Cel lekcji: pogłębiać i uogólniać wiedzę o budowie serca, przyczynach niestrudzonego serca; gradacja cykl serca; cechy regulacji pracy serca.
Zadania:
- edukacyjne: rozważ budowę serca, wprowadź automatyzm serca, regulację jego pracy;
- edukacyjne: kontynuować pracę formacyjną język biologiczny poprzez system pojęć: wsierdzie, mięsień sercowy, nasierdzie;
- rozwojowe: kontynuuj tworzenie samodzielnego formułowania wniosków, a także stawianie pytań w celu rozwiązania problemów.
Sprzęt: tabele „Struktura serca”, „Praca serca”; Model „serca”.
Typ lekcji: Lekcja uczenia się nowej wiedzy z wykorzystaniem technologii uczenia się opartego na problemach.
Plan lekcji
- Organizowanie czasu
- Aktualizowanie wiedzy
- Nauka nowego materiału
- Konsolidacja
- Praca domowa
Podczas zajęć
I. Moment organizacyjny
II. Aktualizowanie wiedzy
Wszyscy wielokrotnie słyszeliście takie przenośne wyrażenia, jak „Kamień na sercu”, „Znajdź drogę do serca”, „Od czyste serce”, „Ręka na moje serce”, „Serce tęskni” itp. Czy zastanawiałeś się kiedyś, czym jest serce, jak wygląda i ile waży?
Serce to najpotężniejszy silnik na świecie. W ciągu życia człowieka serce wykonuje od 2 do 3 miliardów skurczów! Powstała siła wystarczy, aby podnieść pociąg do góry najwyższa góra Europa.
Dzisiaj poświęcimy lekcję temu ważnemu organowi. Przyjrzyjmy się jego strukturze i spróbujmy dowiedzieć się, jak działa.
III. Nauka nowego materiału
1. Budowa serca
Pytanie: Chłopaki, gdzie znajduje się serce?
Słowo „serce” pochodzi od słowa „środek”. Serce jest pomiędzy prawą a lewe płuca i tylko nieznacznie przesunięty lewa strona. Wierzchołek serca skierowany jest w dół, do przodu i nieco w lewo, dlatego bicie serca jest najbardziej odczuwalne po lewej stronie mostka.
Chłopaki, aby wyobrazić sobie wielkość waszego serca, zaciśnijcie dłonie w pięść. Twoje serce jest mniej więcej wielkości pięści.
Mimo niewielkiej wagi, ludzkie serce jest najważniejsze ważny mięsień w ludzkim ciele. Może bić ponad 100 000 razy dziennie i pompować ponad 760 litrów krwi przez 60 000 naczyń.
To nie przypadek, że serce nazywane jest pustym workiem mięśniowym. Zewnętrzna warstwa z czego składają się ściany serca - nasierdzie tkanka łączna. Przeciętny– mięsień sercowy – mocny warstwa mięśniowa. Warstwa wewnętrzna - wsierdzie - składa się z tkanka nabłonkowa. Serce składa się z tych samych warstw, co naczynia krwionośne.
Serce znajduje się w tkance łącznej "torba", który nazywa się workiem osierdziowym. Nie przylega ściśle do serca i nie zakłóca jego pracy. Ponadto wewnętrzne ściany worka osierdziowego wydzielają płyn, który zmniejsza tarcie serca o ściany worka sercowego.
Ludzkie serce składa się z czterech komór: prawego przedsionka, prawej komory, lewego przedsionka i lewej komory. Prawa strona serca otrzymuje krew z mniejszą ilością tlenu, która przepływa przez żyły. Serce tłoczy tę krew przez tętnicę płucną do płuc, gdzie może zostać ponownie natleniona. Lewa strona serca otrzymuje natlenioną krew z płuc. A następnie serce przepycha krew przez aortę, która za pomocą niej rozprzestrzenia się po całym ciele skomplikowany system tętnice i naczynia włosowate.
Krążąc po całym organizmie, krew poprzez naczynia włosowate dostarcza tkankom tlen i składniki odżywcze oraz odprowadza dwutlenek węgla i inne produkty przemiany materii. Przez żyły krew z dwutlenkiem węgla ponownie dostaje się do prawej strony serca i cykl zaczyna się od nowa.
Pytanie: Prawdopodobnie zauważyłeś, że ściany komór są znacznie grubsze niż ściany przedsionków, jaki jest tego powód?
Ściana mięśniowa komór jest znacznie grubsza niż ściana przedsionków. Dzieje się tak dlatego, że komory wykonują więcej pracy pompując krew w porównaniu do przedsionków. Szczególnie gruba jest ściana mięśniowa lewej komory, która podczas skurczu przepycha krew przez naczynia krążenia ogólnoustrojowego.
Pytanie: Dlaczego krew płynie tylko w jednym kierunku?
W sercu znajdują się 4 zastawki. Każdy zawór jest jak drzwi, które umożliwiają przepływ krwi tylko w jednym określonym kierunku. Zastawka składa się z dwóch lub trzech kawałków tkanki zwanych klapami. Klapy otwierają się, aby umożliwić przepływ krwi przez zastawkę i zamykają się, aby zapobiec jej cofaniu się. Otwieranie i zamykanie zastawek jest kontrolowane przez poziom ciśnienia w każdej części serca.
Prawa zastawka serca znajduje się pomiędzy prawym przedsionkiem a prawą komorą serca. Składa się z trzech „żagli” - klap zastawka serca, dlatego to się nazywa zastawka trójdzielna serca .
Lewa zastawka serca znajduje się pomiędzy lewym przedsionkiem a lewą komorą serca. Składa się tylko z dwóch podobnych zaworów, przypominających w pozycji zamkniętej mitrę – nakrycie głowy biskupa, stąd nazwa tego bardzo ważnego, mocno obciążonego zaworu – mitralny .
Zawór tętnica płucna(płucny ; pulmo - płuco) znajdujące się przy wyjściu wielka arteria z prawego serca, przez które krew o niskiej zawartości tlenu dostaje się do płuc. Składa się z trzech kieszeni wystających do naczyń krwionośnych niczym muszelki lub niczym odwrócony otwarty parasol. Podobnie jak parasol na wietrze, te zastawki półksiężycowe ograniczają przepływ krwi z płuc do prawego serca.
Zastawka aorty składa się również z trzech kieszeni. Znajduje się bezpośrednio przy wyjściu aorty z serca lub u nasady aorty.
2. Cykl serca
Nasze serce pracuje przez całą dobę, przez całe życie. Przetłaczając około 5 litrów krwi na minutę, dostarcza tlen do każdej komórki ciała. Dowiedzieliśmy się, że serce jest narządem mięśniowym i każdy mięsień podczas skurczu stopniowo się męczy i potrzebuje odpoczynku, aby przywrócić swoją funkcjonalność.
Powstaje problematyczne pytanie: Dlaczego serce może kurczyć się przez całe życie bez zauważalnego zmęczenia? Kiedy odpoczywa?
Uczniowie samodzielnie czytają tekst podręcznika na s. 130-131 i znajdź odpowiedź na postawione pytanie. Wypełnij tabelę „Cykl serca”.
| Nazwa fazy cyklu serca | Czas trwania fazy | Stan przedsionkowy | Stan komór | Stan zaworu klapowego | Stan zastawek półksiężycowatych |
| Pierwsza faza | 0,1 sek. | są redukowane | zrelaksować się | otwarty | Zamknięte |
| Druga faza | 0,3 s. | zrelaksować się | są redukowane | Zamknięte | otwarty |
| Trzecia faza | 0,4 s. | zrelaksować się | zrelaksować się | otwarty | Zamknięte |
Pytanie: Co można stwierdzić?
Studenci dochodzą do wniosku: cechy cyklu sercowego (skurcz, relaksacja, pauza) obejmują zdolność do utrzymania aktywności roboczej serca przez całe życie. Odstęp 0,4 s. wystarczający do pełne wyzdrowienie wydajność serca.
3. Automatyka serca
Pytanie: Co przyczynia się do zmiany rytmu?
Bicie serca, które jest rytmem, jest regulowane przez impulsy elektryczne generowane przez sam mięsień sercowy. Impulsy te powodują skurcz serca.
Nazywa się to zdolnością serca do rytmicznego skurczu bez bodźców zewnętrznych pod wpływem impulsów powstających w nim samym automatyzm serca.
4. Regulacja serca
Powiedzieliśmy już, że serce ma automatyzm – kurczy się pod wpływem powstających w nim podrażnień. Dzięki temu sekwencja pracy komór serca zostaje zachowana w każdych warunkach. Ale pod wpływem czynników zewnętrznych i powodów wewnętrznych intensywność pracy serca może się zmienić.
Kochani, zapewne każdy z Was zwrócił uwagę na to, jak mocno bije Wasze serce, gdy się czymś martwicie lub boicie. W mojej głowie natychmiast pojawiają się metaforyczne wyrażenia „serce bije jak szalone”, „serce upadło na ziemię” itp.
Problematyczne pytanie: Co dzieje się z sercem? Dlaczego zachowuje się inaczej?
Pytanie: Aby odpowiedzieć na to pytanie, przypomnijmy sobie, jakie metody regulacji badaliśmy? (Nerwowy i regulacja humoralna.)
Na pracę serca wpływa także regulacja nerwowa i humoralna. Zmiany częstotliwości i siły skurczów serca zachodzą pod wpływem impulsów z ośrodkowego układu nerwowego system nerwowy i biologiczne przedostawanie się do krwi substancje czynne.
Nauczyciel zapisuje diagram na tablicy, a dzieci w zeszytach:
Regulacja serca
Zakończenie lekcji: (wykonane przez uczniów)
Serce to pusty, czterokomorowy narząd mięśniowy, który zapewnia ciągły przepływ krwi przez naczynia. Rytmizm serca, naprzemienność pracy i odpoczynku, obfite ukrwienie, intensywny metabolizm i automatyzm zapewniają jego niestrudzoną i doskonałą wydajność.
IV. Utrwalanie wiedzy (rozwiązywanie problemów logicznych).
Po raz pierwszy izolowane ludzkie serce zostało przywrócone do życia 20 godzin po śmierci pacjenta w 1902 roku przez rosyjskiego fizjologa A.A. Kulabko (1866-1930). Serce było wyjątkowe
instalacja. Do aorty podłączono wąż, przez który A.A. Kulyabko podał roztwór odżywczy wzbogacony tlenem i zawierający adrenalinę.
Problemy logiczne.
1. Czy roztwór dostał się do lewej komory? (Nie zrozumiałem, ponieważ zastawki półksiężycowe zamknęły się i roztwór wniknął do środka tętnica wieńcowa, odżywiając serce.)
2. Dlaczego do pożywki dodano adrenalinę? (Adrenalina podrażnia układ przewodzący serca; sprawiła, że zaczął działać.)
3. Dlaczego serce zaczęło rytmicznie się kurczyć? (Serce ma automatyzm, a kiedy pod wpływem adrenaliny struktury nerwowo-mięśniowe serca ożyły, zapewniły normalną kolejność skurczów.)
V. Praca domowa:
Z. 130 – 131; odpowiedzi na pytania str. 132 – 133; rozwiązać problem: Wiadomo, że ludzkie serce kurczy się średnio 70 razy na minutę, przy każdym skurczu uwalniając około 150 cm3 krwi. Ile krwi pompuje Twoje serce podczas sześciu lekcji w szkole?
Literatura:
- Biologia: ludzka. JAK. Battsev i inni - M.: Drop. – 240s.
- Biologia: ludzka. D.V. Kolesov i inni - M.: Drop. – 336s.
- Biologia: ludzka. NI Sonin, M.R. Sapin. – M.: Drop. – 272s.
Istnieją 2 rodzaje regulacji: nerwowa i humoralna.
Regulacja nerwowa niezwykle złożone i cudownie przemyślane. Współczulny układ nerwowy przyspiesza skurcze serca, zwiększa siłę, zwiększa pobudliwość mięśnia sercowego i poprawia przewodzenie przez niego impulsów, podczas gdy przywspółczulny układ nerwowy zmniejsza się, zmniejsza, zmniejsza i osłabia.
Bardzo Pierwszy i elementarne poziom regulacji – wewnątrzsercowy. Wyrostki neuronów zlokalizowane w grubości ściany serca tworzą sploty wewnątrzsercowe, których końce są „wypchane” każdym milimetrem sześciennym tkanki. Istnieją nawet odruchy wewnątrzsercowe z własnymi neuronami czuciowymi, międzykalarnymi i ruchowymi. To na tym poziomie podejmowane są dwie decyzje najważniejsze warunki normalna praca serca. Pierwszy, odkryty przez Niemca O. Franka i Anglika E. Starlinga. zwane „prawem serca” i polega na tym, że siła skurczu włókien mięśnia sercowego jest wprost proporcjonalna do stopnia ich rozciągnięcia. Oznacza to, że im więcej krwi napływa do serca podczas rozkurczu, tym mocniej się kurczy, tym bardziej jej objętość rozciąga komory serca. Im bardziej aktywny i intensywny będzie ich skurcz. Drugi poziom regulacji – efekt Anrepa– zapewnia wzmożony skurcz serca w odpowiedzi na wzrost obwodowego oporu naczyniowego, czyli inaczej mówiąc, na jego gwałtowny wzrost ciśnienie krwi. Te. w obu przypadkach serce zachowuje się adekwatnie do obciążenia hemodynamicznego. Jest to pierwszy poziom regulacji nerwowej. Drugi - rdzeń kręgowy. Oto neurony motoryczne (eferentne lub odśrodkowe), których aksony unerwiają serce
Trzeci poziom to rdzeń przedłużony. Z niego pochodzi główny nerw przywspółczulny, nerw błędny, ze swoimi „minusowymi” wpływami na serce. Po drugie, zawiera ośrodek naczynioruchowy o charakterze współczulnym. Jedna jego część (strefa presyjna) stymuluje współczulne działanie neuronów rdzenia kręgowego, a druga (strefa depresyjna) ją tłumi.
Pod nadzorem znajduje się rdzeń przedłużony poziom czwarty – jądra podwzgórza. Na tym etapie zachodzi coś bardzo ważnego: koordynacja czynności serca z innymi procesami życiowymi.
Piąty poziom regulacji Jest Kora mózgowa, ale po jego usunięciu nie występuje niewydolność serca. Oto najwyższy poziom dla Ciebie!
Regulacja humoralna wiąże się z wpływem niektórych substancji, takich jak hormony, elektrolity, rozpuszczone gazy i adrenalina, hormon stresu. Hormony takie jak glukagon, tyroksyna, glukokortykoidy, angiotensyna, serotonina i sole wapnia powodują zwiększoną częstość akcji serca i zwężenie, a także zwężenie naczyń. Przeciwko. Acetylocholina, jony potasu, brak tlenu, zakwaszenie środowisko wewnętrzne prowadzą do zmniejszenia kurczliwości mięśnia sercowego, a prostaglandyny, bradykinina, histamina, ATP mają odwrotny efekt.
Uproszczony schemat nerwowej regulacji pracy serca można przedstawić w następujący sposób: kora mózgowa - jądra podwzgórza - ośrodek naczynioruchowy i jądra nerwu błędnego w rdzeń przedłużony– rdzeń kręgowy – sploty wewnątrzsercowe. Dzięki temu systemowi serce doświadcza bezwarunkowych odruchów współczulnych i przywspółczulnych. Jak również wpływy odruchów warunkowych. Poprzez hormony, elektrolity itp. Prowadzona jest humoralna regulacja czynności serca.
właściwości mięśnia sercowego. Mięsień sercowy, jak każdy inny mięsień, ma szereg właściwości fizjologicznych: pobudliwość, przewodność, kurczliwość, ogniotrwałość i automatyzm. · Pobudliwość - jest to zdolność kardiomiocytów i całego mięśnia sercowego do wzbudzania się pod wpływem działania na niego bodźców mechanicznych, chemicznych, elektrycznych i innych, co znajduje zastosowanie w przypadkach nagłego zatrzymania krążenia. Cechą pobudliwości mięśnia sercowego jest to, że przestrzega on prawa „wszystko albo nic”. Oznacza to, że mięsień sercowy nie reaguje na słaby, podprogowy bodziec (tj. nie pobudza i nie kurczy się) („ nic”), a na bodziec progowy wystarczający do pobudzenia siły, mięsień sercowy reaguje maksymalnym skurczem („wszystko”), a wraz z dalszym wzrostem siły pobudzenia odpowiedź serca nie ulega zmianie. Jest to ze względu na cechy strukturalne mięśnia sercowego i szybkie rozprzestrzenianie się pobudzenia wzdłuż niego poprzez krążki interkalarne - sploty i zespolenia włókien mięśniowych. Zatem siła skurczu serca, w przeciwieństwie do mięśni szkieletowych, nie zależy od siły pobudzenia.Jednak , to prawo odkryte przez Bowditcha jest w dużej mierze warunkowe, ponieważ na przejaw tego zjawiska wpływają pewne warunki - temperatura, stopień zmęczenia, rozciągliwość mięśni i szereg innych czynników. Przewodność - Jest to zdolność serca do przewodzenia pobudzenia. Prędkość wzbudzenia w pracującym mięśniu sercowym różne działy serca nie są takie same. Pobudzenie rozchodzi się przez mięsień przedsionkowy z prędkością 0,8-1 m/s, a przez mięsień komorowy z prędkością 0,8-0,9 m/s. W obszarze przedsionkowo-komorowym, w obszarze o długości i szerokości 1 mm, przewodzenie wzbudzenia zwalnia do 0,02-0,05 m/s, czyli prawie 20-50 razy wolniej niż w przedsionkach. W wyniku tego opóźnienia pobudzenie komorowe rozpoczyna się 0,12-0,18 s później niż początek pobudzenia przedsionkowego. Istnieje kilka hipotez wyjaśniających mechanizm opóźnienia przedsionkowo-komorowego, jednak kwestia ta wymaga dalszych badań. Opóźnienie to ma jednak ogromne znaczenie biologiczne – zapewnia skoordynowaną pracę przedsionków i komór. Krnąbrność- stan niepobudliwości mięśnia sercowego. Stopień pobudliwości mięśnia sercowego zmienia się podczas cyklu pracy serca. Podczas podniecenia traci zdolność reagowania na nowy impuls irytacji. Ten stan całkowitej niepobudliwości mięśnia sercowego nazywany jest absolutną refrakcją i zajmuje prawie cały skurcz. Po zakończeniu absolutnej refrakcji na początku rozkurczu pobudliwość stopniowo powraca do normy - względna ogniotrwałość. W tym momencie (w środku lub na końcu rozkurczu) mięsień sercowy jest w stanie odpowiedzieć na mocniejszą stymulację niezwykłym skurczem – ekstrasystolią. Po dodatkowej skurczu komorowym, kiedy w węźle przedsionkowo-komorowym pojawia się nadzwyczajny impuls, następuje przedłużona (kompensacyjna) pauza. Dzieje się tak na skutek tego, że kolejny impuls pochodzący z węzła zatokowego dociera do komór w czasie ich absolutnej refrakcji spowodowanej dodatkowym skurczem i ten impuls lub pojedynczy skurcz serca wypada. Po przerwie wyrównawczej przywracany jest normalny rytm skurczów serca. Jeśli w węźle zatokowo-przedsionkowym pojawi się dodatkowy impuls, następuje niezwykły cykl serca, ale bez przerwy kompensacyjnej. Przerwa w tych przypadkach będzie jeszcze krótsza niż zwykle. Po okresie względnej refrakcji następuje stan wzmożonej pobudliwości mięśnia sercowego (okres uniesienia), gdy mięsień zostaje wzbudzony słabym bodźcem. Okres refrakcji mięśnia sercowego trwa dłużej niż mięśni szkieletowych, dlatego mięsień sercowy nie jest zdolny do długotrwałego skurczu tytanicznego. Kurczliwość. Kurczliwość mięśnia sercowego ma swoją własną charakterystykę. Siła skurczów serca zależy od początkowej długości włókien mięśniowych (prawo Franka-Starlinga). Im więcej krwi napływa do serca, tym bardziej rozciągają się jego włókna i tym większa jest siła skurczów serca. Ma to ogromne znaczenie adaptacyjne, zapewniając pełniejsze opróżnienie jam serca z krwi, co pozwala na utrzymanie równowagi w ilości krwi dopływającej do serca i wypływającej z niego. Zdrowe serce, nawet przy niewielkim rozciągnięciu, reaguje wzmożonym skurczem, natomiast serce słabe, nawet przy znacznym rozciągnięciu, tylko nieznacznie zwiększa siłę swego skurczu, a odpływ krwi następuje na skutek zwiększenia rytm skurczów serca. Ponadto, jeśli z jakiegoś powodu nastąpi nadmierne rozciągnięcie włókien sercowych poza fizjologicznie dopuszczalne granice, wówczas siła kolejnych skurczów nie wzrasta, ale słabnie. Osobliwością kurczliwej aktywności mięśnia sercowego jest to, że do utrzymania tej zdolności potrzebny jest wapń. W środowisku wolnym od wapnia serce nie kurczy się. Dostawcami energii potrzebnymi do skurczów serca są związki wysokoenergetyczne (ATP i CP). W mięśniu sercowym energia (w przeciwieństwie do mięśni szkieletowych) uwalniana jest głównie w fazie tlenowej, dlatego też aktywność mechaniczna mięśnia sercowego jest liniowo zależna od szybkości wchłaniania tlenu. W przypadku braku tlenu (hipoksemia) aktywowane są beztlenowe procesy energetyczne, ale tylko częściowo kompensują brakującą energię. Brak tlenu wpływa również negatywnie na zawartość ATP i CP w mięśniu sercowym. Automatyka serca – Jest to zdolność do rytmicznego kurczenia się pod wpływem impulsów pochodzących z samego serca, bez powodowania podrażnienia. Automatyka serca. Poza ciałem, pod pewnymi warunkami, serce jest w stanie kurczyć się i relaksować, utrzymując prawidłowy rytm. Zdolność serca do rytmicznego kurczenia się pod wpływem powstających w nim impulsów nazywa się automatyzmem. W sercu rozróżnia się pracujące mięśnie, reprezentowane przez mięśnie poprzecznie prążkowane, i atypową lub specjalną tkankę, w której następuje i jest przeprowadzane wzbudzenie. U człowieka tkanka atypowa składa się z: węzła zatokowo-przedsionkowego, zlokalizowanego na tylnej ścianie prawego przedsionka u zbiegu żyły głównej; węzeł przedsionkowo-komorowy (przedsionkowo-komorowy) zlokalizowany w prawym przedsionku w pobliżu przegrody między przedsionkami a komorami; wiązka Hisa (wiązka przedsionkowo-komorowa), rozciągająca się od węzła przedsionkowo-komorowego w jednym pniu. Pęczek Hisa, przechodzący przez przegrodę między przedsionkami i komorami, jest podzielony na dwie nogi prowadzące do prawej i lewej komory. Wiązka Jego kończy się na grubości mięśni włóknami Purkiniego. Pęczek Jego jest jedynym mostem mięśniowym łączącym przedsionki z komorami.Węzeł zatokowo-uszny jest węzłem wiodącym w czynności serca (rozrusznik serca), powstają w nim impulsy, które określają częstotliwość skurczów serca. Zwykle węzeł przedsionkowo-komorowy i wiązka His są jedynie przekaźnikami wzbudzenia z węzła prowadzącego do mięśnia sercowego. Układ przewodzący reguluje rytmiczne skurcze trzustki.
Elektrokardiogram (EKG) jest zapisem całkowitego potencjału elektrycznego powstającego podczas pobudzenia wielu komórek mięśnia sercowego, a metoda badawcza nazywa się elektrokardiografia. Aby zarejestrować EKG osoby, stosuje się trzy standardowe odprowadzenia bipolarne - umiejscowienie elektrod na powierzchni ciała. Pierwsze odprowadzenie znajduje się na prawym i lewym ramieniu, drugie odprowadzenie jest włączone prawa ręka i lewą nogę, trzecia - na lewym ramieniu i lewej nodze. Oprócz standardowych odprowadzeń stosowane są odprowadzenia z innych punktów klatka piersiowa w obszarze, w którym znajduje się serce, a także odprowadzenia jednobiegunowe lub jednobiegunowe.Typowe ludzkie EKG składa się z pięciu dodatnich i ujemnych oscylacji - zęby, odpowiadający cyklowi czynności serca. Są one oznaczone łacińskimi literami P, Q, R, S, T, a przewody piersiowe (osierdziowe) - V (V 1, V 2 V 3, V 4, V 5, V 6). Trzy zęby (P, R, T) są skierowane w górę (zęby dodatnie), a dwa (Q, S) są skierowane w dół (zęby ujemne). Załamek P odzwierciedla okres pobudzenia przedsionków, jego czas trwania wynosi 0,08–0,1 s. Segment P - Q odpowiada przewodzeniu wzbudzenia przez węzeł przedsionkowo-komorowy do komór. Trwa 0,12-0,20 s. Załamek Q odzwierciedla depolaryzację przegrody międzykomorowej. Załamek R jest najwyższy w EKG i reprezentuje depolaryzację wierzchołka serca, tylnej i bocznej ściany komór. Fala S odzwierciedla pokrycie wzbudzenia podstawy komór, załamek T - proces szybkiej repolaryzacji komór. Zespół QRS zbiega się z repolaryzacją przedsionków. Jego czas trwania wynosi 0,06-0,1 s. Zespół QRST powstaje na skutek pojawienia się i rozprzestrzeniania się wzbudzenia w mięśniu sercowym, dlatego nazywany jest zespołem komorowym. Całkowity czas trwania QRST wynosi około 0,36 s. Konwencjonalna linia łącząca dwa punkty EKG o największej różnicy potencjałów nazywa się osią elektryczną serca Elektrokardiografia w diagnostyce chorób serca umożliwia szczegółowe badanie zmian rytmu serca, występowanie dodatkowego ogniska wzbudzenia podczas pojawiają się dodatkowe skurcze, upośledzenie przewodzenia wzbudzenia wzdłuż układu przewodzącego serca, niedokrwienie, zawał mięśnia sercowego.
Regulacja serca Zmiany poziomu stresu fizycznego i emocjonalnego organizmu rejestrowane są przez różne receptory (chemoreceptory, mechanoreceptory) zlokalizowane w różnych narządach, a także w ścianach naczyń krwionośnych (np. w ścianie łuku aorty, w tętnica szyjna). Zmiany stanu, które odbierają odruchowo, powodują reakcję w postaci zmian w poziomie aktywności serca. Szybkie i precyzyjne dostosowanie krążenia krwi do specyficznych potrzeb organizmu osiągane jest dzięki doskonałym i różnorodnym mechanizmom regulacji pracy serca. Mechanizmy te można podzielić na trzy poziomy: Regulacja wewnątrzsercowa (samoregulacja) Dzieje się tak dlatego, że: same komórki mięśnia sercowego mają zdolność zmiany siły skurczu w zależności od stopnia ich rozciągnięcia, gromadzą końcowe produkty przemiany materii, które powodują zmiany w funkcjonowaniu serca. Regulacja nerwowa przeprowadzane przez aktywność autonomicznego układu nerwowego - współczulne i przywspółczulne, substancje biologicznie czynne, które zmieniają siłę swoich skurczów itp. Impulsy nerwowe docierające do serca przez gałęzie nerwu błędnego (impulsy przywspółczulne) zmniejszają siłę i częstotliwość skurczów. Impulsy dochodzące do serca poprzez nerwy współczulne (ich ośrodki znajdują się w odcinku szyjnym rdzenia kręgowego) zwiększają częstotliwość i siłę skurczów serca. Regulacja humoralna związany ze zmianami czynności serca pod wpływem substancji biologicznie czynnych i niektórych jonów. Na przykład adrenalina, noradrenalina (hormony kory nadnerczy), glukagon (hormon trzustki), serotonina (wytwarzana przez gruczoły błony śluzowej jelit), tyroksyna (hormon tarczycy) itp., A także jony wapnia zwiększają czynność serca działalność. Acetylocholina i jony potasu osłabiają czynność serca.
Humoralna i nerwowa regulacja serca zwykle zapewnia dostosowanie czynności serca do warunków zewnętrznych. W normalnym stanie organizmu ściany tętnic są nieco napięte, a ich światło zwężone. Z ośrodka naczyniowo-ruchowego impulsy stale docierają wzdłuż nerwów naczyniowo-ruchowych, powodując stałe napięcie. Zakończenia nerwowe w ścianach naczyń krwionośnych reagują na zmiany ciśnienia i składu chemicznego krwi, powodując w nich pobudzenie. Pobudzenie to przedostaje się do ośrodkowego układu nerwowego, powodując odruchową zmianę czynności układu sercowo-naczyniowego: zwiększenie lub zmniejszenie średnicy naczyń krwionośnych, ale ten sam efekt występuje pod wpływem czynników humoralnych, substancje chemiczne, które są we krwi i przychodzą tu z jedzeniem. Wśród nich są zarówno leki rozszerzające, jak i zwężające naczynia krwionośne.
Pod regulacja pracy serca zrozumieć jego adaptację do zapotrzebowania organizmu na tlen i składniki odżywcze ach, zrealizowane poprzez zmiany w przepływie krwi.
Ponieważ wywodzi się ona z częstotliwości i siły skurczów serca, regulację można przeprowadzić poprzez zmianę częstotliwości i (lub) siły jego skurczów.
Mechanizmy jego regulacji szczególnie silnie wpływają na pracę serca w okresie aktywność fizyczna, gdy tętno i objętość wyrzutowa mogą wzrosnąć 3 razy, MKOl - 4-5 razy, a dla sportowców wysokiej klasy - 6 razy. Jednocześnie ze zmianami wskaźników funkcji serca podczas zmiany aktywność fizyczna, emocjonalny i stan psychiczny zmiany metabolizmu człowieka i przepływu krwi wieńcowej. Wszystko to dzieje się dzięki funkcjonowaniu złożone mechanizmy regulacja czynności serca. Wśród nich wyróżnia się mechanizmy wewnątrzsercowe (wewnątrzsercowe) i pozasercowe (pozasercowe).
Wewnątrzsercowe mechanizmy regulujące pracę serca
Mechanizmy wewnątrzsercowe zapewniające samoregulację czynności serca dzielą się na miogenne (wewnątrzkomórkowe) i nerwowe (realizacji przez wewnątrzsercowy układ nerwowy).
Mechanizmy wewnątrzkomórkowe powstają dzięki właściwościom włókien mięśnia sercowego i pojawiają się nawet na izolowanym i odnerwionym sercu. Jeden z tych mechanizmów znajduje odzwierciedlenie w prawie Franka-Starlinga, zwanym także prawem heterometrycznej samoregulacji lub prawem serca.
Prawo Franka-Starlinga stwierdza, że wraz ze wzrostem rozciągnięcia mięśnia sercowego w czasie rozkurczu wzrasta siła jego skurczu w czasie skurczu. Ten wzór ujawnia się, gdy włókna mięśnia sercowego są rozciągnięte o nie więcej niż 45% ich pierwotnej długości. Dalsze rozciąganie włókien mięśnia sercowego prowadzi do zmniejszenia efektywności skurczu. Silne rozciąganie stwarza ryzyko rozwoju ciężkiej patologii serca.
W naturalne warunki stopień rozciągnięcia komór zależy od wielkości objętości końcoworozkurczowej, określonej przez wypełnienie komór krwią napływającą z żył podczas rozkurczu, wielkości objętości końcowoskurczowej i siły skurczu przedsionków. Im większy powrót żylny krwi do serca i wartość objętości końcoworozkurczowej komór, tym większa siła ich skurczu.
Nazywa się to zwiększeniem przepływu krwi do komór objętość ładunku Lub wstępne załadowanie. Zwiększenie aktywności skurczowej serca i zwiększenie objętości rzut serca wraz ze wzrostem napięcia wstępnego nie wymagają dużego wzrostu kosztów energii.
Jeden ze wzorców samoregulacji serca odkrył Anrep (zjawisko Anrep). Wyraża się to tym, że wraz ze wzrostem oporu wobec wyrzutu krwi z komór wzrasta siła ich skurczu. Ten wzrost odporności na wydalanie krwi nazywa się obciążenia ciśnieniowe Lub obciążenie następcze. Zwiększa się wraz ze wzrostem poziomu krwi. W tych warunkach zapotrzebowanie na pracę i energię komór gwałtownie wzrasta. Zwiększenie oporu wyrzutu krwi przez lewą komorę może również wystąpić w przypadku zwężenia zastawka aorty i zwężenie aorty.
Zjawisko Bowditcha
Inny wzorzec samoregulacji serca znajduje odzwierciedlenie w zjawisku Bowditcha, zwanym także zjawiskiem schodów lub prawem samoregulacji homeometrycznej.
Drabina Bowditcha (rytmiczna zależność jonotropowa 1878)- stopniowy wzrost siły skurczów serca do maksymalnej amplitudy, obserwowany przy konsekwentnym działaniu bodźców o stałej sile.
Prawo homeometrycznej samoregulacji (zjawisko Bowditcha) objawia się tym, że wraz ze wzrostem tętna wzrasta siła skurczu. Jednym z mechanizmów zwiększania skurczu mięśnia sercowego jest wzrost zawartości jonów Ca 2+ w sarkoplazmie włókien mięśnia sercowego. Przy częstych wzbudzeniach jony Ca 2+ nie mają czasu na usunięcie z sarkoplazmy, co stwarza warunki do intensywniejszej interakcji między włóknami aktyny i miozyny. Zjawisko Bowditcha wykryto na izolowanym sercu.
W warunkach naturalnych przejaw samoregulacji homeometrycznej można zaobserwować, gdy ostry wzrost napięcie współczulnego układu nerwowego i wzrost poziomu adrenaliny we krwi. W ustawienia kliniczne niektóre objawy tego zjawiska można zaobserwować u pacjentów z tachykardią, gdy częstość akcji serca gwałtownie wzrasta.
Neurogenny mechanizm wewnątrzsercowy zapewnia samoregulację serca dzięki odruchom, których łuk zamyka się w sercu. Ciała neuronów tworzących ten łuk odruchowy znajdują się w splotach i zwojach nerwowych wewnątrzsercowych. Odruchy wewnątrzsercowe są wyzwalane przez receptory rozciągania obecne w mięśniu sercowym i naczynia wieńcowe. ŻOŁNIERZ AMERYKAŃSKI. Kositsky w eksperymencie na zwierzętach odkrył, że gdy prawy przedsionek jest rozciągnięty, odruchowo wzrasta skurcz lewej komory. Ten wpływ od przedsionków do komór jest wykrywany tylko wtedy, gdy ciśnienie krwi w aorcie jest niskie. Jeśli ciśnienie w aorcie jest wysokie, wówczas aktywacja receptorów rozciągania przedsionków odruchowo hamuje siłę skurczu komór.
Pozasercowe mechanizmy regulujące pracę serca
Pozasercowe mechanizmy regulacji czynności serca dzielą się na nerwowe i humoralne. Te mechanizmy regulacyjne zachodzą przy udziale struktur znajdujących się poza sercem (OUN, pozasercowe). zwoje autonomiczne, gruczoły wydzielania wewnętrznego).
Wewnątrzsercowe mechanizmy regulujące pracę serca
Wewnątrzsercowe (wewnątrzsercowe) mechanizmy regulacyjne - procesy regulacyjne, które powstają w sercu i nadal funkcjonują w izolowanym sercu.
Mechanizmy wewnątrzsercowe dzielimy na: wewnątrzkomórkowe i miogenne. Przykład mechanizm wewnątrzkomórkowy regulacją jest przerost komórek mięśnia sercowego na skutek zwiększonej syntezy białek kurczliwych u zwierząt sportowych lub zwierząt wykonujących ciężką pracę fizyczną.
Mechanizmy miogenne regulacja czynności serca obejmuje regulację heterometryczną i homeometryczną. Przykład regulacja heterometryczna Podstawą może być prawo Franka-Starlinga, które stwierdza, że im większy przepływ krwi do prawego przedsionka i odpowiadający mu wzrost długości włókien mięśniowych serca podczas rozkurczu, tym silniejsze skurcze serca podczas skurczu. Typ homeometryczny regulacja zależy od ciśnienia w aorcie – im większe ciśnienie w aorcie, tym mocniej kurczy się serce. Innymi słowy, siła skurczu serca wzrasta wraz ze wzrostem oporu. główne statki. W tym przypadku długość mięśnia sercowego się nie zmienia i dlatego mechanizm ten nazywa się homeometrycznym.
Samoregulacja serca- zdolność kardiomiocytów do samodzielnej zmiany charakteru skurczu, gdy zmienia się stopień rozciągnięcia i odkształcenia błony. Ten typ regulacji reprezentowany jest przez mechanizmy heterometryczne i homeometryczne.
Mechanizm heterometryczny - wzrost siły skurczu kardiomiocytów wraz ze wzrostem ich początkowej długości. Zachodzi w nim interakcja wewnątrzkomórkowa i jest związana ze zmianą względnego położenia miofilamentów aktyny i miozyny w miofibrylach kardiomiocytów, gdy mięsień sercowy jest rozciągany przez krew wpływającą do jamy serca (zwiększenie liczby mostków miozynowych zdolnych do połączenia miozyny i włókna aktynowe podczas skurczu). Ten typ regulacji powstał w oparciu o preparat krążeniowo-oddechowy i sformułowany w formie prawa Franka-Starlinga (1912).
Mechanizm homeometryczny- wzrost siły skurczów serca wraz ze wzrostem oporu w dużych naczyniach. Mechanizm zależy od stanu kardiomiocytów i relacji międzykomórkowych i nie zależy od rozciągania mięśnia sercowego przez napływającą krew. Dzięki regulacji homeometrycznej zwiększa się efektywność wymiany energii w kardiomiocytach i aktywowana jest praca krążków interkalarnych. Ten typ Regulacja została po raz pierwszy odkryta przez G.V. Anrepa w 1912 roku i jest określany jako efekt Anrepa.
Odruchy sercowe- reakcje odruchowe zachodzące w mechanoreceptorach serca w odpowiedzi na rozciąganie jego jam. Kiedy przedsionki są rozciągnięte bicie serca może przyspieszyć lub zwolnić. Kiedy komory są rozciągnięte, z reguły następuje zmniejszenie częstości akcji serca. Udowodniono, że reakcje te przeprowadzane są za pomocą wewnątrzsercowych odruchów obwodowych (G.I. Kositsky).
Pozasercowe mechanizmy regulujące pracę serca
Pozasercowe (pozasercowe) mechanizmy regulacyjne - wpływy regulacyjne, które powstają poza sercem i nie działają w nim w izolacji. Mechanizmy pozasercowe obejmują neuroodruchową i humoralną regulację czynności serca.
Regulacja nerwowa Praca serca jest wykonywana przez współczulne i przywspółczulne części autonomicznego układu nerwowego. Sympatyczny dział pobudza czynność serca i hamuje układ przywspółczulny.
Unerwienie współczulne Pochodzi z rogów bocznych górnych odcinków piersiowych rdzenia kręgowego, gdzie zlokalizowane są ciała przedzwojowych neuronów współczulnych. Po dotarciu do serca włókna nerwów współczulnych penetrują mięsień sercowy. Impulsy pobudzające docierające wzdłuż pozazwojowych włókien współczulnych powodują uwolnienie w komórkach kurczliwy mięsień sercowy oraz komórki układu przewodzącego mediatora noradrenaliny. Aktywacja układu współczulnego i uwolnienie noradrenaliny ma pewien wpływ na serce:
- efekt chronotropowy - zwiększona częstotliwość i siła skurczów serca;
- efekt inotropowy - zwiększający siłę skurczów mięśnia sercowego komór i przedsionków;
- efekt dromotropowy - przyspieszenie wzbudzenia w węźle przedsionkowo-komorowym (przedsionkowo-komorowym);
- efekt batmotropowy - skrócenie okresu refrakcji mięśnia sercowego komór i zwiększenie ich pobudliwości.
Unerwienie przywspółczulne serce jest prowadzone przez nerw błędny. Ciała pierwszych neuronów, których aksony tworzą nerwy błędne, znajdują się w rdzeniu przedłużonym. Aksony tworzące włókna przedzwojowe wnikają do zwojów śródściennych serca, gdzie zlokalizowane są drugie neurony, których aksony tworzą włókna pozazwojowe unerwiające węzeł zatokowo-przedsionkowy, węzeł przedsionkowo-komorowy i układ przewodzący komorowy. Zakończenia nerwowe włókien przywspółczulnych uwalniają neuroprzekaźnik acetylocholinę. Aktywacja układ przywspółczulny ma negatywny wpływ chrono-, ino-, dromo-, batmotropowy na czynność serca.
Regulacja odruchu Praca serca odbywa się także przy udziale autonomicznego układu nerwowego. Reakcje odruchowe mogą hamować i pobudzać skurcze serca. Te zmiany w funkcjonowaniu serca występują, gdy pobudzone są różne receptory. Na przykład w prawym przedsionku i u ujścia żyły głównej znajdują się mechanoreceptory, których pobudzenie powoduje odruchowe zwiększenie częstości akcji serca. W niektórych obszarach układ naczyniowy istnieją receptory, które są aktywowane, gdy zmienia się ciśnienie krwi w naczyniach - naczyniowe strefy odruchowe, zapewniające odruchy aortalne i zatokowo-szyjne. Odruchowy wpływ mechanoreceptorów zatoki szyjnej i łuku aorty jest szczególnie ważny, gdy ciśnienie krwi. W tym przypadku receptory te ulegają pobudzeniu, a napięcie nerwu błędnego wzrasta, co powoduje zahamowanie czynności serca i spadek ciśnienia w dużych naczyniach.
Regulacja humoralna - zmiany pracy serca pod wpływem różnych, w tym fizjologicznie czynnych, substancji krążących we krwi.
Humoralna regulacja serca odbywa się za pomocą różnych związków. Zatem nadmiar jonów potasu we krwi prowadzi do zmniejszenia siły skurczów serca i zmniejszenia pobudliwości mięśnia sercowego. Przeciwnie, nadmiar jonów wapnia zwiększa siłę i częstotliwość skurczów serca oraz zwiększa szybkość propagacji wzbudzenia w układzie przewodzącym serca. Adrenalina zwiększa częstotliwość i siłę skurczów serca, a także poprawia przepływ wieńcowy w wyniku stymulacji receptorów p-adrenergicznych mięśnia sercowego. Hormon tyroksyna, kortykosteroidy i serotonina mają podobny stymulujący wpływ na serce. Acetylocholina zmniejsza pobudliwość mięśnia sercowego i siłę jego skurczów, a noradrenalina pobudza czynność serca.
Brak tlenu we krwi i nadmiar dwutlenku węgla hamują aktywność skurczową mięśnia sercowego.
Ludzkie serce, pracując nieprzerwanie, nawet przy spokojnym trybie życia, pompuje do układu tętniczego około 10 ton krwi dziennie, 4000 ton rocznie i około 300 000 ton przez całe życie. Jednocześnie serce zawsze trafnie reaguje na potrzeby organizmu, stale wspierając wymagany poziom przepływ krwi
Dostosowanie czynności serca do zmieniających się potrzeb organizmu następuje poprzez szereg mechanizmów regulacyjnych. Niektóre z nich znajdują się w samym sercu - to jest wewnątrzsercowy mechanizmy regulacyjne. Należą do nich wewnątrzkomórkowe mechanizmy regulacyjne, regulacja interakcji międzykomórkowych oraz mechanizmy nerwowe – odruchy wewnątrzsercowe. DO pozasercowe mechanizmy regulacyjne obejmują pozasercowe mechanizmy nerwowe i humoralne regulujące czynność serca.
Wewnątrzsercowe mechanizmy regulacyjne
Wewnątrzkomórkowe mechanizmy regulacyjne zapewniają zmianę intensywności pracy mięśnia sercowego w zależności od ilości krwi dopływającej do serca. Mechanizm ten nazywany jest „prawem serca” (prawo Franka-Sterlinga): siła skurczu serca (miokardium) jest proporcjonalna do stopnia jego rozciągnięcia w rozkurczu, czyli początkowej długości jego włókien mięśniowych. Silniejsze rozciągnięcie mięśnia sercowego podczas rozkurczu odpowiada zwiększonemu przepływowi krwi do serca. Jednocześnie wewnątrz każdego miofibryli włókna aktynowe w większym stopniu odsuwają się od przestrzeni pomiędzy włóknami miozynowymi, co powoduje zwiększenie liczby mostków rezerwowych, tj. te punkty aktynowe, które łączą włókna aktyny i miozyny podczas skurczu. Dlatego im bardziej każda komórka jest rozciągnięta, tym bardziej może się skrócić podczas skurczu. Z tego powodu serce pompuje do układu tętniczego taką ilość krwi, która napływa do niego z żył.
Regulacja oddziaływań międzykomórkowych. Ustalono, że krążki międzykalarne łączące komórki mięśnia sercowego mają inną budowę. Niektóre obszary krążków interkalarnych pełnią funkcję czysto mechaniczną, inne zapewniają transport niezbędnych do tego substancji przez błonę kardiomiocytów, a jeszcze inne - ogniwa, lub zamknij kontakty, przeprowadź wzbudzenie z komórki do komórki. Naruszenie interakcji międzykomórkowych prowadzi do asynchronicznego wzbudzenia komórek mięśnia sercowego i pojawienia się arytmii serca.
Odruchy obwodowe wewnątrzsercowe. Tak zwane odruchy obwodowe znajdują się w sercu, którego łuk zamyka się nie w ośrodkowym układzie nerwowym, ale w zwojach śródściennych mięśnia sercowego. Układ ten obejmuje neurony doprowadzające, których dendryty tworzą receptory rozciągania na włóknach mięśnia sercowego i naczyniach wieńcowych, neurony interkalarne i odprowadzające. Aksony tego ostatniego unerwiają mięsień sercowy i mięśnie gładkie naczyń wieńcowych. Neurony te są połączone ze sobą połączeniami synoptycznymi, tworząc wewnątrzsercowe łuki odruchowe.
Eksperyment wykazał, że zwiększenie rozciągnięcia mięśnia sercowego prawego przedsionka (w warunkach naturalnych następuje wraz ze wzrostem dopływu krwi do serca) prowadzi do wzmożonych skurczów lewej komory. W ten sposób nasilają się skurcze nie tylko w tej części serca, której mięsień sercowy jest bezpośrednio rozciągany przez napływającą krew, ale także w innych częściach, aby „zrobić miejsce” napływającej krwi i przyspieszyć jej uwalnianie do układu tętniczego . Udowodniono, że reakcje te realizowane są za pomocą wewnątrzsercowych odruchów obwodowych.
Takie reakcje obserwuje się tylko na tle niskiego początkowego dopływu krwi do serca i przy nieznacznej wartości ciśnienia krwi w ujściu aorty i naczyń wieńcowych. Jeśli komory serca są przepełnione krwią, a ciśnienie u ujścia aorty i naczyń wieńcowych jest wysokie, wówczas rozciągnięcie odbiorników żylnych w sercu hamuje aktywność skurczową mięśnia sercowego. W tym przypadku serce wyrzuca do aorty w momencie skurczu mniejszą ilość krwi zawartej w komorach. Zatrzymanie nawet niewielkiej dodatkowej objętości krwi w komorach serca zwiększa ciśnienie rozkurczowe w jego jamach, co powoduje zmniejszenie dopływu krwi żylnej do serca. Nadmierna objętość krwi, która w przypadku nagłego uwolnienia do tętnic może spowodować szkodliwe skutki, zostaje zatrzymana układ żylny. Podobne reakcje grają ważna rola w regulacji krążenia krwi, zapewniając stabilność ukrwienia układ tętniczy.
Spadek rzutu serca również stanowiłby zagrożenie dla organizmu – mógłby spowodować krytyczny spadek ciśnienia krwi. Niebezpieczeństwu temu zapobiegają także reakcje regulacyjne układu wewnątrzsercowego.
Niedostateczne wypełnienie krwią komór serca i łożyska wieńcowego powoduje wzmożone skurcze mięśnia sercowego poprzez odruchy wewnątrzsercowe. Jednocześnie w momencie skurczu do aorty uwalniana jest większa niż normalnie ilość zawartej w nich krwi. Zapobiega to niebezpieczeństwu niedostatecznego wypełnienia układu tętniczego krwią. Do czasu rozluźnienia komory zawierają mniej krwi niż normalnie, co zwiększa przepływ krwi żylnej do serca.
W warunkach naturalnych wewnątrzsercowy układ nerwowy nie jest autonomiczny. Wypalisz najniższe ogniwo w złożonej hierarchii mechanizmy nerwowe regulujące pracę serca. Wyższym ogniwem w hierarchii są sygnały dochodzące przez nerwy współczulny i błędny, czyli pozasercowy układ nerwowy regulujący pracę serca.
Pozasercowe mechanizmy regulacyjne
Pracę serca zapewniają mechanizmy regulacji nerwowej i humoralnej. Regulacja nerwowa serca nie ma efektu wyzwalającego, ponieważ zachodzi automatycznie. Układ nerwowy zapewnia adaptację serca w każdym momencie, do którego dostosowuje się organizm warunki zewnętrzne oraz zmian w swojej działalności.
Efektywne unerwienie serca. Pracę serca regulują dwa nerwy: błędny (lub błędny), który należy do przywspółczulnego układu nerwowego, oraz współczulny. Nerwy te są utworzone przez dwa neurony. Ciała pierwszych neuronów, których procesy tworzą nerw błędny, znajdują się w rdzeniu przedłużonym. Procesy tych neuronów kończą się w zwojach śródbłonkowych serca. Oto drugie neurony, których procesy trafiają do układu przewodzącego, mięśnia sercowego i naczyń wieńcowych.
Pierwsze neurony współczulnego układu nerwowego, który reguluje pracę serca, znajdują się w rogach bocznych Skrzynia IV segmenty rdzenia kręgowego. Procesy tych neuronów kończą się w zwojach współczulnych szyjnych i górnych piersiowych. Węzły te zawierają drugie neurony, których procesy trafiają do serca. Większość współczulnych włókien nerwowych jest kierowana do serca ze zwoju gwiaździstego. Nerwy wychodzące z prawego pnia współczulnego docierają głównie do węzła zatokowego i mięśni przedsionków, natomiast nerwy strony lewej głównie do węzła przedsionkowo-komorowego i mięśni komorowych (ryc. 1).
Układ nerwowy powoduje następujące skutki:
- chronotropowy - zmiana częstości akcji serca;
- inotropowy - zmiana siły skurczów;
- batmotropowy - zmiana pobudliwości serca;
- dromotropowy - zmiany w przewodnictwie mięśnia sercowego;
- tonotropowy - zmiana napięcia mięśnia sercowego.
Nerwowa regulacja pozasercowa. Wpływ nerwu błędnego i współczulnego na serce
W 1845 roku bracia Weber zaobserwowali zatrzymanie akcji serca w wyniku podrażnienia rdzenia przedłużonego w okolicy jądra nerwu błędnego. Po przecięciu nerwów błędnych efekt ten nie występował. Na tej podstawie stwierdzono, że nerw błędny hamuje czynność serca. Dalsze badania wielu naukowców poszerzyły wiedzę na temat hamującego wpływu nerwu błędnego. Wykazano, że w przypadku podrażnienia zmniejsza się częstotliwość i siła skurczów serca, pobudliwość i przewodnictwo mięśnia sercowego. Po przecięciu nerwów błędnych, w wyniku usunięcia ich działania hamującego, zaobserwowano wzrost amplitudy i częstotliwości skurczów serca.
Ryż. 1. Schemat unerwienia serca:
C - serce; M - rdzeń przedłużony; CI - jądro hamujące czynność serca; SA - jądro stymulujące czynność serca; LH - róg boczny rdzenia kręgowego; 75 - pień współczulny; V- odprowadzające włókna nerwu błędnego; D - depresor nerwów (włókna doprowadzające); S - włókna współczulne; A - włókna doprowadzające rdzenia; CS- tętnica szyjna; B - włókna doprowadzające z prawego przedsionka i żyły głównej
Wpływ nerwu błędnego zależy od intensywności stymulacji. Przy słabej stymulacji obserwuje się ujemne efekty chronotropowe, inotropowe, batmotropowe, dromotropowe i tonotropowe. W przypadku silnego podrażnienia dochodzi do zatrzymania akcji serca.
Pierwsze szczegółowe badania współczulnego układu nerwowego na czynność serca należały do braci Tsion (1867), a następnie do I.P. Pawłowa (1887).
Bracia Zion zaobserwowali przyspieszenie akcji serca, gdy rdzeń kręgowy został podrażniony w okolicy, w której znajdowały się neurony regulujące pracę serca. Po przecięciu nerwów współczulnych to samo podrażnienie rdzenia kręgowego nie spowodowało zmian w czynności serca. Stwierdzono, że nerwy współczulne unerwiające serce mają pozytywny wpływ na wszystkie aspekty czynności serca. Wywołują dodatnie efekty chronotropowe, inotropowe, batmoropowe, dromotropowe i tonotropowe.
Dalsze badania I.P. Pawłow wykazał, że włókna nerwowe tworzące nerw współczulny i błędny wpływają na różne aspekty pracy serca: niektóre zmieniają częstotliwość, inne siłę skurczów serca. Nazwano gałęzie nerwu współczulnego, po podrażnieniu których następuje wzrost siły skurczów serca Wzmacniający nerw Pawłowa. Stwierdzono, że wzmocnienie działania nerwów współczulnych wiąże się ze wzrostem poziomu metabolizmu.
W nerwie błędnym znaleziono także włókna, które wpływają jedynie na częstotliwość i siłę skurczów serca.
Na częstotliwość i siłę skurczów wpływają włókna nerwu błędnego i współczulnego dochodzące do węzła zatokowego, natomiast siła skurczów zmienia się pod wpływem włókien dochodzących do węzła przedsionkowo-komorowego i mięśnia komorowego.
Nerw błędnyłatwo dostosowuje się do podrażnienia, dlatego jego działanie może zniknąć pomimo ciągłego podrażnienia. Zjawisko to nazywa się „ucieczka z serca przed wpływem nerwu błędnego”. Nerw błędny ma większą pobudliwość, przez co reaguje na mniejszą siłę pobudzenia niż współczulny i ma krótki okres utajenia.
Dlatego w tych samych warunkach stymulacji działanie nerwu błędnego pojawia się wcześniej niż współczulnego.
Mechanizm działania nerwu błędnego i współczulnego na serce
W 1921 roku badania O. Levy'ego wykazały, że wpływ nerwu błędnego na serce przekazywany jest humoralnie. W eksperymentach Levy spowodował poważne podrażnienie nerwu błędnego, co doprowadziło do zatrzymania akcji serca. Następnie pobrali krew z serca i nałożyli ją na serce innego zwierzęcia; Jednocześnie wystąpił ten sam efekt - zahamowanie czynności serca. Dokładnie w ten sam sposób działanie nerwu współczulnego można przenieść na serce innego zwierzęcia. Eksperymenty te wskazują, że podrażnione nerwy są aktywnie wydzielane na swoich zakończeniach. Składniki aktywne, które albo hamują, albo stymulują czynność serca: acetylocholina jest uwalniana na zakończeniach nerwu błędnego, a noradrenalina na zakończeniach nerwu współczulnego.
Kiedy nerwy sercowe ulegają podrażnieniu pod wpływem mediatora, zmienia się potencjał błonowy włókien mięśniowych mięśnia sercowego. Przy pobudzeniu nerwu błędnego dochodzi do hiperpolaryzacji błony, tj. potencjał błonowy wzrasta. Podstawą hiperpolaryzacji mięśnia sercowego jest zwiększenie przepuszczalności błony dla jonów potasu.
Wpływ nerwu współczulnego przekazywany jest za pośrednictwem mediatora noradrenaliny, co powoduje depolaryzację błony postsynaptycznej. Depolaryzacja wiąże się ze wzrostem przepuszczalności błony dla sodu.
Wiedząc, że nerw błędny ulega hiperpolaryzacji, a nerw współczulny depolaryzuje błonę, możemy wyjaśnić cały wpływ tych nerwów na serce. Ponieważ potencjał błonowy wzrasta podczas stymulacji nerwu błędnego, do osiągnięcia wymaganej jest większa siła stymulacji poziom krytyczny depolaryzację i uzyskanie odpowiedzi, co wskazuje na spadek pobudliwości (ujemny efekt batmotropowy).
Ujemny efekt chronotropowy wynika z faktu, że przy dużej sile podrażnienia nerwu błędnego hiperpolaryzacja błony jest tak duża, że występująca samoistna depolaryzacja nie może osiągnąć poziomu krytycznego i nie następuje reakcja - następuje zatrzymanie akcji serca.
Przy niskiej częstotliwości lub sile podrażnienia nerwu błędnego stopień hiperpolaryzacji błony jest mniejszy, a spontaniczna depolaryzacja stopniowo osiąga poziom krytyczny, w wyniku czego występują rzadkie skurcze serca (ujemny efekt dromotropowy).
Przy pobudzeniu nerwu współczulnego nawet z niewielką siłą następuje depolaryzacja błony, która charakteryzuje się zmniejszeniem wielkości potencjałów błonowych i progowych, co świadczy o wzroście pobudliwości (dodatni efekt batmotropowy).
Ponieważ błona włókien mięśniowych serca ulega depolaryzacji pod wpływem nerwu współczulnego, czas samoistnej depolaryzacji niezbędnej do osiągnięcia poziomu krytycznego i wystąpienia potencjału czynnościowego maleje, co prowadzi do wzrostu częstości akcji serca.
Ton ośrodków nerwowych serca
Neurony centralnego układu nerwowego regulujące pracę serca są w dobrej kondycji, tj. do pewnego stopnia aktywności. Dlatego impulsy z nich stale płyną do serca. Szczególnie wyraźny jest ton środka nerwów błędnych. Ton nerwów współczulnych jest słabo wyrażony, a czasem nieobecny.
Obecność wpływów tonicznych pochodzących z ośrodków można zaobserwować eksperymentalnie. Jeśli przecięte zostaną oba nerwy błędne, następuje znaczny wzrost częstości akcji serca. U ludzi wpływ nerwu błędnego można wyłączyć poprzez działanie atropiny, po czym obserwuje się również zwiększenie częstości akcji serca. O obecności stałego napięcia ośrodków nerwów błędnych świadczą także eksperymenty z rejestracją potencjałów nerwowych w momencie podrażnienia. W rezultacie impulsy docierają z centralnego układu nerwowego wzdłuż nerwów błędnych, hamując czynność serca.
Po przecięciu nerwów współczulnych obserwuje się nieznaczny spadek liczby skurczów serca, co wskazuje na stale stymulujący wpływ na serce ośrodków nerwów współczulnych.
Ton ośrodków nerwów sercowych jest utrzymywany przez różne wpływy odruchowe i humoralne. Szczególne znaczenie mają impulsy, które pochodzą naczyniowe strefy refleksyjne zlokalizowane w okolicy łuku aorty i zatoki szyjnej (miejsce, w którym tętnica szyjna rozgałęzia się na zewnętrzną i wewnętrzną). Po przecięciu nerwu depresorowego i nerwu Heringa, dochodzących z tych stref do ośrodkowego układu nerwowego, napięcie ośrodków nerwów błędnych maleje, co powoduje zwiększenie częstości akcji serca.
Na stan ośrodków serca wpływają impulsy pochodzące z innych intero- i zewnątrzreceptorów skóry oraz niektóre narządy wewnętrzne(na przykład jelita itp.).
Odkryto szereg czynników humoralnych, które wpływają na napięcie ośrodków sercowych. Na przykład adrenalina, hormon nadnerczy, zwiększa napięcie nerwu współczulnego, a jony wapnia mają ten sam efekt.
Na stan tonu ośrodków serca wpływają również leżące nad nimi sekcje, w tym kora mózgowa.
Odruchowa regulacja czynności serca
W naturalnych warunkach aktywności organizmu częstotliwość i siła skurczów serca ulegają ciągłym zmianom w zależności od wpływu czynników środowiskowych: wykonywania aktywności fizycznej, poruszania się w przestrzeni, wpływu temperatury, zmian stanu narządów wewnętrznych itp.
Podstawy adaptacyjnych zmian czynności serca w odpowiedzi na różne czynniki wpływy zewnętrzne stanowią mechanizmy odruchowe. Wzbudzenie powstające w receptorach przemieszcza się drogami doprowadzającymi do różne działy OUN, wpływa na mechanizmy regulacyjne czynności serca. Ustalono, że neurony regulujące czynność serca zlokalizowane są nie tylko w rdzeniu przedłużonym, ale także w korze mózgowej, międzymózgowiu (podwzgórzu) i móżdżku. Z nich impulsy trafiają do rdzenia przedłużonego i rdzenia kręgowego i zmieniają stan ośrodków regulacji przywspółczulnej i współczulnej. Stąd impulsy wędrują nerwem błędnym i współczulnym do serca, powodując spowolnienie i osłabienie lub przyspieszenie i nasilenie jego aktywności. Dlatego mówią o wpływie odruchu błędnego (hamującego) i współczulnego (stymulującego) na serce.
Ciągłe dostosowywanie pracy serca następuje pod wpływem naczyniowych stref odruchowych - łuku aorty i zatoki szyjnej (ryc. 2). Kiedy wzrasta ciśnienie krwi w aorcie lub tętnicach szyjnych, pobudzane są baroreceptory. Powstające w nich pobudzenie przechodzi do centralnego układu nerwowego i zwiększa pobudliwość ośrodka nerwów błędnych, w wyniku czego zwiększa się liczba przemieszczających się wzdłuż nich impulsów hamujących, co prowadzi do spowolnienia i osłabienia skurczów serca; W rezultacie zmniejsza się ilość krwi wyrzucanej przez serce do naczyń i spada ciśnienie.
Ryż. 2. Strefy odruchowe zatokowo-szyjne i aortalne: 1 - aorta; 2 - ogólne tętnice szyjne; 3 - zatoka szyjna; 4 - nerw zatokowy (Hering); 5 - nerw aortalny; 6 - ciało szyjne; 7 - nerw błędny; 8 - nerw językowo-gardłowy; 9 - tętnica szyjna wewnętrzna
Odruchy nerwu błędnego obejmują odruch oczno-sercowy Aschnera, odruch Goltza itp. Litera refleksu wyrażone w tym, co dzieje się po naciśnięciu gałki oczne odruchowe zmniejszenie liczby skurczów serca (o 10-20 na minutę). Odruch Goltza polega na tym, że po mechanicznym podrażnieniu jelit żaby (ściśnięcie pęsetą, opukanie) serce zatrzymuje się lub zwalnia. Zatrzymanie akcji serca można również zaobserwować u osoby po uderzeniu w splot słoneczny lub po zanurzeniu w zimnej wodzie (odruch nerwu błędnego z receptorów skórnych).
Współczulne odruchy sercowe pojawiają się pod wpływem różnych wpływów emocjonalnych, bodźców bólowych i aktywności fizycznej. W tym przypadku wzrost czynności serca może wystąpić nie tylko ze względu na wzrost wpływu nerwów współczulnych, ale także ze względu na zmniejszenie napięcia ośrodków nerwów błędnych. Czynnikiem sprawczym chemoreceptorów stref odruchowych naczyń może być zwiększona zawartość różnych kwasów we krwi (dwutlenek węgla, kwas mlekowy itp.) I wahania aktywnej reakcji krwi. W tym przypadku następuje odruchowy wzrost czynności serca, zapewniający najszybsze usunięcie tych substancji z organizmu i przywrócenie prawidłowego składu krwi.
Humoralna regulacja czynności serca
Substancje chemiczne wpływające na czynność serca tradycyjnie dzieli się na dwie grupy: parasympatykotropowe (lub wagotropowe), działające jak nerw błędny, i sympatykotropowe, czyli nerwy współczulne.
DO substancje parasympatyczne obejmują acetylocholinę i jony potasu. Gdy wzrasta ich zawartość we krwi, aktywność serca spowalnia.
DO substancje sympatykotropowe obejmują adrenalinę, noradrenalinę i jony wapnia. Wraz ze wzrostem ich zawartości we krwi, tętno wzrasta i wzrasta. Glukagon, angiotensyna i serotonina mają dodatnie działanie inotropowe, tyroksyna ma dodatnie działanie chronotropowe. Hipoksemia, hiperkainium i kwasica hamują aktywność kurczliwą mięśnia sercowego.
Serce to wydrążony, muskularny narząd w kształcie stożka. Serce znajduje się w klatce piersiowej, za mostkiem. Jego poszerzona część - podstawa - skierowana jest w górę, do tyłu i na prawo, a wąska góra - w dół, do przodu, w lewo. Dwie trzecie serca znajduje się w lewej połowie klatki piersiowej, jedna trzecia w prawej.
Struktura ludzkiego serca
Ściany serca mają trzy warstwy:
- Zewnętrzna warstwa pokrywająca powierzchnię serca jest reprezentowana przez komórki surowicze i nazywa się nasierdzie;
- warstwę środkową tworzy specjalny pasek krzyżowy tkanka mięśniowa. Skurcz mięśnia sercowego, mimo że jest prążkowany, następuje mimowolnie. Grubość ściana mięśni przedsionki są mniej wyraźne niż ściana mięśniowa komór. Nazywa się warstwa środkowa mięsień sercowy;
- Warstwa wewnętrzna - wsierdzie- reprezentowany przez komórki śródbłonka. Wyściela wnętrze komór serca i tworzy zastawki serca.
Serce znajduje się w worku osierdziowym - osierdzie, który wydziela płyn zmniejszający tarcie serca podczas skurczów.
Ciągła przegroda podłużna dzieli serce na dwie połowy, które nie komunikują się ze sobą - prawą i lewą (komory serca):
- W górnej części obu połówek znajdują się prawe i lewe przedsionki;
- w dolnej części - prawa i lewa komora.
Zatem, Serce człowieka ma cztery komory.
Komnaty ludzkiego serca Ze względu na większy rozwój mięśnia sercowego (większe obciążenie) ściany lewej komory są znacznie grubsze niż ściany prawej.
Do prawego przedsionka krew dociera ze wszystkich części ciała poprzez żyłę główną górną i dolną. Z prawej komory wychodzi pień płucny, przez który krew żylna dostaje się do płuc.
Cztery żyły płucne wpływają do lewego przedsionka, niosąc krew tętnicza z płuc. Aorta wychodzi z lewej komory, doprowadzając krew tętniczą do duże koło krążenie krwi
- W jego prawej połowie znajduje się krew żylna;
- po lewej - tętnicza.
Zastawki serca
Przedsionki i komory komunikują się ze sobą poprzez otwory przedsionkowo-komorowe wyposażone w zastawki płatkowe.
- Pomiędzy prawym przedsionkiem a prawą komorą zastawka ma trzy płatki ( trójdzielny) - zastawka trójdzielna.
- między lewym przedsionkiem a lewą komorą - dwie ulotki ( dwuskrzydłowe) - zastawka mitralna.
Nici ścięgien są przymocowane do wolnych krawędzi zastawek skierowanych w stronę komory. Drugim końcem są przymocowane do ściany komory. Zapobiega to ich zwróceniu się w stronę przedsionków i zapobiega cofaniu się krwi z komór do przedsionków.
W aorcie na granicy z lewą komorą oraz w pniu płucnym na granicy z prawą komorą znajdują się zastawki w postaci trzech kieszeni otwierających się w kierunku przepływu krwi w tych naczyniach. Ze względu na swój kształt zawory nazywane są półksiężycowy. Kiedy ciśnienie w komorach maleje, wypełniają się krwią, ich brzegi zamykają się, zamykając światło aorty i tułowia płucnego oraz uniemożliwiając powrót krwi do serca.
Podczas czynności serca mięsień sercowy wykonuje ogromną pracę. Dlatego potrzebuje stałego dopływu składników odżywczych, tlenu i usuwania produktów rozkładu. Serce otrzymuje krew tętniczą z dwóch tętnic - prawej i lewej, które zaczynają się od aorty pod płatkami zastawek półksiężycowatych. Tętnice te, położone na granicy przedsionków i komór, w kształcie korony lub wieńca, nazywane są wieńcowy (wieńcowy). Z mięśnia sercowego krew zbiera się we własnych żyłach serca, które uchodzą do prawego przedsionka.
Powód przepływu krwi naczynia krwionośne to różnica ciśnień w tętnicach i żyłach. Ta różnica ciśnień jest tworzona i utrzymywana przez rytmiczne skurcze serca. Ludzkie serce w spoczynku wykonuje około 70 rytmicznych skurczów na minutę, pompując około 5 litrów krwi. W ciągu 70 lat życia człowieka jego serce pompuje około 150 tysięcy ton krwi - niesamowita wydajność jak na narząd ważący 300 g! Powodem tego występu jest rytmiczny charakter skurczów serca.
Cykl serca składa się z trzech faz: skurczu przedsionków, skurczu komór i ogólnej pauzy. Pierwsza faza trwa 0,1 s, druga 0,3, a trzecia 0,4 s. Podczas ogólna pauza Zarówno przedsionki, jak i komory są rozluźnione.
Podczas cyklu pracy serca przedsionki kurczą się na 0,1 s i znajdują się w stanie rozluźnienia przez 0,7 s; komory kurczą się na 0,3 s i odpoczywają na 0,5 s. To wyjaśnia zdolność mięśnia sercowego do pracy bez zmęczenia przez całe życie.
Automatyka serca
W przeciwieństwie do prążkowanego mięśnia szkieletowego włókna mięśnia sercowego są ze sobą połączone procesami, dlatego pobudzenie z jednego obszaru serca może rozprzestrzenić się na inne włókna mięśniowe.
Bicie serca jest mimowolne. Osoba nie może zwiększyć ani zmienić tętna. Jednocześnie serce ma automatyzm. Oznacza to, że impulsy prowadzące do skurczu powstają same w sobie, natomiast do mięśnie szkieletowe pochodzą one z włókien odśrodkowych z centralnego układu nerwowego.
Serce żaby umieszczone w roztworze zastępującym krew jeszcze przez długi czas bije rytmicznie. Przyczyny automatyzmu serca nie udało się w pełni wyjaśnić. Badania elektrofizjologiczne wykazały jednak, że w komórkach układu przewodzącego serca rytmicznie zachodzą potencjalne zmiany. Błona komórkowa, powodując pojawienie się pobudzenia, które powoduje skurcz mięśnia sercowego.
Nerwowa i humoralna regulacja serca ludzkiego
Częstotliwość i siła skurczów serca w organizmie są regulowane przez układ nerwowy i układy hormonalne. Serce jest unerwione przez nerw błędny i współczulny. Nerw błędny spowalnia częstotliwość skurczów i zmniejsza ich siłę. Przeciwnie, nerwy współczulne zwiększają częstotliwość i siłę skurczów.
Na czynność serca wpływają wydzielane przez niego pewne substancje różne narządy do krwi. Hormon nadnerczy – adrenalina, podobnie jak nerwy współczulne, zwiększa częstotliwość i siłę skurczów serca. W konsekwencji regulacja neurohumoralna zapewnia dostosowanie czynności serca, a co za tym idzie – intensywności krążenia krwi do potrzeb organizmu i warunków środowiskowych.
Puls i jego wyznaczanie
Kiedy serce się kurczy, krew zostaje wyrzucona do aorty, w której wzrasta ciśnienie. Fala wysokie ciśnienie krwi rozprzestrzenia się przez tętnice do naczyń włosowatych, powodując falowe wibracje ścian tętnic. Te rytmiczne wibracje ściany naczynia tętnicze spowodowane pracą serca nazywane są tętnem.
Puls można łatwo wyczuć w tętnicach leżących na kości (promieniowych, skroniowych itp.); najczęściej - na tętnica promieniowa. Puls można wykorzystać do określenia częstotliwości i siły skurczów serca, co w niektórych przypadkach może służyć znak diagnostyczny. U zdrowa osoba puls jest rytmiczny. W przypadku chorób serca mogą wystąpić zaburzenia rytmu - arytmia.
