím silněji se srdce stahuje. Jinými slovy, síla srdeční kontrakce se zvyšuje se zvyšujícím se odporem. hlavní plavidla. V tomto případě se délka srdečního svalu nemění a proto se tento mechanismus nazývá homeometrický.

Samoregulace srdce- schopnost kardiomyocytů nezávisle měnit povahu kontrakce při změně stupně natažení a deformace membrány. Tento typ regulace představují heterometrické a homeometrické mechanismy.

Heterometrický mechanismus - zvýšení síly kontrakce kardiomyocytů se zvýšením jejich počáteční délky. Je zprostředkována intracelulárními interakcemi a je spojena se změnou relativní polohy aktinových a myosinových myofilament v myofibrilách kardiomyocytů, když je myokard natažen krví vstupující do srdeční dutiny (zvýšení počtu myosinových můstků schopných propojit myosin a aktinová vlákna během kontrakce). Tento typ regulace byl založen na kardiopulmonálním preparátu a formulován ve formě Frank-Starlingova zákona (1912).

Homeometrický mechanismus- zvýšení síly srdečních kontrakcí se zvyšujícím se odporem ve velkých cévách. Mechanismus je dán stavem kardiomyocytů a mezibuněčnými vztahy a nezávisí na napínání myokardu přitékající krví. S homeometrickou regulací se zvyšuje účinnost výměny energie v kardiomyocytech a aktivuje se práce interkalárních plotének. Tenhle typ regulace byla poprvé objevena G.V. Anrep v roce 1912 a je označován jako Anrepův efekt.

Kardiokardiální reflexy- reflexní reakce, které se vyskytují v mechanoreceptorech srdce v reakci na protažení jeho dutin. Když jsou síně natažené tlukot srdce může buď zrychlit, nebo zpomalit. Když jsou komory nataženy, zpravidla dochází ke snížení srdeční frekvence. Bylo prokázáno, že tyto reakce se provádějí pomocí intrakardiálních periferních reflexů (G.I. Kositsky).

Extrakardiální mechanismy regulující srdeční činnost

Extrakardiální (extrakardiální) regulační mechanismy - regulační vlivy, které vznikají mimo srdce a nefungují v něm izolovaně. Mezi extrakardiální mechanismy patří neuroreflexní a humorální regulace srdeční činnosti.

Nervová regulace Práci srdce vykonávají sympatické a parasympatické divize autonomního nervového systému. Sympatické oddělení stimuluje činnost srdce a tlumí parasympatikus.

Sympatická inervace vzniká v postranních rozích horních hrudních segmentů míchy, kde se nacházejí těla pregangliových sympatických neuronů. Po dosažení srdce pronikají vlákna sympatických nervů do myokardu. Excitační impulsy přicházející podél postgangliových sympatických vláken způsobují uvolnění v buňkách kontraktilní myokard a buňky převodního systému mediátoru norepinefrinu. Aktivace sympatického systému a uvolňování norepinefrinu má určité účinky na srdce:

• chronotropní účinek - zvýšená frekvence a síla srdečních kontrakcí;
• inotropní účinek - zvýšení síly kontrakcí myokardu komor a síní;
• dromotropní účinek - zrychlení vzruchu v atrioventrikulárním (atrioventrikulárním) uzlu;
• bathmotropní efekt - zkrácení refrakterní periody komorového myokardu a zvýšení jejich dráždivosti.

Parasympatická inervace srdce je vedeno vagusovým nervem. Těla prvních neuronů, jejichž axony tvoří nervy vagus, se nacházejí v prodloužené míše. Axony tvořící pregangliová vlákna pronikají do srdečních intramurálních ganglií, kde jsou umístěny druhé neurony, jejichž axony tvoří postgangliová vlákna inervující sinoatriální (sinoatriální) uzel, atrioventrikulární uzel a komorový převodní systém. Nervová zakončení parasympatických vláken uvolňují neurotransmiter acetylcholin. Aktivace parasympatický systém má negativní chrono-, ino-, dromo-, bathmotropní účinky na srdeční činnost.

Reflexní regulace K práci srdce dochází také za účasti autonomního nervového systému. Reflexní reakce mohou inhibovat a vybudit srdeční stahy. K těmto změnám srdeční funkce dochází, když jsou stimulovány různé receptory. Například v pravé síni a u ústí duté žíly jsou mechanoreceptory, jejichž stimulace způsobuje reflexní zvýšení srdeční frekvence. V některých oblastech cévní systém existují receptory, které se aktivují při změně krevního tlaku v cévách – cévní reflexogenní zóny, zajišťující aortální a sinokarotidní reflexy. Reflexní vliv mechanoreceptorů karotického sinu a oblouku aorty je zvláště důležitý při krevní tlak. V tomto případě jsou tyto receptory excitovány a zvyšuje se tonus bloudivého nervu, což má za následek inhibici srdeční činnosti a snížení tlaku ve velkých cévách.

Humorální regulace - změny v činnosti srdce pod vlivem různých, včetně fyziologicky aktivních látek kolujících v krvi.

Humorální regulace srdce se provádí pomocí různých sloučenin. Přebytek draslíkových iontů v krvi tedy vede ke snížení síly srdečních kontrakcí a snížení excitability srdečního svalu. Nadbytek vápenatých iontů naopak zvyšuje sílu a frekvenci srdečních kontrakcí a zvyšuje rychlost šíření vzruchu převodním systémem srdce. Adrenalin zvyšuje frekvenci a sílu srdečních kontrakcí a také zlepšuje koronární průtok krve v důsledku stimulace p-adrenergních receptorů myokardu. Hormon tyroxin, kortikosteroidy a serotonin mají podobný stimulační účinek na srdce. Acetylcholin snižuje excitabilitu srdečního svalu a sílu jeho kontrakcí a norepinefrin stimuluje srdeční činnost.

Nedostatek kyslíku v krvi a nadbytek oxidu uhličitého inhibují kontraktilní aktivitu myokardu.

Lidské srdce, nepřetržitě pracující, dokonce i při klidném životním stylu, pumpuje do tepenného systému asi 10 tun krve denně, 4 000 tun ročně a asi 300 000 tun za život. Srdce přitom vždy přesně reaguje na potřeby těla a neustále podporuje požadovaná úroveň průtok krve

K adaptaci srdeční činnosti na měnící se potřeby organismu dochází prostřednictvím řady regulačních mechanismů. Některé z nich se nacházejí v samém srdci - to je intrakardiální regulační mechanismy. Patří sem intracelulární regulační mechanismy, regulace mezibuněčných interakcí a nervové mechanismy – intrakardiální reflexy. NA extrakardiální regulační mechanismy zahrnují extrakardiální nervové a humorální mechanismy regulující srdeční aktivitu.

Intrakardiální regulační mechanismy

Intracelulární regulační mechanismy zajistit změnu intenzity činnosti myokardu v souladu s množstvím krve proudící do srdce. Tento mechanismus se nazývá „zákon srdce“ (Frank-Sterlingův zákon): síla kontrakce srdce (myokardu) je úměrná stupni jeho natažení v diastole, tj. počáteční délce jeho svalových vláken. Silnější protažení myokardu během diastoly odpovídá zvýšenému průtoku krve do srdce. Zároveň se uvnitř každé myofibrily ve větší míře pohybují aktinová filamenta z prostorů mezi myosinovými filamenty, což znamená, že se zvyšuje počet rezervních můstků, tzn. ty aktinové body, které spojují aktinová a myosinová vlákna během kontrakce. Čím více je tedy každá buňka natažena, tím více se může při systole zkrátit. Z tohoto důvodu srdce pumpuje do arteriálního systému množství krve, které k němu proudí z žil.

Regulace mezibuněčných interakcí. Bylo zjištěno, že interkalární disky spojující buňky myokardu mají odlišnou strukturu. Některé oblasti interkalárních plotének plní čistě mechanickou funkci, jiné zajišťují transport látek pro to nezbytných přes membránu kardiomyocytů a další - nexusy, nebo blízké kontakty, vedou buzení z buňky do buňky. Porušení mezibuněčných interakcí vede k asynchronní excitaci buněk myokardu a vzniku srdeční arytmie.

Intrakardiální periferní reflexy. V srdci se nacházejí tzv. periferní reflexy, jejichž oblouk se uzavírá nikoli v centrálním nervovém systému, ale v intramurálních gangliích myokardu. Tento systém zahrnuje aferentní neurony, jejichž dendrity tvoří napínací receptory na vláknech myokardu a koronárních cévách, interkalární a eferentní neurony. Axony posledně jmenovaných inervují myokard a hladké svaly koronárních cév. Tyto neurony jsou navzájem spojeny synoptickými spoji, tvoří se intrakardiální reflexní oblouky.

Experiment ukázal, že zvýšení protažení myokardu pravé síně (za přirozených podmínek k němu dochází se zvýšením průtoku krve do srdce) vede ke zvýšeným kontrakcím levé komory. Kontrakce se tak zintenzivňují nejen v té části srdce, jejíž myokard je přímo napínán přitékající krví, ale i v jiných částech, aby se „udělalo místo“ pro přitékající krev a urychlilo její uvolňování do tepenného systému. . Bylo prokázáno, že tyto reakce se provádějí pomocí intrakardiálních periferních reflexů.

Takové reakce jsou pozorovány pouze na pozadí nízkého počátečního přívodu krve do srdce a s nevýznamnou hodnotou krevního tlaku v ústech aorty a koronárních cév. Pokud jsou srdeční komory přeplněné krví a tlak v ústí aorty a koronárních cév je vysoký, pak roztažení žilních přijímačů v srdci inhibuje kontraktilní aktivitu myokardu. V tomto případě se srdce vysune do aorty v okamžiku systoly méně než normální množství krve obsažené v komorách. Zadržování i malého dodatečného objemu krve v komorách srdce zvyšuje diastolický tlak v jeho dutinách, což způsobuje snížení průtoku žilní krve do srdce. Nadměrný objem krve, který by při náhlém uvolnění do tepen mohl způsobit škodlivé následky, je zadržován žilního systému. Podobné reakce hrají důležitá role při regulaci krevního oběhu, zajištění stability krevního zásobení arteriální systém.

Snížení srdečního výdeje by také představovalo nebezpečí pro tělo – mohlo by způsobit kritický pokles krevního tlaku. Tomuto nebezpečí předcházejí i regulační reakce nitrosrdečního systému.

Nedostatečné naplnění komor srdce a koronárního řečiště krví způsobuje zvýšené stahy myokardu prostřednictvím intrakardiálních reflexů. Zároveň se v okamžiku systoly uvolňuje do aorty větší než normální množství krve v nich obsažené. Předchází se tak nebezpečí nedostatečného naplnění tepenného systému krví. Než se uvolní, komory obsahují méně krve než normálně, což zvyšuje tok žilní krve do srdce.

Za přirozených podmínek není intrakardiální nervový systém autonomní. Spálíte nejnižší článek ve složité hierarchii nervové mechanismy regulující činnost srdce. Vyšším článkem v hierarchii jsou signály přicházející přes sympatické a vagusové nervy, extrakardiální nervový systém regulující srdce.

Extrakardiální regulační mechanismy

Práci srdce zajišťují nervové a humorální regulační mechanismy. Nervová regulace srdce nemá spouštěcí účinek, protože je automatická. Nervový systém zajišťuje adaptaci srdce v každém okamžiku, na který se tělo adaptuje vnější podmínky a na změny v jeho činnosti.

Eferentní inervace srdce. Práci srdce regulují dva nervy: vagus (neboli vagus), který patří do parasympatického nervového systému, a sympatický. Tyto nervy jsou tvořeny dvěma neurony. Těla prvních neuronů, jejichž procesy tvoří bloudivý nerv, se nacházejí v prodloužené míše. Procesy těchto neuronů končí v ingramurálních gangliích srdce. Zde jsou druhé neurony, jejichž procesy jdou do převodního systému, myokardu a koronárních cév.

První neurony sympatického nervového systému, který reguluje činnost srdce, leží v postranních rozích I-V hrudník segmenty míchy. Procesy těchto neuronů končí v cervikálních a horních hrudních sympatických gangliích. Tyto uzly obsahují druhé neurony, jejichž procesy jdou do srdce. Většina sympatických nervových vláken směřuje do srdce z hvězdicového ganglia. Nervy vycházející z pravého sympatického kmene přistupují především k sinusovému uzlu a svalům síní a nervy z levé strany přistupují především k uzlu atrioventrikulárním a komorovým svalům (obr. 1).

Nervový systém způsobuje následující účinky:

• chronotropní - změna srdeční frekvence;
• inotropní - změna síly kontrakcí;
• bathmotropní - změna srdeční excitability;
• dromotropní - změny vodivosti myokardu;
• tonotropní - změna tonu srdečního svalu.

Nervová extrakardiální regulace. Vliv bloudivých a sympatických nervů na srdce

V roce 1845 bratři Weberové pozorovali zástavu srdce při podráždění prodloužené míchy v oblasti jádra nervu vagus. Po transekci vagusových nervů tento účinek chyběl. Z toho bylo vyvozeno, že bloudivý nerv inhibuje činnost srdce. Další výzkum mnoha vědců rozšířil chápání inhibičního vlivu bloudivého nervu. Bylo prokázáno, že při jeho podráždění klesá frekvence a síla srdečních kontrakcí, dráždivost a vodivost srdečního svalu. Po transekci vagusových nervů bylo v důsledku odstranění jejich inhibičního účinku pozorováno zvýšení amplitudy a frekvence srdečních kontrakcí.

Rýže. 1. Schéma inervace srdce:

C - srdce; M - prodloužená medulla; CI - jádro, které inhibuje činnost srdce; SA - jádro, které stimuluje činnost srdce; LH - boční roh míšní; 75 - sympatický kmen; V-eferentní vlákna bloudivého nervu; D - nervový depresor (aferentní vlákna); S - sympatická vlákna; A - spinální aferentní vlákna; CS - karotický sinus; B - aferentní vlákna z pravé síně a duté žíly

Vliv bloudivého nervu závisí na intenzitě stimulace. Při slabé stimulaci jsou pozorovány negativní chronotropní, inotropní, bathmotropní, dromotropní a tonotropní účinky. Při silném podráždění dochází k zástavě srdce.

První podrobné studie sympatického nervového systému o činnosti srdce patřily bratrům Tsionovým (1867) a poté I.P. Pavlova (1887).

Bratři Zionové pozorovali zvýšení srdeční frekvence při podráždění míchy v oblasti, kde se nacházely neurony regulující činnost srdce. Po transekci sympatických nervů stejné podráždění míchy nezpůsobilo změny v činnosti srdce. Bylo zjištěno, že sympatické nervy inervující srdce mají pozitivní vliv na všechny aspekty srdeční činnosti. Vyvolávají pozitivní chronotropní, inotropní, batmoropické, dromotropní a tonotropní účinky.

Další výzkum I.P. Pavlov ukázal, že nervová vlákna, která tvoří sympatické a vagusové nervy, ovlivňují různé aspekty srdeční činnosti: některá mění frekvenci, zatímco jiná mění sílu srdečních kontrakcí. Byly pojmenovány větve sympatického nervu, při jejichž podráždění dochází ke zvýšení síly srdečních kontrakcí Pavlovův posilující nerv. Bylo zjištěno, že zesilující účinek sympatických nervů je spojen se zvýšením metabolických hladin.

V bloudivém nervu byla také nalezena vlákna, která ovlivňují pouze frekvenci a pouze sílu srdečních kontrakcí.

Frekvenci a sílu kontrakcí ovlivňují vlákna bloudivého a sympatického nervu přibližující se k sinusovému uzlu a síla stahů se mění pod vlivem vláken přibližujících se k atrioventrikulárnímu uzlu a komorovému myokardu.

Nervus vagus snadno se přizpůsobí podráždění, takže jeho účinek může vymizet i přes pokračující podráždění. Tento jev se nazývá "únik srdce z vlivu vágu." Vagusový nerv má vyšší dráždivost, v důsledku čehož reaguje na menší sílu stimulace než sympatický a má krátkou latentní periodu.

Proto se za stejných podmínek stimulace účinek bloudivého nervu dostavuje dříve než sympatického.

Mechanismus vlivu bloudivých a sympatických nervů na srdce

V roce 1921 výzkum O. Levyho ukázal, že vliv bloudivého nervu na srdce se přenáší humorálně. V experimentech Levy způsobil vážné podráždění bloudivého nervu, což vedlo k zástavě srdce. Potom odebrali krev ze srdce a aplikovali ji na srdce jiného zvířete; Zároveň se dostavil stejný efekt – inhibice srdeční činnosti. Úplně stejným způsobem lze přenést účinek sympatiku na srdce jiného zvířete. Tyto experimenty ukazují, že když jsou nervy podrážděné, jsou aktivně vylučovány na svých koncích. účinné látky, které buď inhibují nebo stimulují činnost srdce: acetylcholin se uvolňuje na zakončení nervu vagus a norepinefrin na zakončení nervu sympatiku.

Při podráždění srdečních nervů vlivem mediátoru se mění membránový potenciál svalových vláken srdečního svalu. Při stimulaci bloudivého nervu dochází k hyperpolarizaci membrány, tzn. membránový potenciál se zvyšuje. Základem hyperpolarizace srdečního svalu je zvýšení membránové permeability pro ionty draslíku.

Vliv sympatiku se přenáší přes mediátor norepinefrin, který způsobí depolarizaci postsynaptické membrány. Depolarizace je spojena se zvýšením permeability membrány pro sodík.

Když víme, že bloudivý nerv hyperpolarizuje a sympatický nerv depolarizuje membránu, můžeme vysvětlit všechny účinky těchto nervů na srdce. Vzhledem k tomu, že membránový potenciál se zvyšuje, když je stimulován bloudivý nerv, je k dosažení větší síly stimulace zapotřebí kritická úroveň depolarizace a získání odpovědi, což ukazuje na snížení excitability (negativní bathmotropní efekt).

Negativní chronotropní efekt je způsoben tím, že při velké síle vagového dráždění je hyperpolarizace membrány tak velká, že spontánní depolarizace, ke které dochází, nemůže dosáhnout kritické úrovně a nedochází k reakci - dochází k zástavě srdce.

Při nízké frekvenci nebo síle podráždění bloudivého nervu je stupeň hyperpolarizace membrány menší a spontánní depolarizace postupně dosahuje kritické úrovně, v důsledku čehož dochází k vzácným kontrakcím srdce (negativní dromotropní efekt).

Při stimulaci sympatiku i malou silou dochází k depolarizaci membrány, která je charakterizována snížením velikosti membránových a prahových potenciálů, což ukazuje na zvýšení excitability (pozitivní bathmotropní efekt).

Vzhledem k tomu, že membrána svalových vláken srdce je depolarizována vlivem sympatického nervu, snižuje se doba spontánní depolarizace nezbytná k dosažení kritické úrovně a výskytu akčního potenciálu, což vede ke zvýšení srdeční frekvence.

Tón srdečních nervových center

Neurony centrálního nervového systému, které regulují činnost srdce, jsou v dobrém stavu, tzn. na určitý stupeň aktivity. Impulzy z nich proto neustále proudí do srdce. Zvláště výrazný je tón středu vagusových nervů. Tonus sympatických nervů je slabě vyjádřen a někdy chybí.

Experimentálně lze pozorovat přítomnost tonických vlivů vycházejících z center. Pokud jsou oba bloudivé nervy přerušeny, dochází k výraznému zvýšení srdeční frekvence. U lidí lze vliv bloudivého nervu vypnout působením atropinu, po kterém je také pozorováno zvýšení srdeční frekvence. Přítomnost stálého tonusu center bloudivých nervů dokládají i experimenty s registrací nervových potenciálů v okamžiku dráždění. V důsledku toho přicházejí impulsy z centrálního nervového systému podél bloudivých nervů a inhibují činnost srdce.

Po transekci sympatických nervů je pozorován mírný pokles počtu srdečních kontrakcí, což ukazuje na neustále stimulující účinek na srdce center sympatických nervů.

Tonus center srdečních nervů je udržován různými reflexními a humorálními vlivy. Zvláště důležité jsou impulsy pocházející z cévní reflexogenní zóny nachází se v oblasti aortálního oblouku a karotického sinu (místo, kde se krční tepna větví na vnější a vnitřní). Po transekci n. depressor a n. Hering, přicházejících z těchto zón do centrálního nervového systému, se tonus center vagusových nervů snižuje, což má za následek zvýšení srdeční frekvence.

Stav srdečních center je ovlivněn impulsy přicházejícími z jakýchkoli jiných intero- a exteroceptorů kůže a některých vnitřní orgány(například střeva atd.).

Byla objevena řada humorálních faktorů, které ovlivňují tonus srdečních center. Například hormon nadledvinek adrenalin zvyšuje tonus sympatiku a stejný účinek mají ionty vápníku.

Stav tonusu srdečních center ovlivňují i ​​nadložní úseky včetně mozkové kůry.

Reflexní regulace srdeční činnosti

V přirozených podmínkách činnosti těla se frekvence a síla srdečních kontrakcí neustále mění v závislosti na vlivu faktorů prostředí: provádění fyzické aktivity, pohyb těla v prostoru, vliv teploty, změny stavu vnitřních orgánů atd.

Základem adaptivních změn srdeční činnosti v reakci na různé vnější vlivy tvoří reflexní mechanismy. Vzruch, který vzniká v receptorech, putuje po aferentních drahách k různá oddělení CNS, ovlivňuje regulační mechanismy srdeční činnosti. Bylo zjištěno, že neurony, které regulují činnost srdce, se nacházejí nejen v prodloužené míše, ale také v mozkové kůře, diencefalu (hypotalamu) a mozečku. Z nich jdou impulsy do prodloužené míchy a míchy a mění stav center parasympatické a sympatické regulace. Odtud putují impulsy po bloudivých a sympatických nervech k srdci a způsobují zpomalení a oslabení nebo zrychlení a zesílení jeho činnosti. Proto se hovoří o vagových (inhibičních) a sympatických (stimulačních) reflexních účincích na srdce.

Neustálé úpravy práce srdce jsou prováděny vlivem vaskulárních reflexogenních zón - oblouku aorty a karotického sinu (obr. 2). Při zvýšení krevního tlaku v aortě nebo karotických tepnách dochází ke stimulaci baroreceptorů. Vzruch, který v nich vzniká, přechází do centrálního nervového systému a zvyšuje excitabilitu centra vagusových nervů, v důsledku čehož se zvyšuje počet inhibičních impulsů, které se pohybují podél nich, což vede ke zpomalení a oslabení srdečních kontrakcí; V důsledku toho se množství krve vypuzované srdcem do cév snižuje a tlak klesá.

Rýže. 2. Sinokarotidní a aortální reflexogenní zóny: 1 - aorta; 2 - obecné krční tepny; 3 - karotický sinus; 4 - sinusový nerv (Hering); 5 - aortální nerv; 6 - karotické tělo; 7 - bloudivý nerv; 8 - glossofaryngeální nerv; 9 - vnitřní krkavice

Vagové reflexy zahrnují Aschnerův okulokardiální reflex, Goltzův reflex atd. Reflex Litera vyjádřeno v tom, co se děje při stisknutí oční bulvy reflexní snížení počtu srdečních kontrakcí (o 10-20 za minutu). Goltzův reflex spočívá v tom, že při mechanickém podráždění žabích střev (mačkání pinzetou, poklepávání) se srdce zastaví nebo zpomalí. Srdeční zástavu lze u člověka pozorovat i při úderu do solar plexu nebo při ponoření do studené vody (vagový reflex z kožních receptorů).

Sympatické srdeční reflexy se vyskytují pod různými emočními vlivy, bolestivými podněty a fyzickou aktivitou. V tomto případě může dojít ke zvýšení srdeční aktivity nejen v důsledku zvýšení vlivu sympatických nervů, ale také v důsledku snížení tonusu center vagusových nervů. Původcem chemoreceptorů cévních reflexogenních zón může být zvýšený obsah různých kyselin v krvi (oxid uhličitý, kyselina mléčná aj.) a kolísání aktivní reakce krve. V tomto případě dochází k reflexnímu zvýšení činnosti srdce, což zajišťuje nejrychlejší odstranění těchto látek z těla a obnovení normálního složení krve.

Humorální regulace srdeční činnosti

Chemické látky, které ovlivňují činnost srdce, se běžně dělí do dvou skupin: parasympatikotropní (nebo vagotropní), působící jako vagus, a sympatikotropní, jako sympatické nervy.

NA parasympatikotropní látky zahrnují acetylcholin a draselné ionty. Když se jejich obsah v krvi zvýší, činnost srdce se zpomalí.

NA sympatikotropní látky zahrnují adrenalin, norepinefrin a ionty vápníku. Jak se jejich obsah v krvi zvyšuje, srdeční frekvence se zvyšuje a zvyšuje. Glukagon, angiotenzin a serotonin působí pozitivně inotropně, tyroxin pozitivně chronotropně. Hypoxémie, hyperkainium a acidóza inhibují kontraktilní aktivitu myokardu.

Srdce je dutý, svalnatý orgán ve tvaru kužele. Srdce se nachází v hrudníku, za hrudní kostí. Jeho rozšířená část - základna - směřuje nahoru, dozadu a doprava, a úzká horní část - dolů, dopředu, doleva. Dvě třetiny srdce jsou v levé polovině hrudníku, jedna třetina leží v pravé polovině.

Struktura lidského srdce

Stěny srdce mají tři vrstvy:

• Vnější vrstva pokrývající povrch srdce je reprezentována serózními buňkami a je tzv epikardu;
• střední vrstva je tvořena speciálním příčným pruhem svalová tkáň. Ke stažení srdečního svalu, i když je pruhovaný, dochází mimovolně. Tloušťka svalová stěna síně jsou méně výrazné než svalová stěna komor. Střední vrstva se nazývá myokardu;
• vnitřní vrstva - endokardu- reprezentované endoteliálními buňkami. Vystýlá vnitřek srdečních komor a tvoří srdeční chlopně.

Srdce se nachází v perikardiálním vaku - osrdečník, který vylučuje tekutinu snižující tření srdce při kontrakcích.

Souvislá podélná přepážka rozděluje srdce na dvě poloviny, které spolu nekomunikují - pravou a levou (srdeční komory):

• Nahoře obou polovin jsou pravá a levá síň;
• v dolní části - pravá a levá komora.

Tím pádem, Lidské srdce má čtyři komory.

Komory lidského srdce

V důsledku většího rozvoje myokardu (vyšší zátěž) jsou stěny levé komory mnohem silnější než stěny pravé.

Do pravé síně se dostává krev ze všech částí těla horní a dolní dutou žílou. Z pravé komory vystupuje plicní kmen, kterým se do plic dostává žilní krev.

Do levé síně proudí čtyři plicní žíly, nesoucí arteriální krev z plic. Aorta vystupuje z levé komory a přivádí do ní arteriální krev velký kruh krevní oběh

• V jeho pravé polovině je žilní krev;
• v levé - arteriální.

Srdeční chlopně

Síně a komory spolu komunikují prostřednictvím atrioventrikulárních otvorů vybavených cípovými chlopněmi.

• Mezi pravou síní a pravou komorou má chlopeň tři cípy ( trikuspidální) - trikuspidální chlopeň.
• mezi levou síní a levou komorou - dva cípy ( dvoukřídlá) - mitrální chlopeň.

Šlachové závity jsou připevněny k volným okrajům chlopní směrem ke komoře. Na svém druhém konci jsou připevněny ke stěně komory. To jim brání v otáčení směrem k síním a brání tomu, aby krev proudila zpět z komor do síní.

V aortě, na jejím okraji s levou komorou a v plicním kmeni, na jejím okraji s pravou komorou, jsou chlopně ve formě tří kapes, které se otevírají ve směru průtoku krve v těchto cévách. Pro svůj tvar se ventily nazývají poloměsíční. Při poklesu tlaku v komorách se naplní krví, jejich okraje se uzavřou, uzavřou lumen aorty a plicního kmene a zabrání návratu krve do srdce.

Při srdeční činnosti vykonává srdeční sval ohromné ​​množství práce. Proto potřebuje neustálý přísun živin, kyslíku a odstraňování produktů rozkladu. Srdce dostává arteriální krev ze dvou tepen - pravé a levé, které začínají z aorty pod cípy semilunárních chlopní. Tyto tepny se nacházejí na hranici mezi síněmi a komorami ve tvaru koruny nebo věnce a nazývají se koronární (koronární). Ze srdečního svalu se krev odebírá do vlastních žil srdce, které ústí do pravé síně.

Důvodem pohybu krve cévy je tlakový rozdíl v tepnách a žilách. Tento tlakový rozdíl je vytvářen a udržován rytmickými stahy srdce. Lidské srdce v klidu provede asi 70 rytmických kontrakcí za minutu, čímž přečerpá asi 5 litrů krve. Za 70 let života člověka přepumpuje jeho srdce asi 150 tisíc tun krve - úžasný výkon pro orgán o hmotnosti 300 g! Důvodem tohoto výkonu je rytmický charakter srdečních kontrakcí.

Srdeční cyklus se skládá ze tří fází: síňová kontrakce, komorová kontrakce a celková pauza. První fáze trvá 0,1 s, druhá - 0,3 a třetí - 0,4 s. Během generální pauza Síně i komory jsou uvolněné.

Během srdečního cyklu se síně stahují na 0,1 s a jsou v uvolněném stavu po dobu 0,7 s; komory se stahují na 0,3 s a odpočívají na 0,5 s. To vysvětluje schopnost srdečního svalu pracovat bez únavy po celý život.

Automatika srdce

Na rozdíl od příčně pruhovaného kosterního svalu jsou vlákna srdečního svalu vzájemně propojena procesy, a proto se excitace z jedné oblasti srdce může šířit do dalších svalových vláken.

Srdeční tepy jsou nedobrovolné. Člověk nemůže zvýšit nebo změnit srdeční frekvenci. Srdce má přitom automatiku. To znamená, že impulsy vedoucí ke kontrakci vznikají samy o sobě, kdežto k kosterní svalstvo přicházejí po odstředivých vláknech z centrálního nervového systému.

Žábí srdce vložené do roztoku, který nahrazuje krev, ještě dlouho rytmicky bije. Důvod automatizace srdce se nepodařilo plně objasnit. Elektrofyziologické studie však ukázaly, že potenciální změny se rytmicky vyskytují v buňkách převodního systému srdce. buněčná membrána, což způsobuje vzhled excitace, která způsobuje kontrakci srdečního svalu.

Nervová a humorální regulace lidského srdce

Frekvenci a sílu srdečních kontrakcí v těle reguluje nervová a endokrinní systémy. Srdce je inervováno vagusovými a sympatickými nervy. Nervus vagus zpomaluje frekvenci kontrakcí a snižuje jejich sílu. Sympatické nervy naopak zvyšují frekvenci a sílu kontrakcí.

Srdeční činnost je ovlivněna některými vylučovanými látkami různé orgány do krve. Hormon nadledvin – adrenalin, stejně jako sympatické nervy, zvyšuje frekvenci a sílu srdečních kontrakcí. Neurohumorální regulace následně zajišťuje, že se činnost srdce a následně i intenzita krevního oběhu přizpůsobí potřebám těla a podmínkám prostředí.

Puls a jeho určení

Když se srdce stáhne, krev je vypuzována do aorty a tlak v ní se zvyšuje. Mávat vysoký krevní tlak se šíří tepnami do kapilár a způsobuje vlnové vibrace stěn tepen. Tyto rytmické vibrace stěny arteriální cévy způsobené prací srdce se nazývají puls.

Puls lze snadno nahmatat v tepnách ležících na kosti (radiální, temporální atd.); nejčastěji - na radiální tepna. Puls může být použit k určení frekvence a síly srdečních kontrakcí, což v některých případech může sloužit diagnostické znamení. U zdravý člověk puls je rytmický. Při onemocnění srdce se mohou objevit poruchy rytmu – arytmie.