Физиология сердечно-сосудистой системы

1. ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Карташов С.Н.
ДОКТОР БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, ПРОФЕССОР
1

2. ГОМЕОСТАЗ И КРОВООБРАЩЕНИЕ

Карташов С.Н.
ДОКТОР БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, ПРОФЕССОР
2

3. Еще в XIX веке Клод Бернар (1813-1878, Франция) создал концепция гомеостаза

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Еще в XIX веке Клод Бернар (1813-1878,
Франция) создал концепция гомеостаза
Для поддержания
гомеостаза в процессе
эволюции
сформировалась
сердечно-сосудистая
система – сложная
транспортная система
занимающаяся
переносом различных
веществ
3

4. ОБЩАЯ ВОДА ОРГАНИЗМА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОБЩАЯ ВОДА ОРГАНИЗМА
Общая вода (ОВ)
организма составляет
60% массы животного
внутриклеточная вода
67% ОВ
интерстициальная вода
27% ОВ
вода плазмы крови 6% ОВ
4

5.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Взаимоотношение жидкостных
компартментов
Рудольф Вирхов
(1858)
создание
клеточной
теории,
важнейшее ее
положение всякая клетка
происходит от
другой клетки
5

6.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Условия для осуществления
гомеостаза
Адекватный кровоток
через тканевые капилляры
Химический состав
поступающей
(артериальной) крови
должен регулироваться
так, что бы обеспечить
оптимальный состав
интерстициальной
жидкости
9

7.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Основные части сердечнососудистой системы
Кровь
Сосуды
Сердце
10
Легочная и системная
циркуляция
функционируют
последовательно,
следовательно правое и
левое сердце должны
выбрасывать
аналогичный объем
крови в минуту –
минутный объем крови

8.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Легочная и системная
гемоциркуляции
Органы включены в
сердечно-сосудистую систему
параллельно, из этого
вытекает два следствия:
кровоток через любой орган
регулируется независимо от
кровотока через другие органы
2) все органы получают кровь с
идентичным составом
1)
Показатель
Поперечное
сечение, см²
Линейная
скорость
(средняя),
см/с
11
Давление
(среднее), мм
рт.ст.
Аорта
Капилляры
Полые вены
3-4
2500-3000
6-8
ДО 100
0,03-0,05
10-15
100
40-15
6-0

9. Условия для осуществления гомеостаза

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Физические основы
кровообращения
В ходе функционирования
сердечно-сосудистой системы
используются 2-а физических
закона
1.Закон диффузии в
жидкостях (перемещение
молекул происходит по
градиенту концентрации)
2. Движения жидкости
(гидродинамические законы)
3.
12

10. Основные части сердечно-сосудистой системы

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ
ГИДРОДИНАМИКИ
Q=ΔP/R
13

11. Легочная и системная гемоциркуляции

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Уравнение Пуазейля
Из работ французского
физика Жана Леонарда Мари
Пуазейля мы знаем, что
сопротивление равно
R=8Lη/πr4
14
Уравнение Пуазейля описывает
все факторы влияющие на
движение жидкости в сосуде
Q= ΔP× πr4/8Lη
Q~ r4

12. Физические основы кровообращения

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Общий транспортный поток
Принцип Фика
(Адольф Евгений Фик, Германия)
Скорость переноса вещества ССС в
организме зависит от скорости кровотока
и концентрации вещества в крови
X=Q ×[X]
Количество вещества поступившего в
орган за данный период времени минус
количество вещества выносимое потоком
крови из органа есть скорость утилизации
данного вещества (скорость
транскапиллярного переноса)
Xтп=Q ×([X]а- [X]в)
15

13. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Транскапиллярная диффузия веществ
УРАВНЕНИЕ ФИКА
Вещества пересекают капиллярную
стенку путем пассивной диффузии из
зоны с высокой концентрацией в зону с
низкой концентрацией. Существует 4
фактора определяющих скорость
диффузии веществ
проницаемость стенки фильтра для
диффундирующего вещества
площадь поверхности на которой
происходит диффузия
градиент концентрации
расстояние на которое происходит
диффузия
Кл. -1,5 м² до 2 м²
Кан. – L = 120 км
S = 40 м²
2 млн
43 м² - 4 млн
ворсинок кишеч
40 м² - до 120 м²
600 млн альвеол
Эти факторы объединяются
уравнением Фика
16
Xd=D×S×Δ[X]/ΔL
Тела. – L = 100 000 км
ØS = 50 м²
fS = 500 м²
160 млрд капилляров

14. Уравнение Пуазейля

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПУТИ ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЙ
ДИФФУЗИИ ВЕЩЕСТВ
1 см3 сердечной мышцы
содержит 2 млн
капилляров, с общей
площадью 400 см2. Весь
объем питаемого
интерстиция на этой же
площади занимает
толщину 8 мкм
17

15. Общий транспортный поток Принцип Фика (Адольф Евгений Фик, Германия)

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПУТИ ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЙ
ДИФФУЗИИ ВЕЩЕСТВ
18

16. Транскапиллярная диффузия веществ УРАВНЕНИЕ ФИКА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
1.
2.
3.
4.
Осмолярность косвенный
показатель концентрации воды
Чем выше осмолярность – тем ниже
концентрация воды
Осмотическое давление измеряется
в единицах осмолярности (общей
концентрации растворенных
веществ)
Тоничность (диссоциация)

17. ПУТИ ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЙ ДИФФУЗИИ ВЕЩЕСТВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СИЛЫ СТАРЛИНГА
Эрне́ст Ге́нри Ста́рлинг английский физиолог 1866-1927 гг
+20 mm Hg
В сутки через
капилляры проходи
около 8-9 тыс. л.
воды (в составе
плазмы, 20 фильтруется через
капилляры в ткани.
Из 20 литров
фильтрующейся
воды 18 литров
реабсорбируется, а
остальная вода
выводится из
тканей за счет
лимфооттока.
Дренаж ткани.

18. ПУТИ ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЙ ДИФФУЗИИ ВЕЩЕСТВ

19. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЕ
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТИ
22
Результирующая перемещения
жидкости между капиллярным и
интерстициальным
пространством является
основой для процессов
поддержания:
объема циркулирующей
крови
абсорбции жидкости в
кишечнике
выработки физиологических
жидкостей (пота, мочи,
секрета всех желез)
образования отеков

20. СИЛЫ СТАРЛИНГА Эрне́ст Ге́нри Ста́рлинг английский физиолог 1866-1927 гг 

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ФИЛЬТРАЦИЯ И РЕАБСОРБЦИЯ
ФИЛЬТРАЦИЯ –
передвижение жидкости из
капилляров в интерстиций
РЕАБСОРБЦИЯ –
передвижение жидкости из
интерстиция в капилляры
.
23
Гидростатическое давление
(Pc) внутри капилляра 25
мм.рт.ст
Гидростатическое давление
интерстициального (Pi)
пространства 0 мм.рт.ст
Онкотическое давление
внутри капилляра (πc) 25
мм.рт.ст
Онкотическое давление
интерстиция (πc) 0 мм.рт.ст

21.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ
УРАВНЕНИЕ СТАРЛИНГА
V=K× [(Pc-Pi)-(πc-πi)]
Тот избыток жидкости
который постепенно
накапливается в
интерстиции в
результате утечки
белков удаляется
дренажной системой
организма –
лимфатической
системой
24

22. ТРАНСКАПИЛЛЯРНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТИ

ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И
ФУНКЦИИ СЕРДЦА
25

23. ФИЛЬТРАЦИЯ И РЕАБСОРБЦИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ СЕРДЦА
ПУТИ КРОВОТОКА С СЕРДЦЕ
26

24. РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ УРАВНЕНИЕ СТАРЛИНГА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
НАСОСНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
ЖЕЛУДОЧКОВ
27

25. ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ВОЗБУЖДЕНИЕ СЕРДЦА
28
Для того чтобы насосная функция
сердца была эффективной необходима
точная координация сокращений всех
миокардиоцитов. Правильная
координация сокращения достигается
проведением потенциала действия
возникающего в пейсмекерах через
синцитий миокарда
Скорость проведения возбуждения по
предсердиям 1м/с (путь от SA до AV
0,08с)
Скорость проведения в АV 0,05с, между
возбуждением предсердий и
желудочков возникает промежуток
0,15с. Скорость проведения через
волокна Пуркинье 3м/с
Наиболее высокая частота генерации
импульсов в синусовом узле (70-90 в
мин), наиболее медленная
кардиомиоцитах (20-40).

26. ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ СЕРДЦА ПУТИ КРОВОТОКА С СЕРДЦЕ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА
симпатическая иннервация
29
Симпатические волокна
Из их окончаний выделяется
норадреналин на мышечные
клетки, который
взаимодействует с β2адренорецепторами
миакардиоцитов
1.Хронотропный (увеличение
ЧСС)
2.Дромотропный (увеличение
скорости проведения
потенциала действия)
3.Инотропный (увеличение силы
сокращения)
4.Батмотропный (усиление
расслабления миокард)

27. НАСОСНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЖЕЛУДОЧКОВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА
парасимпатическая иннервация
30
Волокна холинергических
парасимпатических нервных
волокон подходят к сердцу от
блуждающего нерва и иннервируют
SA и AV узлы и предсердную
мускулатуру. При возбуждении эти
волокна выделяют ацетилхолин,
который взаимодействует с
мускариновыми рецепторами и
вызывают следующие
отрицательные эффекты
1. хронотропный (SA)
2. дромотропный (SA, АV)
3. инотропный (М)
4. батмотропный (АV)

28. ВОЗБУЖДЕНИЕ СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Условия для эффективной насосной
функции сердца
31
Сокращение отдельных клеток
миокарда должно происходить
синхронно (не аритмично)
Клапаны сердца должны
открываться полностью
В закрытом состоянии клапаны не
должны пропускать кровь
Сокращение миокарда должно
быть сильным (соответствовать
метаболическим потребностям
тканей)
Во время диастолы сердце
должно адекватно заполняться
кровью

29. НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА симпатическая иннервация

32

30. НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА парасимпатическая иннервация

ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОК
СЕРДЦА
33

31. Условия для эффективной насосной функции сердца

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
КЛЕТОК СЕРДЦА
Во всех клетках поперчено полосатой мускулатуры
сокращение инициируется быстрым изменением
вольтажа на клеточной мембране –
потенциалом действия
Потенциалы действия миокардиоцитов отличаются
от скелетной мускулатуры
1.Они
способны к самозарождению
2.Они проводятся непосредственно от клетки к клетке
3.Для них характерен длительный период существования
34

32.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
КЛЕТОК СЕРДЦА
35

33. ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОК СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ
МЕМБРАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ
36
В возникновении мембранных
потенциалов в основном
участвуют 3 иона Na+, K+, Ca2+
Диффузия ионов происходит
через каналы (селективные
белковые молекулы с
трансмембранным
расположением). Каналы могут
быть
1.Открыты
2.Закрыты
3.Инактивированы
Проницаемость мембраны для
иона определяется
количеством открытых
каналов.

34. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
МЕМБРАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
У всех клеток по
обе стороны их
мембран
существует
электрические
потенциалы
(напряжение)
Электрохимическая
основа мембранных
потенциалов
37

35. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПОТЕНЦИАЛ РАВНОВЕСИЯ ИОНОВ
Состояние при котором
концентрационный градиент
равен электрохимическому
называется потенциалом
равновесия, он
определяется как
свойствами канала, так и
свойствами самого иона
38
Ион
Конц. в клетке
Конц.в плазме Пот. рав.
K+
145
4
-90
Na+
5
140
+60
Ca2+
0,001
1,2
+100

36. ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЕМБРАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА
И ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ ИОНОВ ПРИ БЫСТРО И
МЕДЛЕННО НАРАСТАЮЩИХ ПОТЕНЦИАЛАХ ДЕЙСТВИЯ
39

37. МЕМБРАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СТЕРЕОТИПНОСТЬ КАРДИОМИОЦИТОВ
1.
2.
3.
40
Все сердечные клетки
способны обладать
любым типом потенциала
действия
При этом быстрая
деполяризация до
порогового потенциала
происходит при
возникновении
потенциала на соседней
клетке
Медленная
деполяризация до
порогового уровня
происходит когда сама
клетка медленно и
спонтанно утрачивают
свою поляризацию покоя

38. ПОТЕНЦИАЛ РАВНОВЕСИЯ ИОНОВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
СЕРДЕЧНОЙ КЛЕТКИ
Все клетки
сердца могут
спонтанно
инициировать
ПОТЕНЦИАЛ
ДЕЙСТВИЯ
41

39. ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА И ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ ИОНОВ ПРИ БЫСТРО И МЕДЛЕННО НАРАСТАЮЩИХ ПОТЕНЦИАЛАХ ДЕЙСТВИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПРОВЕДЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ
ПО ТКАНЯМ СЕРДЦА, нексусы
42

40. СТЕРЕОТИПНОСТЬ КАРДИОМИОЦИТОВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ПРОВЕДЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Клетки SA узла в
норме являются
водителем ритма и
определяют частоту
сокращения сердца,
так как спонтанная
деполяризация
мембраны в покое в
них происходит
наиболее быстро и
они достигают
своего порогового
потенциала быстрее
других клеток
43

41. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ СЕРДЕЧНОЙ КЛЕТКИ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРДЦА:
РЕГИСТРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ОТДЕЛЬНЫХ
КЛЕТОК
44

42. ПРОВЕДЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ ПО ТКАНЯМ СЕРДЦА, нексусы

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СОКРАЩЕНИЕ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ
процесс сопряжения
Сокращение клетки сердечной
мышцы инициируется
воздействием
информационного сигнала
потенциала действия на
внутриклеточные органеллы, в
результате чего происходит
напряжение и (или) укорочение
клетки.
Данный процесс называется сопряжение возбуждения и
сокращения
45

43. СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СОПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ
ВОЗБУЖДЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Возникновение потенциала
действия приводит к входу Ca2+ в
клетки через L-каналы и
увеличению концентрации Ca2+
кальция на протяжении всей
t-канальцевой системы
2. Затем Ca2+ инициирует
высвобождение Ca2+ из SR во
внутриклеточную жидкость
3. Высокая концентрация Ca2+,
более 1 мкМ приводит к
образованию связей между
актином и миозином и
соответственно сокращению
сердечной мышцы
1.
46

44. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРДЦА: РЕГИСТРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ОТДЕЛЬНЫХ КЛЕТОК

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СОПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ
ВОЗБУЖДЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
47

45. СОКРАЩЕНИЕ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ процесс сопряжения

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ
ПАТОЛОГИИ
Научиться
можно только
тому, что
любишь
48
Гете

46. СОПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Процессы протекающие в мышечной
клетке сердца
Процессы образования поперечных
мостиков актина и миозина, которые
происходят после активации дает
мышцы возможность развить силу и
(или) укоротиться
Изометрическое сокращение (с
фиксированной длинной)
Изотоническое сокращение (без
развития усилия мышца
сокращается с максимально
возможной скоростью)
Изотоническое с фиксированной
нагрузкой (скорость сокращения
снижается как и степень укорочения
мышцы)
49

47. СОПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Влияние длинны мышцы на развитие
напряжения покоя и активного
напряжения
50

48.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ИЗОМЕТРИЧЕСКОЕ
СОКРАЩЕНИЕ
1.Необходима
51
сила, что бы
покоящуюся мышцу растянуть до
определенной длины, эта сила
носит название напряжение
покоя (преднагрузка)
2.Напряжение покоя до
определенного момента
увеличивает активное
напряжение – дополнительный
компонент напряжения
создаваемый мышцей в ответ на
стимул
3.Напряжение покоя и активное
напряжение составляет общее
напряжение
4.Активное напряжение достигает
своего максимума при некоторой
промежуточной дине мышцы

49. Процессы протекающие в мышечной клетке сердца

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ИЗОТОНИЧЕСКОЕ СОКРАЩЕНИЕ И
СОКРАЩЕНИЕ С ПОСТНАГРУЗКОЙ
Когда мышца
обладает
сократительным
потенциалом
превышающим то
напряжение
которое она реально
развивает,
то мышца
укорачивается
52
Мышца не может сократится на
длину большую, чем та длина, при
которой
ее
сократительный
потенциал равен общей нагрузке

50. Влияние длинны мышцы на развитие напряжения покоя и активного напряжения

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ИЗОТОНИЧЕСКОЕ СОКРАЩЕНИЕ
При изотоническом сокращении
мышца сокращается с преодолением
постоянной нагрузки
Если мышца способна развить
большее напряжение чем сила
приложенная к ней, то она будет
сокращаться
По мере сокращение сократительный
потенциал мышца будет падать
По достижению длины при которой
сократительная способность мышцы
равна приложенной силе сокращение
прекратится
Таким образом кривая зависимости
напряжения от длины сердечной
мышцы показывает одновременно и
предел до которого может
происходить сокращение мышцы при
различных нагрузках
53

51. ИЗОМЕТРИЧЕСКОЕ СОКРАЩЕНИЕ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Сократительная способность
сердечной мышцы
Любое вмешательство, увеличивающее
максимальное изометрическое напряжение,
которое может развить мышца при
фиксированной длине увеличивает
сократительную способность мышцы
2.
Наиболее важным физиологическим регулятором
сократительной способности мышц является
норадреналин
3.
Когда норадреналин находится в растворе
омывающем мышцу, она демонстрирует большее
по величине изометрическое напряжение
4.
Клеточный механизм воздействия норадреналина
обусловлен его взаимодействием с β1адренергическими рецепторами, которые при
активации запускают механизм увеличения
притока кальция на этапе плато потенциала
действия
Частота сердечных сокращение также увеличивает
силу сокращения – почему? (так вслед за учащением
работы сердца следует прогрессирующее увеличение
силы сердечных сокращений - treepe
1.
54

52. ИЗОТОНИЧЕСКОЕ СОКРАЩЕНИЕ И СОКРАЩЕНИЕ С ПОСТНАГРУЗКОЙ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Влияние норадреналина на изометрическое
сокращение и с постнагрузкой
55

53. ИЗОТОНИЧЕСКОЕ СОКРАЩЕНИЕ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Зависимость скорости укорочения
от силы сокращения
56

54. Сократительная способность сердечной мышцы

Малое знание —
опасная вещь,
впрочем, как и
большое.
Альберт Эйнштейн
57
Малое знание отделяет от Бога,
большое знание к Нему приближает.
Френсис Бэкон

55. Влияние норадреналина на изометрическое сокращение и с постнагрузкой

58

56. Зависимость скорости укорочения от силы сокращения

СЕРДЕЧНЫЙ НАСОС

57.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ
Серде́чный цикл —
последовательность процессов,
происходящих за одно
сокращение сердца и его
последующее расслабление.
включает в себя три большие
стадии:
систола предсердий,
систола желудочков
и диастола.
Выделяют электрическую
систолу и механическую
систолу

58.

59. СЕРДЕЧНЫЙ НАСОС

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Правый сердечный насос
основное отличие в давлении 24/8
а. сокращение предсердий
с. систола пр. желудочка
v. венозный возврат

60. СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ

А. Резко увеличивается давление в
желудочке, при сниженном
давлении в аорте, низкое
пульстовое давление, резкая
гипертрофия желудочка и
пансистолический шум
В. Градиент давления между
желудочком и предсердцием,
расширение предсердия, застой в
легких, одышка,
протодиастолический шум
С. Резкое падение аортального
давления в диастолу, с
увеличением пульсового давления
и давления в желудочке,
формирование характерного
диастолического шума
Д. аномально высокое давление в
предсердии, рост конечного
диастолического давления и
объема левого желудочка, за счет
гипертрофии предсердия,
систолический шум

61.

62. Правый сердечный насос основное отличие в давлении 24/8

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ КРОВИ
Это количество крови в литрах, которое
накачивается каждым желудочком за минуту
– самый важный показатель функции ССС
МО=ЧСС ×УО
Объем/минута = ЧСС/минута ×объем/ЧСС

63. А. Резко увеличивается давление в желудочке, при сниженном давлении в аорте, низкое пульстовое давление, резкая гипертрофия

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
РЕГУЛЯЦИЯ УДАРНОГО ОБЪЕМА
КРОВИ
Увеличение V желудочка, увеличивает
окружность а следовательно и L МВ
2. При заданном V желудочка увеличение
внутрижелудочкового Р вызывает увеличение
напряжения отдельных МВ и наоборот
3.
По мере увеличения радиуса желудочка
требуется все большая сила каждого МВ для
создания заданного внутрижелудочкового Р
Последнее положение отображает закон Лапласа
1.
Т=Р ×r

64.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЗАКОН ЛАПЛАСА

65. МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ КРОВИ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЗАВИСИМОСТЬ
Р от V, и Т от L

66. РЕГУЛЯЦИЯ УДАРНОГО ОБЪЕМА КРОВИ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Влияние изменения постнагрузки на
желудочки: закон Франка-Старлинга
Сердце сильнее сокращается во
время систолы, если оно в
большей степени наполняется
во время диастолы – ударный
объем возрастает по мере
увеличения наполнения сердца
(гетерометрическая
ауторегуляция)

67. ЗАКОН ЛАПЛАСА

Увеличение давления
при наполнении
желудочка увеличивает
ударный объем, прежде
всего, за счет увеличения
конечно-диастолического
объема, это не
сопровождается
увеличение конечного
систолического объема,
т.к. усиление сокращение
мышцы приводит к
выталкиванию «лишней
крови» в систолу.

68. ЗАВИСИМОСТЬ Р от V, и Т от L

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Влияние изменений постнагрузки на
желудочки
Мышца не может
укорачиваться более чем на
длину, при которой ее
максимальный
изометрический потенциал
напряжения равен общей
нагрузке, т.е. мышца
прекратит сокращаться при
ее большей длине в случае
увеличении общей нагрузки.
В этих условиях ударный
объем уменьшается,
конечный систолический
объем увеличивается

69. Влияние изменения постнагрузки на желудочки: закон Франка-Старлинга

Взаимосвязь между
конечносистолическим
давлением и конечносистолическим
объемом при
постоянной
преднагрузке и
различной
постнагрузке
обозначена пунктирной
линией – показатель
функции миокарда

70. Увеличение давления при наполнении желудочка увеличивает ударный объем, прежде всего, за счет увеличения

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Влияние изменений сократительной
функции миокарда
Увеличение сократительности
миокарда приводит к подъему пика
кривой зависимости
изометрического напряжения от
длины, таким образом увеличение
ударного объема желудочков
происходит за счет снижения
конечного систолического объема,
без воздействия на конечнодиастолический объем

71. Влияние изменений постнагрузки на желудочки

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Обзор факторов определяющих
минутный объем

72. Взаимосвязь между конечно-систолическим давлением и конечно-систолическим объемом при постоянной преднагрузке и различной

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КРИВЫЕ
СЕРДЦА

73. Влияние изменений сократительной функции миокарда

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Факторы определяющие
потребление кислорода миокардом
Базальный обмен 25%
сократительная способность
частота сердечных сокращение
Процессы на мышечное сокращение 65%
Изометрическое напряжение 50%
Изотоническое сокращение 15%
Процессы расслабления миокарда 10%
Индекс для определения энергетических
потребностей является произведение
максимального систолического давления и
ЧСС
Работа левого желудочка = Р×V
Работа совершаемая во время одного
сокращения ударной работой

74. Обзор факторов определяющих минутный объем

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Количественная оценка функции сердца,
минутный объем /сердечный индекс/
Используя правило Фика
Q = Xтп/[X]а- [X]б,
1.
Q = 250млО2/мин/(200-150) млО2/л крови
2. Метод разведения
индикатора
3. Метод термоделюции
4. Реографический метод
5. Ультразвуковой метод
Работа левого желудочка=Р×V

75. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КРИВЫЕ СЕРДЦА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
Визуальные методы исследования,
эхокардиография
1.Эхокардиография
позволяет
получить трехмерное
изображение сердца
2.Ангиография
3.Радионуклеидная
вентрикулография
Наиболее часто определяют
фракцию изгнания =УО/КДО
выражаемая в %

76. Факторы определяющие потребление кислорода миокардом

77. Количественная оценка функции сердца, минутный объем /сердечный индекс/

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА

78. Визуальные методы исследования, эхокардиография

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ

79.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ПРОВЕДЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ
ПО ТКАНЯМ СЕРДЦА, нексусы

80. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
СКЛАДЫВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ВЕЛИЧИН
ПО ПРАВИЛУ ПАРАЛЛЕЛОГРАММА

81. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ДИПОЛИ СЕРДЦА И
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ

82. ПРОВЕДЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ ПО ТКАНЯМ СЕРДЦА, нексусы

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ВОЛНА ВОЗБУЖДЕНИЯ
Волна
возбуждения – результирующий
диполь возникающий вследствие
суммации всех диполей клеток
Результирующий диполь ориентирован
вдоль основного движения волны в
данный момент времени
Его величина или сила зависит от
1.
2.
Распространенности волны – количества клеток
деполяризующихся одновременно в данный момент времени
Согласованностью ориентации диполей в разных точках волны

83. СКЛАДЫВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ВЕЛИЧИН ПО ПРАВИЛУ ПАРАЛЛЕЛОГРАММА

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
Треугольник Эйнтховена

84. ДИПОЛИ СЕРДЦА И ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ

ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
ЖЕЛУДОЧКОВ И
КОМПЛЕКС QRS

85. ВОЛНА ВОЗБУЖДЕНИЯ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
РЕПОЛЯРИЗАЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ
Зубец Т в норме имеет положительное значение как
и зубец R, но ведь диполи поляризации и
реполяризации направлены в противоположные
стороны
1.
Клетки желудочка которые поляризуются
последними реполяризуются первыми, т.е.
волна реполяризации идет в обратном
направлении.
2.
Волна реполяризации шире и меньше, т.к.
реполяризация менее синхронизирована чем
поляризация.

86. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ Треугольник Эйнтховена

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОСЬ СЕРДЦА И ЕЕ
ОТКЛОНЕНИЯ
Ориентация сердечного
диполя во время фазы
наиболее интенсивной
деполяризации (когда
зубец R достигает
максимума) называется
электрической осью
сердца. Электрическая ось
выражается в градусах.

87.

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
ВЕКТОРКАРДИОГРАММА

88. РЕПОЛЯРИЗАЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
АРИТМИИ. ЦИРКУЛЯЦИЯ
ВОЗБУЖДЕНИЕ - REENTRY
Наджелудочковые тахикардии
Основный механизм повторный
вход волны возбуждения – reentry
Эктопический центр расположен
над желудочками
Электрическая негомогенность
участков миокарда или
дополнительные пути
проведения импульса создают
условия для кругового движения
волны возбуждения

89. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОСЬ СЕРДЦА И ЕЕ ОТКЛОНЕНИЯ

Нарушение формирования импульса
92
Аномальный автоматизм возникает в клетках
миокарда предсердий и желудочка при
повышении потенциала покоя с -90 мВ до -6030 мВ (порогового потенциала)
В результате происходит спонтанная
диастолическая деполяризация и
самостоятельная генерация собственного
ритма

90. ВЕКТОРКАРДИОГРАММА

Ранние следовые
постдеполяризации
Возникновение полиморфной
желудочковой тахикардии типа
«пируэт» возникает на фоне
удлинения интервала Q-T и
неоднородности замедления
процессов реполяризации
93

91. АРИТМИИ. ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕ - REENTRY

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ
ФИЗИОЛОГИЯ ССС
НАРУШЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИИ
СЕРДЦА И АРИТМИИ
Многие нарушения
функции сердца
диагностируются по
одному отведению

92. Нарушение формирования импульса

Научиться можно только тому, что любишь
Нет ничего опаснее для новой истины, чем
старое заблуждение
ГЁТЕ ИОГАНН ВОЛЬФГАНГ (1749-1832)