Elektrokardiograma
Darbinėje širdyje sudaromos sąlygos atsirasti elektros srovė. Sistolės metu prieširdžiai tampa elektroneigiami skilvelių, kurie šiuo metu yra diastolėje, atžvilgiu. Taigi, kai širdis veikia, atsiranda potencialų skirtumas. Širdies biopotencialai, užfiksuoti naudojant elektrokardiografą, vadinami elektrokardiogramos.
Norėdami įrašyti jų naudojamas širdies biosroves standartiniai laidai, kurioms parenkamos didžiausią potencialų skirtumą duodančios kūno paviršiaus sritys. Naudojami trys klasikiniai standartiniai laidai, kuriuose sutvirtinti elektrodai: I - įjungta vidinis paviršius abiejų rankų dilbiai II – ant dešinė ranka ir regione blauzdos raumuo kairė koja; III – ant kairiųjų galūnių. Taip pat naudojami krūtinės laidai.
Normali EKG susideda iš kelių dantų ir tarpų tarp jų. Analizuojant EKG, atsižvelgiama į bangų aukštį, plotį, kryptį, formą, taip pat bangų trukmę ir intervalus tarp jų, atspindinčius impulsų greitį širdyje. EKG turi tris aukštyn (teigiamas) bangas – P, R, T ir dvi neigiamas bangas, kurių viršūnės nukreiptos žemyn – Q ir S. .
P banga– apibūdina sužadinimo atsiradimą ir plitimą prieširdžiuose.
Q banga– atspindi susijaudinimą tarpskilvelinė pertvara
R banga– atitinka abiejų skilvelių sužadinimo aprėpties periodą
S banga– apibūdina sužadinimo sklidimo skilveliuose užbaigimą.
T banga– atspindi repoliarizacijos procesą skilveliuose. Jo aukštis apibūdina medžiagų apykaitos procesų, vykstančių širdies raumenyje, būklę.
Širdies veiklos dėsniai.
Širdies skaidulų dėsnis ( Franko-Starlingo įstatymas). Kuo labiau širdis išsitempia diastolės metu, tuo labiau ji susitraukia sistolės metu.
Teisė širdies ritmas(Beinbridžo dėsnis). Bet koks prieširdžių perpildymas krauju refleksiškai padidina širdies susitraukimų dažnį.
Jie yra širdies veiklos savireguliacijos mechanizmas.
Širdies veiklos reguliavimas.
Širdis turi automatiškumą, tai yra, ji susitraukia veikiama impulsų, kylančių jos ypatingame audinyje. Tačiau visame gyvūnų ir žmonių organizme širdies darbas reguliuojamas dėl neurohumoralinių poveikių, kurie keičia širdies susitraukimų intensyvumą ir pritaiko jos veiklą prie organizmo poreikių ir gyvenimo sąlygų.
Širdį, kaip ir visus vidaus organus, inervuoja autonominė nervų sistema.
Parasimpatiniai nervai yra skaidulos klajoklis nervas. Simpatinių nervų centriniai neuronai guli nugaros smegenų šoniniuose raguose I-IV krūtinės slankstelių lygyje šių neuronų procesai nukreipiami į širdį, kur jie inervuoja skilvelių ir prieširdžių miokardą; laidumo sistema.
Širdį inervuojančių nervų centrai visada yra vidutinio susijaudinimo būsenoje. Dėl šios priežasties nerviniai impulsai nuolat teka į širdį. Neuronų tonusas palaikomas dėl impulsų, patenkančių į centrinę nervų sistemą iš įterptų receptorių kraujagyslių sistema. Šie receptoriai yra ląstelių klasterio pavidalu ir vadinami refleksogeninė zonaširdies ir kraujagyslių sistemos. Svarbiausios refleksogeninės zonos yra miego arterijos sinuso srityje ir aortos lanko srityje.
Vagus ir simpatiniai nervai turi priešingą poveikį širdies veiklai 5 kryptimis:
- chronotropinis (keičia širdies ritmą);
- inotropinis (pakeičia širdies susitraukimų stiprumą);
- bathmotropic (įtakoja jaudrumą);
- dromotropinis (pakeičia laidumą);
- tonotropinis (reguliuoja medžiagų apykaitos procesų tonusą ir intensyvumą).
Parasimpatinė nervų sistema turi bloga įtaka visomis penkiomis kryptimis, o simpatinė nervų sistema yra teigiama.
Taigi, stimuliuojant klajoklius nervus sumažėja širdies susitraukimų dažnis ir stiprumas, sumažėja miokardo jaudrumas ir laidumas, sumažėja medžiagų apykaitos procesų intensyvumas širdies raumenyje.
Kai stimuliuojami simpatiniai nervai padažnėja ir stiprėja širdies susitraukimai, padidėja miokardo jaudrumas ir laidumas, skatinami medžiagų apykaitos procesai.
Smegenų žievės įtaka širdies veiklai.
CGM reguliuoja ir koreguoja širdies veiklą per vagus ir simpatinius nervus. CGM įtakos širdies veiklai įrodymas yra formavimosi galimybė sąlyginiai refleksai, taip pat širdies veiklos pokyčius lydinčius įvairius emocinės būsenos(jaudulys, baimė, pyktis, pyktis, džiaugsmas).
Humorinis širdies veiklos reguliavimas.
Veiksniai, vykdantys humoralinį širdies veiklos reguliavimą, skirstomi į 2 grupes: sisteminio veikimo medžiagas ir medžiagas vietinis veiksmas.
Sisteminėms medžiagoms priskiriami elektrolitai ir hormonai.
Kalio jonų perteklius kraujyje sulėtėja širdies susitraukimų dažnis, sumažėja širdies susitraukimų stiprumas, slopinamas sužadinimo plitimas per širdies laidumo sistemą ir sumažėja širdies raumens jaudrumas.
Kalcio jonų perteklius kraujyje turi priešingą poveikį širdies veiklai: padažnėja širdies ritmas ir jos susitraukimų stiprumas, padidėja sužadinimo plitimo per širdies laidumo sistemą greitis ir padidėja širdies raumens jaudrumas. . Kalio jonų poveikis širdžiai yra panašus į klajoklių nervų sužadinimo poveikį, o kalcio jonų poveikis panašus į simpatinių nervų dirginimo poveikį.
Adrenalinas padidina širdies susitraukimų dažnį ir stiprumą, pagerina vainikinių arterijų kraujotaką, todėl padidėja medžiagų apykaitos procesų intensyvumas širdies raumenyje.
Tiroksinas pagamintas in Skydliaukė ir turi stimuliuojantį poveikį širdies veiklai, medžiagų apykaitos procesai, padidina miokardo jautrumą adrenalinui.
Mineralokortikoidai(aldosteronas) gerina reabsorbciją ( atvirkštinis siurbimas) natrio jonų ir kalio jonų pašalinimo iš organizmo.
gliukagonas padidina gliukozės kiekį kraujyje dėl glikogeno skaidymo, kuris turi teigiamą inotropinį poveikį.
Medžiagos vietinis veiksmas veikti toje vietoje, kur jie susiformavo. Jie apima:
1. Tarpininkai – acetilcholinas ir norepinefrinas, turintys priešingą poveikį širdžiai.
Veiksmas OI neatsiejamas nuo parasimpatinių nervų funkcijų, nes jis sintezuojamas jų galūnėse. ACh sumažina širdies raumens jaudrumą ir jo susitraukimų jėgą. Norepinefrino poveikis širdžiai panašus į simpatinius nervus.
2. Audinių hormonai – kininai yra medžiagos, kurios turi didelį biologinį aktyvumą, tačiau greitai sunaikinamos, jos veikia kraujagyslių lygiųjų raumenų ląsteles.
3. Prostaglandinai turi įvairus veiksmasširdžiai, priklausomai nuo tipo ir koncentracijos
4. Metabolitai – gerina vainikinę kraujotaką širdies raumenyje.
Humorinis reguliavimas užtikrina ilgesnį širdies veiklos prisitaikymą prie organizmo poreikių.
Kraujagyslės.
Atsižvelgiant į jų veikimą, išskiriami 5 kraujagyslių tipai:
- Bagažinė- didžiausios arterijos, kuriose ritmiškai pulsuojanti kraujotaka virsta tolygesne ir lygesne. Šių kraujagyslių sienelėse yra nedaug lygiųjų raumenų elementų ir daug elastinių skaidulų.
- Atsparus(rezistencinės kraujagyslės) – apima prieškapiliarinius (mažos arterijos, arteriolės) ir pokapiliarinius (venulės ir mažos venos) atsparumo kraujagysles.
- Tikri kapiliarai(medžiagų apykaitos kraujagyslės) – svarbiausias širdies ir kraujagyslių sistemos skyrius. Per plonas kapiliarų sieneles vyksta mainai tarp kraujo ir audinių.
- Talpiniai indai– veninė širdies ir kraujagyslių sistemos dalis. Juose yra apie 70-80% viso kraujo.
- Šunto laivai– arterioveninės anastomozės, užtikrinančios tiesioginį ryšį tarp smulkiųjų arterijų ir venų, apeinant kapiliarų lovą.
Pagrindinis hemodinamikos dėsnis: kraujo kiekis, pratekantis per laiko vienetą kraujotakos sistema kuo didesnis, tuo didesnis slėgio skirtumas jo arteriniuose ir veniniuose galuose ir mažesnis pasipriešinimas kraujotakai.
Sistolės metu širdis pumpuoja kraują į kraujagysles, kurių elastinė sienelė išsitempia. Diastolės metu sienelė grįžta į pradinę būseną, nes nėra kraujo išstūmimo. Dėl to tempimo energija paverčiama kinetinė energija, kuris užtikrina tolesnį kraujo judėjimą kraujagyslėmis.
Širdies nervų reguliavimas.
Kraujagyslių spindžio sumažėjimas arba padidėjimas atliekamas refleksiškai - vegetatyvinio poveikio metu nervų sistema. Kraujagyslių sienelėse ir širdyje yra receptorių, kurie jaučia slėgio pokyčius širdyje ir kraujagyslėse.
Prie lygiųjų kraujagyslių sienelių raumenų artėja dviejų tipų nervinės kraujagyslės: kraujagysles plečiantys ir vazokonstriktoriai. Reguliuoja širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą, įskaitant širdies susitraukimų dažnį – pailgosios smegenys (užpakalinių smegenų dalis). Jame yra vazomotorinis centras. Iš jo – išilgai klajoklio nervo, kuriame yra parasimpatinių skaidulų – slopinantis – mažinantis dažnį širdies ritmas. Mokytis dirbti su simpatinės skaidulos – nugaros smegenyse (5 krūtinės ląstos sritis).
Širdies reguliavimas.
Organizme, priklausomai nuo išorinių ir vidinių veiksnių pokyčių, širdies ritmas turėtų keistis Šiuos pokyčius ir visos širdies darbą reguliuoja du mechanizmai (kaip ir kitų organų bei viso organizmo darbas) – nervinis ir. humoralinis Šio reguliavimo pagalba pasiekiama homeostazė. Nervų reguliavimą vykdo autonominė nervų sistema - parasimpatinis-simpatinis
1) Parasimpatinė – nervų sistemos skaidulos pereina į klajoklinį nervą – slopina, lėtina širdies ritmą.
2) Simpatinė – nugaros smegenyse – gimdos kaklelio ir krūtinės ląstos sritys- pagreitinti širdies ritmą.
Širdies darbą įtakoja impulsai, ateinantys iš kraujagyslių - kraujagyslėse - receptoriai, iš kurių sužadinimas eina į centrinę nervų sistemą - parasimpatinės ir simpatinės įtakos pokyčiai - slėgio kraujagyslėse norma.
Širdies veiklos pokyčiai – su skausmu; stiprios emocijos. Paprastai širdies plakimas padažnėja esant stiprioms emocijoms. Tai parodo žievės vaidmenį smegenų pusrutuliai.
Humoralinį reguliavimą atlieka daugybė medžiagų, patenkančių į kraują iš liaukų į širdį ir kitus organus bei audinius. Tai apima hormoną adrenaliną – jis ateina iš antinksčių – ir veikia kaip simpatinė nervų sistema ==> padidina širdies susitraukimų dažnį. Hormonas Skydliaukė- tiroksinas - padidina širdies susitraukimų dažnį; susiaurina kraujagyslių spindį. Medžiaga acetilcholinas lėtina širdies veiklą ir sumažina dažnį. K + ir Ca 2+ jonai keičia širdies ritmą;
K+ – kraujyje sulėtėja
Ca 2+ – didina dažnį.
MINUTĖS GAMAS, KĖPAVIMO GREIČIS IR GYLIS RAIMESI
Kiekybinis plaučių ventiliacijos rodiklis yra MINUTINIS Kvėpavimo tūris, apibrėžiamas kaip potvynio tūrio ir įkvėpimų skaičiaus per minutę sandauga. Vėdinimo intensyvumas priklauso nuo kvėpavimo gylio ir dažnio. Ramybės metu kvėpavimo dažnis yra 10-14 kartų per minutę, todėl MRR yra 6-8 l/min. Kaip giliau įkvėpkite ir iškvėpimas, tuo mažesnis kvėpavimo dažnis. Kuo silpnesnis įkvėpimas ir iškvėpimas, tuo didesnis kvėpavimo dažnis.
JŲ POKYČIAI DINAMINĖS IR STATINĖS VEIKIMO METU
Kvėpavimas žymiai padidėja su raumenų darbas– padidėja kvėpavimo gylis (iki 2-3 l) ir kvėpavimo dažnis (iki 40-60 įkvėpimų per minutę). Tokiu atveju minutinis kvėpavimo tūris gali padidėti iki 150-200 l*min - 1. Tačiau dėl didelio deguonies suvartojimo kvėpavimo raumenyse (iki 1 l*min - 1) išorinio kvėpavimo ribojanti įtampa tampa netinkama.
Pritaikytas atlikti statinis darbas Sportininkams statinių pastangų reiškinys yra ne toks ryškus – mažiau slopinamos kvėpavimo ir kraujotakos funkcijos fizinio krūvio metu ir mažesnis jų padidėjimas po darbo, nei pas kitus asmenis.
NERVINIS IR HUMORALINIS KVĖPAVIMO REGULIAVIMAS
Nervinis kvėpavimo reguliavimas
Kvėpavimo centras yra pailgosios smegenys. Jį sudaro įkvėpimo ir iškvėpimo centrai, reguliuojantys kvėpavimo raumenų veiklą. Iškvėpimo metu įvykus plaučių alveolių kolapsui refleksiškai suaktyvinamas įkvėpimo centras, o išsiplėtus alveolėms refleksiškai aktyvuojamas iškvėpimo centras – taip kvėpavimo centras funkcionuoja nuolat ir ritmingai. Kvėpavimo centro automatiškumą lemia jo neuronų metabolizmo ypatumai. Kvėpavimo centre išcentriniais nervais kylantys impulsai pasiekia kvėpavimo raumenis, todėl jie susitraukia ir atitinkamai užtikrina įkvėpimą.
Ypatinga prasmė reguliuodami kvėpavimą jie turi impulsus, ateinančius iš kvėpavimo raumenų receptorių ir iš pačių plaučių receptorių. Įkvėpimo ir iškvėpimo gylis labai priklauso nuo jų charakterio.
Fiziologinis mechanizmas kvėpavimo reguliavimas paremtas grįžtamojo ryšio principu: įkvepiant plaučiai išsitempia, o receptoriuose, esančiuose plaučių sienelėse, atsiranda sužadinimas, kuris išilgai klajoklio nervo įcentrinių skaidulų pasiekia kvėpavimo centrą ir slopina jo veiklą. įkvėpimo centro neuronai, o iškvėpimo centre atsiranda atvirkštinis indukcijos mechanizmas sužadinimas. Kaip rezultatas kvėpavimo raumenys atsipalaiduoti, šonkaulių narvas sumažėja ir atsiranda iškvėpimas. Tuo pačiu mechanizmu iškvėpimas skatina įkvėpimą.
Kai sulaikote kvėpavimą, tuo pačiu metu susitraukia įkvėpimo ir iškvėpimo raumenys, todėl krūtinė ir diafragma laikomi vienoje padėtyje. Dirbti kvėpavimo centraiĮtakoja ir kiti centrai, įskaitant esančius smegenų žievėje. Jų įtakos dėka galite sąmoningai keisti kvėpavimo ritmą, jį sulaikyti, valdyti kvėpavimą kalbėdami ar dainuodami.
Dėl organų dirginimo pilvo ertmė, kraujagyslių, odos receptoriai, kvėpavimo takų receptoriai, kvėpavimas keičiasi refleksiškai. Taigi, įkvėpus amoniako, dirginami nosiaryklės gleivinės receptoriai, todėl suaktyvėja kvėpavimo aktas, o esant didelei garų koncentracijai – refleksinis kvėpavimo sulaikymas. Ta pati refleksų grupė apima čiaudėjimą ir kosulį – apsauginius refleksus, kurie padeda pašalinti pašalines daleles, įstrigusius Kvėpavimo takai
BENDRAS PLAUČIŲ TALPA
Oro kiekis plaučiuose po maksimalaus įkvėpimo yra bendras plaučių tūris, kurio vertė suaugusiam žmogui yra 4-6 litrai. Pagal bendrą plaučių talpą įprasta atskirti: potvynio tūris, įkvėpimo ir iškvėpimo rezervinis tūris ir liekamasis tūris.
Potvynio tūris – tai oro kiekis, praeinantis per plaučius ramaus įkvėpimo (iškvėpimo) metu ir lygus 400-500 ml.
Įkvėpimo rezervinis tūris (1,5-3 l) – tai oras, kurį galima papildomai įkvėpti po įprasto įkvėpimo.
Iškvėpimo rezervinis tūris (1-1,5 l) – tai oro tūris, kurį dar galima iškvėpti po įprasto iškvėpimo.
Liekamasis tūris (1-1,2 l) – tai oro kiekis, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo ir išeina tik esant pneumotoraksui.
Šioje dalyje mes kalbame apie apie nervinį ir humoralinį širdies veiklos reguliavimą: apie eferentinę širdies inervaciją, apie klajoklių ir simpatinių nervų įtaką širdžiai, apie klajoklių ir simpatinių nervų įtakos širdžiai mechanizmą, apie širdies nervų centrų tonusas, apie refleksinis reguliavimasširdies veikla, humoralinis širdies veiklos reguliavimas.
Nervinis ir humoralinis širdies veiklos reguliavimas.
Nervų sistemos įtaka širdžiai neturi sužadinančio poveikio. Turėdama automatiškumą, širdis susitraukia be išorinių dirgiklių įtakos. Tačiau nepaisant to, nervų sistemos įtaka širdžiai yra labai svarbi ir reikšminga. Jų dėka širdies veikla kinta priklausomai nuo organizmo būklės ir tuo iš esmės užtikrina jos prisitaikymą bet kuriuo momentu prie įtakų. išorinė aplinka.
Eferentinė širdies inervacija.
Širdies darbą reguliuoja du nervai: klajoklis (arba vagus), priklausantis parasimpatinei nervų sistemai, ir simpatinis.
Klajoklius ir simpatinius nervus sudaro du neuronai – preganglioniniai ir postganglioniniai. Vaguso nervo branduolys yra pailgosiose smegenyse ketvirtojo skilvelio apačioje. Čia prasideda jo preganglioninis kelias: klajoklis nervas eina į širdį kartu su kraujagyslėmis išilgai kaklo dešinėje ir kairėje pusėje ir artėja prie širdyje gulinčių ganglijų (intramuralinis). Dešiniojo klajoklio nervo skaidulos daugiausia artėja prie sinusinio mazgo srities, kur baigiasi klajoklio nervo preganglioninė dalis ir prasideda postganglioninis kelias. Pastarąjį atstovauja specialūs ilgųjų aksonų neuronai – neurocitai (I tipo Dogelio ląstelės), kurių procesai patenka į prieširdžių raumenų skaidulas ir į atrioventrikulinį mazgą. Kairiojo klajoklio nervo skaidulos daugiausia artėja prie atrioventrikulinio mazgo srities.
Centriniai simpatinės nervų sistemos neuronai, reguliuojantys širdies veiklą, yra šoninėje ragai I-V krūtinės ląstos segmentai. Iš čia preganglioniniai pluoštai eina į gimdos kaklelio ir viršutinius simpatinės grandinės krūtinės mazgus. Čia taip pat išsidėstę postganglioninių neuronų kūnai – ilgieji aksoniniai neurocitai – I tipo Dogelio ląstelės, kurių procesai formuoja simpatinius nervus, einančius į širdį. Dauguma skaidulų yra nukreiptos į širdį iš žvaigždinio gangliono. Nervai, ateinantys iš dešiniojo simpatinio kamieno, daugiausia artėja prie sinusinio mazgo ir prieširdžių raumenų, o iš kairės pusės – prie atrioventrikulinio mazgo ir skilvelių raumenų. Efektorinių nervų galūnės yra plonos, nemielinizuotos šakos su dideliais galiniais sustorėjimais.
Širdyje taip pat yra receptorių darinių. Jie pateikiami kaip laisvos į medį panašios galūnės arba apgaubtos glomerulų ir svogūnėlių pavidalu. Jie yra įsikūrę jungiamasis audinys, ant raumenų ląstelių ir sienelių vainikinių kraujagyslių. Jutimo neuronų kūnai yra apatiniame kaklo ganglione ir stuburo ganglijose (nuo 7-ojo gimdos kaklelio iki 6-ojo krūtinės ląstos). Jų mielinizuoti aksonai patenka į pailgąsias smegenis į klajoklio nervo branduolį, iš kur jie gali pereiti prie kitų neuronų, kurie pasiekia smegenų žievę.
Vagus ir simpatinių nervų įtaka širdžiai.
1845 m. broliai Weberiai pastebėjo širdies sustojimą, kai pailgosios smegenys buvo sudirgintos klajoklio nervo branduolio srityje. Po klajoklio nervų perpjovimo šio poveikio nebuvo. Iš to buvo padaryta išvada, kad klajoklis nervas slopina širdies veiklą. Tolesni daugelio mokslininkų tyrimai išplėtė supratimą apie klajoklio nervo slopinamąjį poveikį. Įrodyta, kad jį dirginant sumažėja širdies susitraukimų dažnis ir stiprumas, širdies raumens jaudrumas ir laidumas. Perkirtus klajoklius nervus, pašalinus jų slopinamąjį poveikį, pastebėtas širdies susitraukimų amplitudės ir dažnio padidėjimas.
Vaguso nervo poveikis širdžiai priklauso nuo stimuliacijos intensyvumo. Esant silpnai dirginimo jėgai, pirmiausia sumažėja širdies susitraukimų dažnis, kuris buvo vadinamas neigiamas choronotropinis poveikis. Tuo pačiu metu sumažėja širdies susitraukimų amplitudė ( neigiamas inotropinis poveikis), sumažėja širdies raumens jaudrumas ( neigiamas bathmotropinis poveikis) ir sužadinimo greitis mažėja ( neigiamas dromotropinis poveikis). Kai sudirginamas klajoklis nervas, taip pat sumažėja širdies raumens tonusas ( neigiamas tonotropinis poveikis), t.y. Vagus nervas slopina visus širdies veiklos aspektus. Esant stipriam dirginimui, sustoja širdis.
Pirmieji išsamūs simpatinės nervų sistemos įtakos širdies veiklai tyrimai priklausė broliams Sionams (1867), vėliau – I. P. Pavlovui (1887).
Broliai Sionas pastebėjo, kad padažnėjo širdies susitraukimų dažnis, kai nugaros smegenys buvo dirginamos toje srityje, kurioje buvo širdies veiklą reguliuojantys neuronai. Po simpatinių nervų perpjovimo toks pat nugaros smegenų dirginimas nesukėlė širdies veiklos pokyčių. Nustatyta, kad širdį inervuojantys simpatiniai nervai turi teigiamą įtaką apie visus širdies veiklos aspektus. Jie sukelia teigiamą chronotropinį, inotropinį, batmotropinį, dromotropinį ir tonotropinį poveikį.
Tolesni I. P. Pavlovo tyrimai parodė, kad nervinių skaidulų, kurie yra simpatinių ir klajoklių nervų dalis, veikia skirtingus širdies veiklos aspektus: vieni keičia širdies susitraukimų dažnį, o kiti – stiprumą. Buvo pavadintos simpatinio nervo šakos, kurias dirginant sustiprėja širdies susitraukimų jėga. Pavlovo stiprus nervas. Nustatyta, kad sustiprinantis simpatinių nervų poveikis yra susijęs su medžiagų apykaitos lygio padidėjimu.
Klajoklio nerve taip pat rasta skaidulų, kurios turi įtakos tik širdies susitraukimų dažniui ir stiprumui.
Širdies susitraukimų dažniui įtakos turi klajoklio ir simpatinių nervų skaidulos, artėjančios prie sinusinio mazgo, o susitraukimo jėga kinta veikiant skaiduloms, artėjančioms prie atrioventrikulinio mazgo.
Vagus nervas lengvai prisitaiko prie stimuliacijos, todėl jo poveikis gali išnykti nepaisant nuolatinio stimuliavimo. Šis reiškinys vadinamas „pabėgimu iš širdies nuo vaguso įtakos“. Vagus nervas turi didesnį jaudrumą, dėl to jis reaguoja į mažesnę stimuliacijos jėgą nei simpatinis ir turi trumpą latentinį periodą.
Todėl tomis pačiomis stimuliacijos sąlygomis klajoklio nervo poveikis pasireiškia anksčiau nei simpatinio.
Vagus ir simpatinių nervų įtakos širdžiai mechanizmas.
1921 metais O. Levi tyrimai parodė, kad klajoklio nervo įtaka širdžiai perduodama humoraliniu būdu. Atliekant Levy eksperimentus, klajoklis nervas buvo smarkiai sudirgintas ir buvo pastebėtas širdies sustojimas. Tada jie paėmė kraują iš širdies ir užtepė kito gyvūno širdį, ir pasireiškė toks pat poveikis – širdies veiklos slopinimas. Lygiai taip pat simpatinio nervo poveikis gali būti perkeltas į kito gyvūno širdį. Šie eksperimentai rodo, kad kai nervai yra sudirginti, jų galūnės aktyviai išsiskiria veikliosios medžiagos, kurios arba slopina, arba stimuliuoja širdies veiklą: klajoklio nervo galuose išsiskiria acetilcholinas, simpatiniame nerve – norepinefrinas (simpatinas).
Kai širdies nervai dirginami veikiant mediatoriui, pasikeičia širdies raumens raumenų skaidulų membraninis potencialas.
Kai stimuliuojamas klajoklis nervas, atsiranda membranos hiperpoliarizacija, t.y. membranos potencialas didėja. Širdies raumens hiperpoliarizacija pagrįsta membranos pralaidumo kalio jonams padidėjimu.
Simpatinio nervo įtaka perduodama per tarpininką norepinefriną, kuris sukelia postsinapsinės membranos depoliarizaciją kalio jonų atžvilgiu.
Simpatinio nervo įtaka perduodama per tarpininką norepinefriną, kuris sukelia postsinapsinės membranos depoliarizaciją. Depoliarizacija yra susijusi su membranos natrio pralaidumo padidėjimu.
Žinodami, kad klajoklis nervas hiperpoliarizuoja membraną, o simpatinis – depoliarizuoja, galime paaiškinti visą šių nervų poveikį širdžiai. Kadangi membranos potencialas padidėja, kai stimuliuojamas klajoklis nervas, norint pasiekti reikia didesnės stimuliacijos jėgos kritinis lygis depoliarizacija ir atsako gavimas, o tai rodo susijaudinimo sumažėjimą (tai yra neigiamas batmotropinis poveikis).
Neigiamas chronotropinis poveikis atsiranda dėl to, kad esant didelei makšties dirginimo jėgai, membranos hiperpoliarizacija yra tokia didelė, kad įvykusi spontaniška depoliarizacija negali pasiekti kritinio lygio ir neįvyksta atsakas – sustoja širdis.
Esant mažam makšties nervo dirginimo dažniui ar stiprumui, membranos hiperpoliarizacijos laipsnis yra mažesnis, o spontaniška depoliarizacija palaipsniui pasiekia kritinį lygį, dėl kurio atsiranda reti širdies susitraukimai (neigiamas dromotropinis poveikis).
Kai simpatinis nervas stimuliuojamas net nedidele jėga, atsiranda membranos depoliarizacija, kuriai būdingas membranos dydžio ir slenkstinių potencialų sumažėjimas, o tai rodo padidėjusį jaudrumą (teigiamas batmotropinis poveikis).
Kadangi širdies raumenų skaidulų membrana yra depoliarizuota veikiant simpatiniam nervui, sumažėja spontaniškos depoliarizacijos laikas, reikalingas norint pasiekti kritinį lygį, ir veikimo potencialo atsiradimas, dėl kurio padažnėja širdies susitraukimų dažnis.
Širdies nervų centrų tonas.
Centrinės nervų sistemos neuronai, reguliuojantys širdies veiklą, yra geros formos, t.y. tam tikras aktyvumo laipsnis. Todėl jie nuolat siunčia impulsus širdžiai. Ypač ryškus klajoklių nervų centro tonas. Simpatinių nervų centrų tonusas yra silpnai išreikštas ir kartais jo nėra.
Eksperimentuose su nervų perpjovimu galima pastebėti tonizuojančių poveikių buvimą iš centrų. Jei nupjaunami abu klajokliai nervai, labai padažnėja širdies susitraukimų dažnis. Žmonėms klajoklio nervo įtaka gali būti išjungta veikiant atropinui, po kurio taip pat pastebimas širdies susitraukimų dažnio padidėjimas. Nuolatinį klajoklių nervų centrų tonusą taip pat rodo eksperimentai su nervų potencialų registravimu tuo metu, kai nėra dirginimo. Todėl į gamtinės sąlygos Vagus nervai neša impulsus iš centrinės nervų sistemos, kurie slopina širdies veiklą.
Po simpatinių nervų perpjovimo pastebimas nežymus širdies susitraukimų skaičiaus sumažėjimas, o tai rodo nuolatinį stimuliuojantį poveikį simpatinių nervų centrų širdžiai.
Širdies nervų centrų tonusą palaiko įvairūs refleksiniai ir humoralinės įtakos. Ypač svarbūs yra impulsai, sklindantys iš kraujagyslių refleksogeninių zonų, esančių aortos lanko ir miego sinuso (šakos taško) srityje. miego arterija išorinis ir vidinis). Nupjovus nervus, ateinančius iš šių zonų į centrinę nervų sistemą, mažėja klajoklių nervų centrų tonusas, todėl padažnėja širdies susitraukimų dažnis.
Širdies centrų būklei įtakos turi impulsai, ateinantys iš kitų intero- ir eksteroreceptorių, ypač iš odos receptorių ir kai kurių Vidaus organai(pavyzdžiui, žarnynas) ir kt.
Buvo atrasta daugybė humoralinių veiksnių, turinčių įtakos širdies centrų tonusui. Pavyzdžiui, antinksčių hormonas adrenalinas padidina klajoklio nervų centrų tonusą. Kalcio jonai turi tą patį poveikį.
Kai kalio jonai patenka į pailgąsias smegenis, pastebimas širdies susitraukimų dažnio padidėjimas.
Širdies centrų tonuso būklei įtakos turi ir viršutinės centrinės nervų sistemos dalys.
Širdies veiklos refleksinis reguliavimas.
Natūraliomis organizmo veiklos sąlygomis širdies susitraukimų dažnis ir stiprumas nuolat kinta priklausomai nuo smūgio įvairių veiksnių išorinė aplinka. Tai fizinės veiklos atlikimas, kūno judėjimas erdvėje, temperatūros įtaka, vidaus organų būklės pokyčiai ir kt.
Širdies veiklos adaptyviųjų pokyčių pagrindas reaguojant į įvairius išorinių poveikių refleksiniai mechanizmai lie. Sužadinimas, atsirandantis receptoriuose, keliauja aferentiniais keliais į įvairūs skyriai centrinę nervų sistemą, veikia širdies veiklos reguliavimo mechanizmus. Nustatyta, kad širdies veiklą reguliuojantys neuronai yra ne tik pailgosiose smegenyse, bet ir smegenų žievėje (motorinėje ir premotorinėje zonose), diencephalonas(pagumburis) ir smegenėlės. Iš jų impulsai eina į pailgąsias ir nugaros smegenys ir pakeisti parasimpatinės ir simpatinės širdies reguliavimo centrų būklę. Iš čia impulsai ateina palei vagus ir simpatiniai nervaiširdžiai ir sukelti jos veiklos sulėtėjimą, susilpnėjimą arba pagreitėjimą ir sustiprėjimą. Todėl jie kalba apie vagalinį (slopinantį) ir simpatinį (stimuliuojantį) refleksų poveikį širdžiai.
Nuolatinis širdies darbo koregavimas atliekamas dėl kraujagyslių refleksogeninių zonų - aortos ir sinokarotidinės - įtakos. Juose esantys receptoriai susijaudina pasikeitus kraujospūdžiui kraujagyslėse (presoreceptoriai) arba keičiantis cheminė sudėtis kraujas (chemoreceptoriai). Padidėjus kraujospūdžiui aortoje ar miego arterijoje, stimuliuojami presoreceptoriai. Juose kylantis sužadinimas patenka į centrinę nervų sistemą ir padidina klajoklių nervų centro jaudrumą, dėl to didėja jais einančių slopinančių impulsų skaičius, o tai lemia širdies susitraukimų sulėtėjimą ir susilpnėjimą. Ir todėl sumažėja kraujo kiekis, kurį širdis išskiria į kraujagysles, ir sumažėja slėgis.
Vagaliniai refleksai apima Aschnerio akies-širdies refleksą, Goltzo refleksą ir kt. Aschner refleksas išreiškiamas tuo, kas atsiranda paspaudus akių obuoliai refleksinis širdies susitraukimų skaičiaus sumažėjimas (10-20 per minutę). Goltzo refleksas yra tas, kad varlės žarnyną veikiant mechaniniu dirginimu (suspaudus pincetu, bakstelėjus), širdis sustoja arba sulėtėja. Širdies sustojimą galima pastebėti ir žmogui, patyrusiam smūgį į skrandį. Ta pati reakcija vyksta tuo metu, kai žmogus nusileidžia saltas vanduo(vagalinis refleksas iš odos receptorių).
Simpatiniai širdies refleksai atsiranda veikiant įvairiems emociniams poveikiams, skausmingiems dirgikliams ir fiziniam darbui. Tokiu atveju širdies veikla gali pagerėti ne tik padidėjus simpatinių nervų įtakai, bet ir sumažėjus klajoklių nervų centrų tonusui.
Kraujagyslių refleksogeninių zonų chemoreceptorių sukėlėjas gali būti padidintas turinysįvairių rūgščių kraujyje ( anglies dioksidas, pieno rūgšties ir kt.) ir aktyvios kraujo reakcijos svyravimai. Tokiu atveju refleksiškai padidėja širdies veikla, suteikiant greičiausias pašalinimasšių medžiagų iš organizmo ir normalios kraujo sudėties atstatymas.
Humorinis širdies veiklos reguliavimas.
Cheminės medžiagos, kurios tiesiogiai veikia širdies veiklą, skirstomos į dvi grupes: parasimpatikotropines (arba vagotropines), veikiančias kaip vagusas, ir simpatikotropines, kaip simpatiniai nervai.
KAM parasimpatikotropinis medžiagos apima acetilcholiną ir kalio jonus. Padidėjus jų kiekiui kraujyje, širdies veikla sulėtėja.
KAM simpatikotropinis medžiagos yra adrenalinas, norepinefrinas, simpatinas ir kalcio jonai. Didėjant jų kiekiui kraujyje, padažnėja ir padažnėja širdies susitraukimų dažnis.
Širdies automatiškumas
1 pastaba
Širdies automatizmą sukelia periodinis sužadinimas tam tikrose širdies ląstelėse.
Širdies automatizmo centras yra tam tikrų ląstelių sankaupa, esanti dešiniojo prieširdžio sienelėse. Šios ląstelės gali savarankiškai sužadinti 60–75 r/s dažniu. Širdies skilveliai susitraukia ne kartu su prieširdžiu, o su tam tikru vėlavimu.
Ląstelių centruose vyksta sužadinimas, kuris perduodamas visomis raumenų ląstelėmis, sukeldamas susitraukimą. Kai automatikos centras sugenda, įvyksta širdies sustojimas.
Širdies ciklas
Žmogaus širdis gali plakti ritmiškai nuo 60 iki 75 kartų per minutę.
Širdies darbe yra momentas, kai vienu metu atsipalaiduoja prieširdžio ir skilvelių raumenys. Ši fazė vadinama diastole ir trunka 0,4 s. Šios fazės metu kraujas užpildo prieširdžius, o dešinysis prieširdžiai veninio kraujo, o kairėje – arterinis kraujas.
Diastolės fazėje prieširdžiai susitraukia ir išspaudžia kraują į atsipalaidavusius skilvelius. Prieširdžio susitraukimas trunka 0,1 s, po to abu skilveliai susitraukia 0,3 s. Tokiu atveju kraujas patenka iš dešiniojo skilvelio plaučių arterijos, ir nuo kairiojo skilvelio iki aortos.
Sistolinė fazė atsiranda iškart po diastolės fazės. Sistolės fazei būdingas skilvelių ir prieširdžių susitraukimas, trunkantis 0,4 s. Po sistolės ateina diastolė, kai kasmėnesiniai vožtuvai užsidaro ir širdies raumuo atsipalaiduoja.
Kiekviena suaugusio žmogaus širdies pusė per vieną susitraukimą į arterijas stumia kraują, kurio tūris yra apie 70 ml. Per vieną minutę apie 5 litrus rami būsena, ir kada fizinė veikla tūris yra iki 30 litrų, atitinkamai padidėja širdies darbas.
Širdies reguliavimas
Širdies susitraukimų dažnį ir stiprumą reguliuoja autonominė nervų sistema ir humoralinės sistemos. Suaktyvinus simpatinę nervų sistemą, padažnėja ir stiprėja susitraukimai. Aktyvinimas parasimpatinė sistema, esant klajokliam nervui, sumažina susitraukimų dažnį ir stiprumą.
Užrašas 2
Organų veiklos reguliavimas krauju nešamų medžiagų pagalba vadinamas humoraliniu.
Streso metu iš antinksčių išsiskiriantis adrenalinas padidina anglies dvideginio koncentraciją kraujyje, taip pat aktyvina širdį, taip padidindamas deguonies patekimo į raumenis, smegenis ir visus kitus organus greitį.
Širdies veiklos nervų reguliavimas
Iš širdies simpatiniais nervais pradeda tekėti silpnas sužadinimas, tuo tarpu kraujagyslės išsiplėsti, dėl to širdis susilpnina savo darbą. Galiausiai krenta kraujo spaudimas. Esant žemam slėgiui, receptorių dirginimas sustoja, o vazomotorinis centras padidina savo darbą. Jis siunčia didelis skaičius nerviniai impulsai, dėl to susiaurėja vazokonstrikcija ir padidėja širdies susitraukimų dažnis bei padidėja kraujospūdis.
Humorinis širdies veiklos reguliavimas
Cheminės medžiagos veikia širdies veiklą.
Jie skirstomi į dvi grupes:
- Parasimpatikotropinis. Medžiagos, kurių sudėtyje yra acetilcholino ir kalcio jonų. Širdies veiklos slopinimas atsiranda padidėjus parasimpatikotropinių medžiagų kiekiui kraujyje;
- Simpatikotropinis. Medžiagos, kurių sudėtyje yra adrenalino, norepinefrino, kalcio jonų ir simpatino. Padidėjus jų kiekiui kraujyje, padažnėja ir sustiprėja širdies susitraukimai.
Humoralinio reguliavimo veiksniai skirstomi į dvi grupes:
1) sisteminio veikimo medžiagos;
2) vietinio veikimo medžiagos.
KAM sisteminės medžiagos apima elektrolitus ir hormonus. Elektrolitai (Ca jonai) turi ryškų poveikį širdies veiklai (teigiamas inotropinis poveikis). Esant Ca pertekliui, sistolės metu gali sustoti širdis, nes nėra visiško atsipalaidavimo. Na jonai gali turėti vidutinį stimuliuojantį poveikį širdies veiklai. Padidėjus jų koncentracijai, pastebimas teigiamas batmotropinis ir dromotropinis poveikis. Didelės koncentracijos K jonai slopina širdies funkciją dėl hiperpoliarizacijos. Tačiau nedidelis K padidėjimas skatina vainikinę kraujotaką. Dabar nustatyta, kad padidėjus K lygiui, palyginti su Ca, sumažėja širdies veikla ir atvirkščiai.
Hormonas adrenalinas padidina širdies susitraukimų stiprumą ir dažnumą, gerina vainikinių arterijų kraujotaką ir pagreitina medžiagų apykaitos procesus miokarde.
Tiroksinas (skydliaukės hormonas) gerina širdies veiklą, skatina medžiagų apykaitos procesus, didina miokardo jautrumą adrenalinui.
Mineralokortikoidai (aldosteronas) skatina Na reabsorbciją ir K išsiskyrimą iš organizmo.
Gliukagonas, skaidydamas glikogeną, padidina gliukozės kiekį kraujyje, todėl pasireiškia teigiamas inotropinis poveikis.
Lytiniai hormonai yra sinergetiški širdies veiklai ir sustiprina širdies darbą.
Vietinio veikimo medžiagos veikti ten, kur jie gaminami. Tai apima tarpininkus. Pavyzdžiui, acetilcholinas turi penkių rūšių neigiamą poveikį širdies veiklai, o norepinefrinas – priešingą. Audinių hormonai (kininai) – tai medžiagos, turinčios didelį biologinį aktyvumą, tačiau greitai sunaikinamos, todėl turi vietinį poveikį. Tai bradikininas, kalidinas, vidutiniškai stimuliuojantys kraujagysles. Tačiau didelėmis koncentracijomis jie gali sumažinti širdies veiklą. Prostaglandinai, priklausomai nuo tipo ir koncentracijos, gali turėti skirtingą poveikį. Medžiagų apykaitos procesų metu susidarę metabolitai gerina kraujotaką.
Taigi, humoralinis reguliavimas užtikrina ilgesnį širdies veiklos prisitaikymą prie organizmo poreikių.
10. Kraujagyslių tonusas ir jo reguliavimas
Kraujagyslių tonusas, priklausomai nuo jo kilmės, gali būti miogeninis ir nervinis.
Miogeninis tonusas atsiranda, kai kai kurios kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelės pradeda spontaniškai generuoti nervinį impulsą. Atsiradęs sužadinimas plinta į kitas ląsteles ir įvyksta susitraukimas. Tonusą palaiko bazinis mechanizmas. Skirtingos kraujagyslės turi skirtingą bazinį tonusą: didžiausias tonusas stebimas vainikinių kraujagyslių, skeleto raumenų, inkstų, o minimalus - odos ir gleivinės. Jo reikšmė slypi tame, kad aukšto bazinio tono kraujagyslės į stiprų dirginimą atsipalaiduoja, o žemo tono – susitraukimu.
Nervų mechanizmas atsiranda kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelėse, veikiant impulsams iš centrinės nervų sistemos. Dėl to dar labiau padidėja bazinis tonas. Šis bendras tonas yra ramybės tonas, kurio impulsų dažnis yra 1–3 per sekundę.
Taigi, kraujagyslių sienelė yra vidutinio įtempimo būsenoje - kraujagyslių tonusas.
Šiuo metu yra trys kraujagyslių tonuso reguliavimo mechanizmai – vietinis, nervinis, humoralinis.
Autoreguliavimas suteikia tono pasikeitimą veikiant vietiniam sužadinimui. Šis mechanizmas yra susijęs su atsipalaidavimu ir pasireiškia lygiųjų raumenų ląstelių atsipalaidavimu. Yra miogeninis ir metabolinis autoreguliavimas.
Miogeninis reguliavimas yra susijęs su lygiųjų raumenų būklės pokyčiais - tai yra Ostroumovo-Beilio efektas, skirtas palaikyti pastovų kraujo tūrio, patenkančio į organą, lygį.
Metabolinis reguliavimas užtikrina lygiųjų raumenų ląstelių tonuso pokyčius, veikiant medžiagų, reikalingų medžiagų apykaitos procesams ir metabolitams. Tai daugiausia sukelia kraujagysles plečiantys veiksniai:
1) deguonies trūkumas;
2) anglies dvideginio kiekio padidėjimas;
3) K, ATP, adenino, cATP perteklius.
Metabolinis reguliavimas ryškiausias vainikinėse kraujagyslėse, griaučių raumenyse, plaučiuose ir smegenyse. Taigi, autoreguliacijos mechanizmai yra tokie ryškūs, kad kai kurių organų kraujagyslėse jie suteikia maksimalų atsparumą susitraukiančiam centrinės nervų sistemos poveikiui.
Nervų reguliavimas atliekama veikiant autonominei nervų sistemai, kuri veikia ir kaip vazokonstriktorius, ir kaip kraujagysles plečianti priemonė. Simpatiniai nervai sukelia vazokonstrikcinį poveikį tiems iš jų, kuriuose vyrauja β 1 -adrenerginiai receptoriai. Tai odos, gleivinių ir virškinimo trakto kraujagyslės. Impulsai išilgai kraujagysles sutraukiančių nervų ateina tiek ramybės būsenoje (1–3 per sekundę), tiek aktyvumo būsenoje (10–15 per sekundę).
Vazodilataciniai nervai gali būti skirtingos kilmės:
1) parasimpatinė prigimtis;
2) simpatiškas pobūdis;
3) aksono refleksas.
Parasimpatinis skyrius inervuoja liežuvio kraujagysles, seilių liaukos, pia mater, išoriniai lytiniai organai. Tarpininkas acetilcholinas sąveikauja su M-cholinerginiais receptoriais kraujagyslių sienelė, kuris veda į plėtrą.
Dėl simpatinis padalinys būdinga inervacija vainikinių kraujagyslių, smegenų kraujagyslės, plaučiai, griaučių raumenys. Taip yra dėl to, kad adrenerginės nervų galūnės sąveikauja su β-adrenerginiais receptoriais, sukeldamos vazodilataciją.
Aksono refleksas atsiranda, kai odos receptoriai yra sudirginti vienos nervinės ląstelės aksone, todėl šioje srityje išsiplečia kraujagyslės spindis.
Taigi nervų reguliavimą vykdo simpatinis skyrius, kuris gali turėti ir plečiamąjį, ir susitraukiantį poveikį. Parasimpatinė nervų sistema turi tiesioginį plečiamąjį poveikį.
Humoralinis reguliavimas atliekami dėl vietinio ir sisteminio poveikio medžiagų.
Lokaliai veikiančioms medžiagoms priskiriami Ca jonai, kurie turi sutraukiantį poveikį ir dalyvauja formuojant veikimo potencialą, kalcio tiltelius, raumenų susitraukimo metu. K jonai taip pat sukelia vazodilataciją ir dideliais kiekiais sukelia ląstelės membranos hiperpoliarizaciją. Na jonų perteklius gali sukelti padidėjusį kraujospūdį ir vandens susilaikymą organizme, keisti hormonų sekrecijos lygį.
Hormonai turi tokį poveikį:
1) vazopresinas padidina arterijų ir arteriolių lygiųjų raumenų ląstelių tonusą, todėl jos susiaurėja;
2) adrenalinas gali turėti plečiamąjį ir sutraukiantį poveikį;
3) aldosteronas sulaiko Na organizme, paveikdamas kraujagysles, padidindamas kraujagyslių sienelės jautrumą angiotenzino veikimui;
4) tiroksinas stimuliuoja medžiagų apykaitos procesus lygiųjų raumenų ląstelėse, dėl ko susitraukia;
5) reniną gamina jukstaglomerulinio aparato ląstelės ir jis patenka į kraują, veikdamas baltymą angiotenzinogeną, kuris paverčiamas angiotenzinu II, dėl ko susitraukia vazokonstrikcija;
6) atriopeptidai turi plečiamąjį poveikį.
Metabolitai (pvz., anglies dioksidas, piruvo rūgštis, pieno rūgštis, H jonai) veikia kaip širdies ir kraujagyslių sistemos chemoreceptoriai, didindami impulsų perdavimo centrinėje nervų sistemoje greitį, o tai sukelia refleksų susiaurėjimą.
Lokaliai veikiančios medžiagos sukelia įvairius efektus:
1) simpatinės nervų sistemos mediatoriai turi daugiausia sutraukiantį poveikį, o parasimpatinė – plečiamąjį poveikį;
2) biologiškai aktyvios medžiagos: histaminas turi plečiamąjį, o serotoninas – sutraukiantį poveikį;
3) kininai (bradikininas ir kalidinas) sukelia plečiamąjį poveikį;
4) prostaglandinai daugiausia plečia spindį;
5) endotelio atsipalaidavimo fermentai (grupė medžiagų, kurias gamina endotelio ląstelės) turi ryškų vietinį sutraukiantį poveikį.
Taigi kraujagyslių tonusui įtakos turi vietiniai, nerviniai ir humoraliniai mechanizmai.
