Širdies ir kraujagyslių sistemai priklauso širdis kaip hemodinaminis aparatas, arterijos, kuriomis kraujas tiekiamas į kapiliarus, užtikrinančius medžiagų apykaitą tarp kraujo ir audinių, ir venos, tiekiančios kraują atgal į širdį. Dėl autonominių nervų skaidulų inervacijos vyksta ryšys tarp kraujotakos sistemos ir centrinės nervų sistemos (CNS).
Širdis yra keturių kamerų organas, jos kairioji pusė (arterinė) susideda iš kairiojo prieširdžio ir kairiojo skilvelio, kurie nesusisiekia su dešiniąja puse (venine), susidedančia iš dešiniojo prieširdžio ir dešiniojo skilvelio. Kairioji pusė varo kraują iš plaučių kraujotakos venų į sisteminės kraujotakos arteriją, o dešinė pusė varo kraują iš sisteminės kraujotakos venų į plaučių kraujotakos arteriją. Suaugusio sveiko žmogaus širdis išsidėsčiusi asimetriškai; maždaug du trečdaliai yra į kairę nuo vidurinės linijos ir yra vaizduojami kairiojo skilvelio, didžiąja dalimi dešinysis skilvelis ir kairysis prieširdis bei kairioji ausis (54 pav.). Trečdalis yra dešinėje ir reiškia dešinįjį prieširdį, nedidelę dešiniojo skilvelio dalį ir nedidelę kairiojo prieširdžio dalį.
Širdis yra priešais stuburą ir projektuojama IV-VIII krūtinės slankstelių lygyje. Dešinė širdies pusė atsukta į priekį, o kairioji – atgal. Priekinį širdies paviršių sudaro dešiniojo skilvelio priekinė sienelė. Dešinėje viršuje jo formavime dalyvauja dešinysis prieširdis su priedu, o kairėje - dalis kairiojo skilvelio ir nedidelė kairiojo priedo dalis. Užpakalinį paviršių sudaro kairysis prieširdis ir nedidelės kairiojo skilvelio bei dešiniojo prieširdžio dalys.
Širdis turi krūtinkaulio, diafragmos, plaučių paviršių, pagrindą, dešinįjį kraštą ir viršūnę. Pastarasis guli laisvas; Dideli kraujo kamienai prasideda nuo pagrindo. Keturios plaučių venos teka į kairįjį prieširdį, be vožtuvo aparato. Abi tuščiosios venos iš užpakalio patenka į dešinįjį prieširdį. Viršutinė tuščioji vena neturi vožtuvų. Apatinėje tuščiojoje venoje yra Eustachijaus vožtuvas, kuris nevisiškai atskiria venos spindį nuo prieširdžio spindžio. Kairiojo skilvelio ertmėje yra kairioji atrioventrikulinė anga ir aortos anga. Panašiai dešinioji atrioventrikulinė anga ir plaučių arterijos anga yra dešiniajame skilvelyje.
Kiekvienas skilvelis susideda iš dviejų skyrių – įtekėjimo trakto ir ištekėjimo trakto. Įtekėjimo kelias teka kraujas nuo atrioventrikulinės angos iki skilvelio viršūnės (dešinės arba kairės); kraujo nutekėjimo kelias yra nuo skilvelio viršūnės iki aortos arba plaučių arterijos žiočių. Įtekėjimo kelio ilgio ir ištekėjimo kelio ilgio santykis yra 2:3 (kanalo indeksas). Jei dešiniojo skilvelio ertmė gali priimti didelis skaičius kraujo ir padidėti 2–3 kartus, tada kairiojo skilvelio miokardas gali smarkiai padidinti intraventrikulinį spaudimą.
Širdies ertmės susidaro iš miokardo. Prieširdžių miokardas yra plonesnis už skilvelių miokardą ir susideda iš 2 raumenų skaidulų sluoksnių. Skilvelinis miokardas yra galingesnis ir susideda iš 3 raumenų skaidulų sluoksnių. Kiekviena miokardo ląstelė (kardiomiocitas) yra apribota dviguba membrana (sarkolemma), kurioje yra visi elementai: branduolys, miofimbrilės ir organelės.
Vidinis pamušalas (endokardas) iškloja širdies ertmę iš vidaus ir sudaro jos vožtuvo aparatą. Išorinis sluoksnis (epikardas) dengia miokardo išorę.
Dėl vožtuvo aparato kraujas, susitraukiant širdies raumenims, visada teka viena kryptimi, o diastolės metu iš didelių kraujagyslių į skilvelių ertmes negrįžta. Kairįjį prieširdį ir kairįjį skilvelį skiria dviburis (mitralinis) vožtuvas, kuriame yra du kaušeliai: didesnis dešinysis ir mažesnis kairysis. Dešinėje atrioventrikulinėje angoje yra trys lapeliai.
Didelėse kraujagyslėse, besitęsiančiose iš skilvelio ertmės, yra pusmėnulio vožtuvai, susidedantys iš trijų lapelių, kurie atsidaro ir užsidaro priklausomai nuo kraujospūdžio skilvelio ir atitinkamos kraujagyslės ertmėse.
Širdies nervinis reguliavimas atliekamas naudojant centrinius ir vietinius mechanizmus. Centriniai apima klajoklio ir simpatinių nervų inervaciją. Funkciškai klajoklis ir simpatiniai nervai veikia tiesiogiai priešingai.
Vagalinis poveikis sumažina širdies raumens tonusą ir sinusinio mazgo automatiškumą, o kiek mažiau atrioventrikulinę jungtį, dėl to sumažėja širdies susitraukimai. Lėtina sužadinimo laidumą iš prieširdžių į skilvelius.
Simpatinis poveikis pagreitina ir sustiprina širdies susitraukimus. Humoraliniai mechanizmai taip pat turi įtakos širdies veiklai. Neurohormonai (adrenalinas, norepinefrinas, acetilcholinas ir kt.) yra autonominės nervų sistemos (neurotransmiteriai) veiklos produktai.
Širdies laidumo sistema yra neuroraumeninė organizacija, galinti atlikti sužadinimą (55 pav.). Jį sudaro sinusinis mazgas arba Keys-Fleck mazgas, esantis viršutinės tuščiosios venos santakoje po epikardu; atrioventrikulinis mazgas, arba Aschof-Tavara mazgas, esantis apatinėje dešiniojo prieširdžio sienelės dalyje, šalia triburio vožtuvo medialinio lapelio pagrindo ir iš dalies apatinėje interatrialinėje ir viršutinėje tarpskilvelinės pertvaros dalyje. Iš jo nusileidžia Jo pluošto kamienas, esantis viršutinėje tarpskilvelinės pertvaros dalyje. Membraninės dalies lygyje jis yra padalintas į dvi šakas: dešinę ir kairę, kurios toliau skyla į mažas šakas - Purkinje skaidulas, kurios jungiasi su skilvelio raumeniu. Kairė koja Jo pluoštas yra padalintas į priekinį ir užpakalinį. Priekinė šaka prasiskverbia priekinis skyrius tarpskilvelinė pertvara, kairiojo skilvelio priekinės ir priekinės šoninės sienos. Užpakalinė šaka pereina į užpakalinę tarpskilvelinės pertvaros dalį, užpakalinę ir užpakalinę kairiojo skilvelio sieneles.
Širdies aprūpinimas krauju vykdomas tinkleliu vainikinių kraujagyslių ir didžioji dalis patenka į kairę vainikinę arteriją, ketvirtadalis į dešinę, abi jos tęsiasi nuo pat aortos pradžios, esančios po epikardu.
Kairioji vainikinė arterija yra padalinta į dvi šakas:
Priekinė nusileidžianti arterija, tiekianti krauju priekinę kairiojo skilvelio sienelę ir du trečdalius tarpskilvelinės pertvaros;
Cirkumfleksinė arterija tiekia kraują į užpakalinio šoninio širdies paviršiaus dalį.
Dešinė vainikinė arterija tiekia kraują į dešinįjį skilvelį ir užpakalinį kairiojo skilvelio paviršių.
Sinoatrialinis mazgas krauju aprūpinamas 55 % atvejų per dešinę vainikinę arteriją, o 45 % – per cirkumfleksinę vainikinę arteriją. Miokardui būdingas automatizmas, laidumas, jaudrumas ir susitraukimas. Šios savybės lemia širdies, kaip kraujotakos organo, funkcionavimą.
Automatiškumas – tai paties širdies raumens gebėjimas generuoti ritminius impulsus savo susitraukimui. Paprastai sužadinimo impulsas kyla sinusiniame mazge. Jaudrumas – tai širdies raumens gebėjimas susitraukimu reaguoti į per jį einantį impulsą. Ją pakeičia nesužadinimo periodai (refrakterinė fazė), užtikrinanti prieširdžių ir skilvelių susitraukimų seką.
Laidumas – tai širdies raumens gebėjimas perduoti impulsus iš sinusinio mazgo (paprastai) į dirbančius širdies raumenis. Dėl to, kad vyksta lėtas impulsų laidumas (atrioventrikuliniame mazge), skilveliai susitraukia pasibaigus prieširdžių susitraukimui.
Širdies raumens susitraukimas vyksta nuosekliai: pirmiausia susitraukia prieširdžiai (prieširdžių sistolė), vėliau – skilveliai (skilvelių sistolė), po kiekvienos sekcijos susitraukimo atsipalaiduoja (diastolė).
Kraujo tūris, patenkantis į aortą su kiekvienu širdies susitraukimu, vadinamas sistoliniu arba insultu. Minutės tūris yra insulto apimties ir širdies plakimų skaičiaus per minutę sandauga. Fiziologinėmis sąlygomis dešiniojo ir kairiojo skilvelių sistolinis tūris yra vienodas.
Kraujo apytaka – širdies, kaip hemodinaminio aparato, susitraukimas įveikia kraujagyslių tinklo (ypač arteriolių ir kapiliarų) pasipriešinimą, aortoje susidaro aukštas kraujospūdis, kuris sumažėja arteriolėse, sumažėja kapiliaruose ir dar mažiau venos.
Pagrindinis kraujo judėjimo veiksnys yra kraujospūdžio skirtumas kelyje nuo aortos iki tuščiosios venos; Kraujo judėjimą taip pat palengvina krūtinės ląstos siurbimas ir griaučių raumenų susitraukimas.
Schematiškai pagrindiniai kraujo apytakos etapai yra šie:
Prieširdžių susitraukimas;
Skilvelių susitraukimas;
Kraujo judėjimas per aortą į dideles arterijas (elastingas arterijas);
Kraujo judėjimas per arterijas (raumenų tipo arterijas);
Skatinimas per kapiliarus;
Pratekėjimas per venas (kuriose yra vožtuvai, neleidžiantys kraujui judėti atgal);
Prieširdžių įtekėjimas.
Aukštis kraujo spaudimas nulemta širdies susitraukimo jėgos ir smulkiųjų arterijų (arteriolių) raumenų toninio susitraukimo laipsnio.
Maksimalus, arba sistolinis, slėgis pasiekiamas skilvelių sistolės metu; minimalus, arba diastolinis, – į diastolės pabaigą. Skirtumas tarp sistolinio ir diastolinio slėgio vadinamas pulsiniu slėgiu.
Paprastai suaugusio žmogaus kraujospūdžio aukštis, matuojant žasto arteriją, yra: sistolinis 120 mm Hg. Art. (su svyravimais nuo 110 iki 130 mm Hg.), diastolinis 70 mm (su svyravimais nuo 60 iki 80 mm Hg), pulso spaudimas apie 50 mm Hg. Art. Kapiliarinio slėgio aukštis yra 16–25 mmHg. Art. Veninio slėgio aukštis svyruoja nuo 4,5 iki 9 mm Hg. Art. (arba nuo 60 iki 120 mm vandens stulpelio).
Šį straipsnį geriausiai skaito tie, kurie turi bent šiek tiek supratimo apie širdį.
Kraujotakos sistemą sudaro keturi komponentai: širdis, kraujagyslės, kraujo kaupimo organai ir reguliavimo mechanizmai.
Kraujotakos sistema yra neatskiriama širdies ir kraujagyslių sistemos dalis, kuriai, be kraujotakos sistemos, priklauso ir limfinė sistema. Dėl jo buvimo užtikrinamas nuolatinis nuolatinis kraujo judėjimas per kraujagysles, o tai įtakoja daugybė veiksnių:
1) širdies kaip siurblio darbas;
2) slėgio skirtumas širdies ir kraujagyslių sistemoje;
3) izoliacija;
4) širdies ir venų vožtuvų aparatas, kuris neleidžia kraujui tekėti atvirkštine tvarka;
5) elastingumas kraujagyslių sienelė, ypač didelės arterijos, dėl kurių pulsuojanti kraujo emisija iš širdies paverčiama nenutrūkstamu srautu;
6) neigiamas intrapleurinis spaudimas (siurbia kraują ir palengvina jo veninį grįžimą į širdį);
7) kraujo gravitacija;
8) raumenų veikla (skeleto raumenų susitraukimas užtikrina kraujo stūmimą, tuo tarpu didėja kvėpavimo dažnis ir gylis, dėl to sumažėja slėgis pleuros ertmėje, padidėja proprioreceptorių aktyvumas, sukeliantis susijaudinimą centrinėje nervų sistemoje sistema ir širdies susitraukimų stiprumo bei dažnumo padidėjimas).
Žmogaus kūne kraujas cirkuliuoja dviem kraujotakos ratais – dideliu ir mažu, kurie kartu su širdimi sudaro uždarą sistemą.
Plaučių kraujotaka pirmą kartą aprašė M. Servetas 1553. Prasideda dešiniajame skilvelyje ir tęsiasi į plaučių kamieną, pereina į plaučius, kur vyksta dujų apykaita, po to per plaučių venas kraujas patenka į kairįjį prieširdį. Kraujas yra praturtintas deguonimi. Iš kairiojo prieširdžio deguonies prisotintas arterinis kraujas patenka į kairįjį skilvelį, kur prasideda didelis ratas. Jį 1685 metais atrado W. Harvey. Kraujas, kuriame yra deguonies, per aortą per mažesnius indus siunčiamas į audinius ir organus, kuriuose vyksta dujų mainai. Dėl to veninis kraujas teka per tuščiųjų venų sistemą (viršutinę ir apatinę), kurios patenka į dešinįjį prieširdį. mažas turinys deguonies.
Ypatinga ypatybė yra tai, kad dideliu ratu arterija juda arterinis kraujas, o venomis – veninis. Priešingai, mažu ratu veninis kraujas teka arterijomis, o arterinis – venomis.
2. Širdies morfofunkciniai ypatumai
Širdis yra keturių kamerų organas, susidedantis iš dviejų prieširdžių, dviejų skilvelių ir dviejų prieširdžių priedų. Būtent su prieširdžių susitraukimu prasideda širdies darbas. Suaugusio žmogaus širdies svoris yra 0,04% kūno svorio. Jo sienelę sudaro trys sluoksniai – endokardas, miokardas ir epikardas. Endokardas susideda iš jungiamojo audinio ir suteikia organui nedrėkstančią sienelę, kuri palengvina hemodinamiką. Miokardą sudaro dryžuota raumenų skaidula, kurios didžiausias storis yra kairiojo skilvelio srityje, o mažiausias - prieširdyje. Epikardas yra visceralinis serozinio perikardo sluoksnis, po kuriuo yra kraujagyslės ir nervinių skaidulų. Už širdies yra perikardas – perikardo maišelis. Jis susideda iš dviejų sluoksnių - serozinio ir pluoštinio. Serozinį sluoksnį sudaro visceraliniai ir parietaliniai sluoksniai. Parietalinis sluoksnis jungiasi su pluoštiniu sluoksniu ir sudaro perikardo maišelį. Tarp epikardo ir parietalinio sluoksnio yra ertmė, kuri paprastai turi būti užpildyta seroziniu skysčiu, siekiant sumažinti trintį. Perikardo funkcijos:
1) apsauga nuo mechaninių poveikių;
2) hiperekstenzijos prevencija;
3) stambiųjų kraujagyslių pagrindas.
Širdis vertikalia pertvara yra padalinta į dešinę ir kairę puses, kurios suaugusiam žmogui paprastai nesusisiekia. Horizontali pertvara susidaro iš pluoštinių skaidulų ir padalija širdį į prieširdžius ir skilvelius, kuriuos jungia atrioventrikulinė plokštelė. Širdyje yra dviejų tipų vožtuvai – smailieji ir pusmėnulio vožtuvai. Vožtuvas yra endokardo dublikatas, kurio sluoksniuose yra jungiamasis audinys, raumenų elementai, kraujagyslės ir nervinės skaidulos.
Lapelių vožtuvai yra tarp prieširdžio ir skilvelio, trys lapeliai kairėje ir du dešinėje. Pusmėnulio vožtuvai yra toje vietoje, kur kraujagyslės – aorta ir plaučių kamienas – išeina iš skilvelių. Juose yra kišenės, kurios užsidaro, kai prisipildo kraujo. Vožtuvų veikimas yra pasyvus ir įtakojamas slėgio skirtumo.
Širdies ciklas susideda iš sistolės ir diastolės. Sistolė- susitraukimas, trunkantis 0,1–0,16 s prieširdžiu ir 0,3–0,36 s skilvelyje. Prieširdžių sistolė yra silpnesnė nei skilvelių sistolė. Diastolė– atsipalaidavimas, prieširdžiuose užtrunka 0,7–0,76 s, skilveliuose – 0,47–0,56 s. Širdies ciklo trukmė yra 0,8–0,86 s ir priklauso nuo susitraukimų dažnio. Laikas, per kurį prieširdžiai ir skilveliai yra ramybės būsenoje, vadinamas bendra širdies veiklos pauze. Tai trunka apie 0,4 s. Per tą laiką širdis ilsisi, o jos kameros iš dalies užpildomos krauju. Sistolė ir diastolė yra sudėtingos fazės ir susideda iš kelių laikotarpių. Sistolės metu išskiriami du laikotarpiai - įtampa ir kraujo išsiskyrimas, įskaitant:
1) asinchroninio susitraukimo fazė – 0,05 s;
2) izometrinio susitraukimo fazė – 0,03 s;
3) greito kraujo išstūmimo fazė - 0,12 s;
4) lėto kraujo išstūmimo fazė – 0,13 s.
Diastolė trunka apie 0,47 s ir susideda iš trijų periodų:
1) protodiastolinis – 0,04 s;
2) izometrinis – 0,08 s;
3) prisipildymo laikotarpis, kai yra greito kraujo išstūmimo fazė - 0,08 s, lėto kraujo išstūmimo fazė - 0,17 s, priešsistolės laikas - skilvelių užpildymas krauju - 0,1 s.
Širdies ciklo trukmę įtakoja širdies susitraukimų dažnis, amžius ir lytis.
3. Miokardo fiziologija. Miokardo laidumo sistema. Netipinio miokardo savybės
Miokardą vaizduoja dryžuotas raumenų audinys, susidedantis iš atskiros ląstelės– kardiomiocitai, tarpusavyje sujungti ryšiais ir formuojantys miokardo raumenų skaidulą. Taigi jis neturi anatominio vientisumo, bet veikia kaip sincitas. Taip yra dėl to, kad yra ryšių, kurie užtikrina greitą sužadinimo perdavimą iš vienos ląstelės į kitą. Pagal jų funkcionavimo ypatybes išskiriami du raumenų tipai: darbinis miokardas ir netipiniai raumenys.
Darbinį miokardą sudaro raumenų skaidulos su gerai išvystytais dryžiais. Darbinis miokardas turi keletą fiziologinių savybių:
1) jaudrumas;
2) laidumas;
3) mažas labilumas;
4) kontraktilumas;
5) atsparumas ugniai.
Jaudrumas yra skersaruožių raumenų gebėjimas reaguoti į nervinius impulsus. Jis yra mažesnis nei ruožuotų skeleto raumenų. Darbo miokardo ląstelės turi didelį membraninį potencialą ir dėl to reaguoja tik į stiprų dirginimą.
Dėl mažo sužadinimo greičio užtikrinamas pakaitinis prieširdžių ir skilvelių susitraukimas.
Ugniai atsparus laikotarpis yra gana ilgas ir yra susijęs su veikimo laikotarpiu. Širdis gali susitraukti kaip vienas raumens susitraukimas (dėl ilgo ugniai atsparaus periodo) ir pagal „viskas arba nieko“ dėsnį.
Netipinės raumenų skaidulos turi silpnas susitraukimo savybes ir gana aukštą medžiagų apykaitos procesų lygį. Taip yra dėl to, kad yra mitochondrijų, kurios atlieka panašias funkcijas nervinis audinys, t.y., užtikrina nervinių impulsų generavimą ir laidumą. Netipinis miokardas sudaro širdies laidumo sistemą. Fiziologinės savybės netipinis miokardas:
1) jaudrumas yra mažesnis nei griaučių raumenų, bet didesnis nei susitraukiančių miokardo ląstelių, todėl čia susidaro nerviniai impulsai;
2) laidumas mažesnis nei griaučių raumenų, bet didesnis nei susitraukiančio miokardo;
3) ugniai atsparus laikotarpis yra gana ilgas ir yra susijęs su veikimo potencialo ir kalcio jonų atsiradimu;
4) mažas labilumas;
5) mažas kontraktilumas;
6) automatizavimas (ląstelių galimybė savarankiškai generuoti). nervinis impulsas).
Netipiniai raumenys širdyje sudaro mazgus ir ryšulius, kurie yra sujungti į laidumo sistema. Tai įeina:
1) sinoatrialinis mazgas arba Keyes-Fleck (esantis ant užpakalinės dešinės sienelės, ant ribos tarp viršutinės ir apatinės tuščiosios venos);
2) atrioventrikulinis mazgas (yra apatinėje dalyje interatrialinė pertvara po dešiniojo prieširdžio endokardu siunčia impulsus į skilvelius);
3) His ryšulėlis (eina per atriogastrinę pertvarą ir tęsiasi skilvelyje dviejų kojų – dešinės ir kairės) pavidalu;
4) Purkinje skaidulos (tai ryšulio šakų šakos, kurios savo šakas atiduoda kardiomiocitams).
Taip pat yra papildomų struktūrų:
1) Kento ryšuliai (pradeda nuo prieširdžių takų ir eina palei šoninį širdies kraštą, jungiant prieširdį ir skilvelius ir aplenkiant atrioventrikulinius traktus);
2) Meigailos ryšulėlis (esantis žemiau atrioventrikulinio mazgo ir perduodantis informaciją į skilvelius, aplenkdamas His ryšulius).
Šie papildomi takai užtikrina impulsų perdavimą, kai atrioventrikulinis mazgas yra išjungtas, t.y. sukelia nereikalingą informaciją patologijoje ir gali sukelti nepaprastą širdies susitraukimą – ekstrasistolę.
Taigi dėl dviejų tipų audinių širdis turi dvi pagrindines fiziologines ypatybes – ilgą ugniai atsparų periodą ir automatiškumą.
4. Širdies automatiškumas
Automatinis- tai širdies gebėjimas susitraukti veikiant impulsams, kylantiems savyje. Nustatyta, kad netipinio miokardo ląstelėse gali susidaryti nerviniai impulsai. Sveikam žmogui tai įvyksta sinoatrialinio mazgo srityje, nes šios ląstelės skiriasi nuo kitų struktūrų struktūra ir savybėmis. Jie yra verpstės formos, išdėstyti grupėmis ir apsupti bendra bazine membrana. Šios ląstelės vadinamos pirmos eilės širdies stimuliatoriais arba širdies stimuliatoriais. Jie eina dideliu greičiu medžiagų apykaitos procesai, todėl metabolitai nespėja išsinešti ir kauptis tarpląsteliniame skystyje. Taip pat būdingos savybės yra mažas membranos potencialas ir didelis pralaidumas Na ir Ca jonams. Pastebėtas gana mažas natrio-kalio siurblio aktyvumas, kurį nulėmė Na ir K koncentracijų skirtumai.
Automatiškumas atsiranda diastolės fazėje ir pasireiškia Na jonų judėjimu į ląstelę. Tokiu atveju membranos potencialo vertė mažėja ir linksta į kritinį depoliarizacijos lygį – vyksta lėta spontaninė diastolinė depoliarizacija, kartu su membranos krūvio sumažėjimu. Greitos depoliarizacijos fazės metu atsidaro Na ir Ca jonų kanalai ir jie pradeda judėti į ląstelę. Dėl to membranos įkrova sumažėja iki nulio ir yra atvirkštinė, pasiekdama +20–30 mV. Na judėjimas vyksta tol, kol pasiekiama elektrocheminė Na jonų pusiausvyra, tada prasideda plokščiakalnio fazė. Plato fazės metu Ca jonai ir toliau patenka į ląstelę. Šiuo metu širdies audinys yra nesujaudinamas. Pasiekus elektrocheminę Ca jonų pusiausvyrą, plokščiakalnio fazė baigiasi ir prasideda repoliarizacijos periodas – membranos krūvis grįžta į pradinį lygį.
Sinoatrialinio mazgo veikimo potencialas yra mažesnės amplitudės ir yra ±70–90 mV, o įprastas potencialas yra ±120–130 mV.
Paprastai potencialai atsiranda sinoatrialiniame mazge dėl ląstelių – pirmos eilės širdies stimuliatorių. Tačiau kitos širdies dalys tam tikromis sąlygomis taip pat gali generuoti nervinį impulsą. Taip atsitinka, kai išjungiamas sinoatrialinis mazgas ir įjungiama papildoma stimuliacija.
Išjungus sinoatrialinį mazgą, atrioventrikuliniame mazge, antros eilės širdies stimuliatoriuje, stebimas nervinių impulsų generavimas 50–60 kartų per minutę. Jei yra atrioventrikulinio mazgo sutrikimas, papildomai dirginant, His pluošto ląstelėse atsiranda sužadinimas, kurio dažnis yra 30–40 kartų per minutę - trečios eilės širdies stimuliatorius.
Automatinis gradientas- tai yra automatizmo gebėjimo sumažėjimas, esant atstumui nuo sinoatrialinio mazgo.
5. Miokardo aprūpinimas energija
Kad širdis veiktų kaip siurblys, reikalingas pakankamas energijos kiekis. Energijos tiekimo procesas susideda iš trijų etapų:
1) išsilavinimas;
2) transportas;
3) vartojimas.
Energija susidaro mitochondrijose adenozino trifosfato (ATP) pavidalu aerobinės reakcijos metu, vykstant riebalų rūgščių (daugiausia oleino ir palmitino) oksidacijai. Šio proceso metu susidaro 140 ATP molekulių. Energijos tiekimas taip pat gali atsirasti dėl gliukozės oksidacijos. Tačiau tai energetiškai mažiau palanku, nes suskaidžius 1 molekulę gliukozės susidaro 30–35 ATP molekulės. Sutrikus širdies aprūpinimui krauju, dėl deguonies trūkumo tampa neįmanomi aerobiniai procesai, suaktyvėja anaerobinės reakcijos. Šiuo atveju 2 ATP molekulės yra iš 1 gliukozės molekulės. Tai veda prie širdies nepakankamumo.
Gauta energija pernešama iš mitochondrijų išilgai miofibrilių ir turi keletą savybių:
1) atsiranda kreatino fosfotransferazės pavidalu;
2) jo transportavimui būtinas dviejų fermentų buvimas -
ATP-ADP transferazė ir kreatino fosfokinazė
ATP per aktyvų transportavimą, dalyvaujant fermentui ATP-ADP transferazei, perkeliamas į išorinį mitochondrijų membranos paviršių ir, padedamas aktyvaus kreatino fosfokinazės centro ir Mg jonų, patenka į kreatiną, susidarant ADP ir kreatino fosfatas. ADP patenka į aktyvią translokazės vietą ir pumpuojamas į mitochondrijas, kur vyksta refosforilinimas. Kreatino fosfatas citoplazmine srove siunčiamas į raumenų baltymus. Taip pat yra fermento kreatino fosfoksidazė, kuri užtikrina ATP ir kreatino susidarymą. Kreatinas teka per citoplazmą į mitochondrijų membraną ir skatina ATP sintezės procesą.
Dėl to 70% generuojamos energijos išleidžiama raumenų susitraukimui ir atsipalaidavimui, 15% kalcio pompai, 10% natrio-kalio pompai, 5% sintetinėms reakcijoms.
6. Koronarinė kraujotaka, jos ypatumai
Kad miokardas tinkamai funkcionuotų, jam reikalingas pakankamas deguonies tiekimas, kurį tiekia vainikinės arterijos. Jie prasideda nuo aortos lanko pagrindo. Dešinė vainikinė arterija aprūpina didžiąją dalį dešiniojo skilvelio, tarpskilvelinė pertvara, kairiojo skilvelio užpakalinė sienelė, likusias dalis aprūpina kairioji vainikinė arterija. Vainikinės arterijos yra griovelyje tarp prieširdžio ir skilvelio ir sudaro daugybę šakų. Arterijas lydi vainikinės venos, kurios išteka į sinusinę veną.
Koronarinės kraujotakos ypatybės:
1) didelis intensyvumas;
2) gebėjimas išskirti iš kraujo deguonį;
3) daug anastomozių;
4) aukštas lygiųjų raumenų ląstelių tonusas susitraukimo metu;
5) didelis kraujospūdis.
Ramybės būsenoje kiekvienas 100 g širdies masės sunaudoja 60 ml kraujo. Einant į aktyvi būsena didėja vainikinės kraujotakos intensyvumas (treniruotiems žmonėms jis padidėja iki 500 ml 100 g, o netreniruotiems - iki 240 ml 100 g).
Ramybės ir aktyvumo būsenoje miokardas iš kraujo ištraukia iki 70–75% deguonies, o padidėjus deguonies poreikiui, gebėjimas jį išskirti nepadidėja. Poreikis patenkinamas didinant kraujotakos intensyvumą.
Dėl anastomozių buvimo arterijos ir venos yra sujungtos viena su kita, aplenkdamos kapiliarus. Papildomų kraujagyslių skaičius priklauso nuo dviejų priežasčių: asmens fizinio pasirengimo lygio ir išemijos faktoriaus (kraujo tiekimo stokos).
Koronarinei kraujotakai būdingas santykinai aukštas kraujospūdis. Taip yra dėl to, kad vainikinės kraujagyslės prasideda nuo aortos. To esmė ta, kad susidaro sąlygos geresniam deguonies ir maistinių medžiagų perėjimui į tarpląstelinę erdvę.
Per sistolę į širdį patenka iki 15 proc., o diastolės metu – iki 85 proc. Taip yra dėl to, kad sistolės metu susitraukiančios raumenų skaidulos suspaudžia vainikines arterijas. Dėl to iš širdies atsiranda dalinis kraujo išsiskyrimas, kuris atsispindi kraujo spaudime.
Koronarinės kraujotakos reguliavimas atliekamas naudojant tris mechanizmus - vietinį, nervinį, humoralinį.
Autoreguliacija gali būti vykdoma dviem būdais – metaboliniu ir miogeniniu. Metabolinis reguliavimo metodas yra susijęs su vainikinių kraujagyslių spindžio pokyčiais dėl medžiagų, susidarančių metabolizmo metu. Vainikinių kraujagyslių išsiplėtimas vyksta dėl kelių veiksnių:
1) dėl deguonies trūkumo padidėja kraujotakos intensyvumas;
2) perteklius anglies dioksidas sukelia pagreitintą metabolitų nutekėjimą;
3) adenozilas padeda išplėsti vainikines arterijas ir padidinti kraujotaką.
Silpnas vazokonstrikcinis poveikis pasireiškia esant piruvato ir laktato pertekliui.
Myogeninis Ostroumovo-Beilio efektas slypi tame, kad lygiųjų raumenų ląstelės pradeda reaguoti susitraukdamos tempimui, kai padidėja kraujospūdis, ir atsipalaiduoja, kai kraujospūdis mažėja. Dėl to kraujo tekėjimo greitis nesikeičia esant dideliems kraujospūdžio svyravimams.
Koronarinės kraujotakos nervinį reguliavimą daugiausia atlieka simpatinis autonominės nervų sistemos padalijimas ir suaktyvėja, kai didėja vainikinės kraujotakos intensyvumas. Taip yra dėl šių mechanizmų:
1) vainikinėse kraujagyslėse vyrauja 2-adrenerginiai receptoriai, kurie, sąveikaudami su norepinefrinu, sumažina lygiųjų raumenų ląstelių tonusą, padidindami kraujagyslių spindį;
2) kai suaktyvėja simpatinė nervų sistema, kraujyje padidėja metabolitų kiekis, dėl to plečiasi vainikinės kraujagyslės, dėl to pagerėja širdies aprūpinimas krauju deguonimi ir maistinėmis medžiagomis.
Humoralinis reguliavimas yra panašus į visų tipų kraujagyslių reguliavimą.
7. Refleksinis poveikis širdies veiklai
Vadinamieji širdies refleksai yra atsakingi už dvišalį širdies ryšį su centrine nervų sistema. Šiuo metu yra trys refleksinės įtakos: vidinė, susijusi ir nespecifinė.
Nuosavi širdies refleksai atsiranda, kai sužadinami receptoriai, esantys širdyje ir kraujagyslėse, t. y. savo širdies ir kraujagyslių sistemos receptoriuose. Jie yra klasterių pavidalu – refleksogeniniai arba imlūs širdies ir kraujagyslių sistemos laukai. Refleksogeninių zonų srityje yra mechaniniai ir chemoreceptoriai. Mechanoreceptoriai reaguos į slėgio pokyčius induose, į tempimą, į skysčio tūrio pokyčius. Chemoreceptoriai reaguoja į pokyčius cheminė sudėtis kraujo. Normaliomis sąlygomis šiems receptoriams būdingas nuolatinis elektrinis aktyvumas. Taigi, pasikeitus kraujo slėgiui ar cheminei sudėčiai, pasikeičia impulsas iš šių receptorių. Yra šeši nuosavų refleksų tipai:
1) Beinbridžo refleksas;
2) įtaka iš miego arterijų sinusų srities;
3) įtaka iš aortos lanko srities;
4) vainikinių kraujagyslių poveikis;
5) poveikis iš plaučių kraujagyslių;
6) įtaka perikardo receptoriams.
Refleksinis poveikis iš srities miego sinusai– ampulės formos vidaus pratęsimai miego arterija ties bendrosios miego arterijos bifurkacija. Didėjant slėgiui, šių receptorių impulsai didėja, impulsai perduodami IV galvinių nervų poros skaidulomis, didėja IX galvinių nervų poros aktyvumas. Dėl to įvyksta sužadinimo švitinimas, kuris per klajoklių nervų skaidulas perduodamas į širdį, todėl sumažėja širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis.
Sumažėjus slėgiui miego sinusų srityje, mažėja impulsai centrinėje nervų sistemoje, mažėja IV poros galvinių nervų aktyvumas, mažėja kaukolės nervų X poros branduolių aktyvumas. yra stebimas. Dominuoja simpatiniai nervai, dėl kurių padidėja širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis.
Refleksinių poveikių iš miego sinusų srities reikšmė yra užtikrinti širdies veiklos savireguliaciją.
Didėjant slėgiui, aortos lanko refleksinė įtaka padidina impulsus išilgai klajoklių nervų skaidulų, todėl padidėja branduolių aktyvumas ir sumažėja širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis. priešingai.
Padidėjus slėgiui, vainikinių kraujagyslių refleksinis poveikis sukelia širdies veiklos slopinimą. Tokiu atveju stebimas slėgio sumažėjimas, kvėpavimo gylis ir kraujo dujų sudėties pokyčiai.
Kai plaučių kraujagyslių receptoriai yra perkraunami, širdis sulėtėja.
Kai perikardas tempiamas arba dirginamas cheminėmis medžiagomis, pastebimas širdies veiklos slopinimas.
Taigi, paties širdies refleksai reguliuoja kraujospūdį ir širdies veiklą.
Konjuguoti širdies refleksai apima refleksinį poveikį iš receptorių, kurie nėra tiesiogiai susiję su širdies veikla. Pavyzdžiui, tai yra receptoriai Vidaus organai, akies obuolio, odos temperatūros ir skausmo receptoriai ir kt. Jų svarba – užtikrinti širdies adaptaciją kintančiomis išorinės ir vidinės aplinkos sąlygomis. Jie taip pat paruošia širdies ir kraujagyslių sistemą artėjančiai perkrovai.
Nespecifinių refleksų paprastai nėra, tačiau juos galima stebėti eksperimento metu.
Taigi refleksinės įtakos užtikrina širdies veiklos reguliavimą pagal organizmo poreikius.
8. Širdies veiklos nervinis reguliavimas
Nervų reguliacijai būdinga daugybė ypatybių.
1. Nervų sistema turi sužadinantį ir korekcinį poveikį širdies darbui, užtikrina prisitaikymą prie organizmo poreikių.
2. Nervų sistema reguliuoja medžiagų apykaitos procesų intensyvumą.
Širdį inervuoja centrinės nervų sistemos skaidulos – ekstrakardiniai mechanizmai ir jos pačios skaidulos – intrakardiniai. Intrakardiniai reguliavimo mechanizmai yra pagrįsti metasimpatine nervų sistema, kurioje yra visi būtini intrakardiniai dariniai. refleksinis lankas ir vietinio reguliavimo įgyvendinimą. Svarbų vaidmenį atlieka ir parasimpatinės bei simpatinės autonominės nervų sistemos skaidulos, užtikrinančios aferentinę ir eferentinę inervaciją. Eferentines parasimpatines skaidulas atstovauja klajokliai nervai, pirmųjų preganglioninių neuronų kūnai, esantys pailgųjų smegenėlių rombinės duobės apačioje. Jų procesai baigiasi intramurališkai, o II postganglioninių neuronų kūnai yra širdies sistemoje. Vagus nervai suteikia inervaciją laidumo sistemos dariniams: dešinysis - sinoatrialinis mazgas, kairysis - atrioventrikulinis mazgas. Simpatinės nervų sistemos centrai yra šoniniuose raguose nugaros smegenys I–V krūtinės ląstos segmentų lygyje. Jis inervuoja skilvelių miokardą, prieširdžių miokardą ir laidumo sistemą.
Suaktyvinus simpatinę nervų sistemą, pasikeičia širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis.
Širdį inervuojančių branduolių centrai yra nuolatinio vidutinio sužadinimo būsenoje, dėl to į širdį patenka nerviniai impulsai. Simpatinės ir parasimpatinės skyrių tonas nėra vienodas. Suaugusiam žmogui vyrauja klajoklių nervų tonusas. Jį palaiko impulsai, ateinantys iš centrinės nervų sistemos iš receptorių, esančių kraujagyslių sistemoje. Jie yra refleksogeninių zonų nervų grupių pavidalu:
1) miego arterijos sinuso srityje;
2) aortos lanko srityje;
3) vainikinių kraujagyslių srityje.
Kai nervai, einantys iš miego sinusų į centrinę nervų sistemą, perkertami, sumažėja širdį inervuojančių branduolių tonusas.
Vagus ir simpatiniai nervai yra antagonistai ir turi penkių tipų įtaką širdies darbui:
1) chronotropinis;
2) bathmotropinis;
3) dromotropinis;
4) inotropinis;
5) tonotropinis.
Parasimpatiniai nervai neigiamai veikia visomis penkiomis kryptimis, o simpatiniai – priešingą.
Širdies aferentiniai nervai perduoda impulsus iš centrinės nervų sistemos į klajoklių nervų galus – pirminius jutimo chemoreceptorius, kurie reaguoja į kraujospūdžio pokyčius. Jie yra prieširdžių ir kairiojo skilvelio miokarde. Didėjant slėgiui, didėja receptorių aktyvumas ir perduodamas sužadinimas medulla, širdies darbas keičiasi refleksiškai. Tačiau širdyje yra laisvų nervų galūnėlių, kurios sudaro subendokardo rezginius. Jie kontroliuoja audinių kvėpavimo procesus. Iš šių receptorių impulsai keliauja į nugaros smegenų neuronus ir sukelia skausmą išemijos metu.
Taigi aferentinę širdies inervaciją daugiausia atlieka klajoklio nervų skaidulos, jungiančios širdį su centrine nervų sistema.
9. Humoralinis širdies veiklos reguliavimas
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 padidėjimas K kiekis stimuliuoja 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 (hormonas Skydliaukė) stiprina 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 tipų poveikį neigiamą įtaką dėl širdies veiklos, o norepinefrino – priešingai. 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. Susidaręs 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 kraujagyslės, kurių bazinis tonusas aukštas, į stiprų dirginimą reaguoja atsipalaidavimu, o su žemu baziniu tonu – susitraukimu.
Atsiranda nervų mechanizmas lygiųjų raumenų ląstelės kraujagyslės, veikiamos centrinės nervų sistemos impulsų. 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 būklės pokyčiais lygiuosius raumenis– Tai Ostroumovo-Beilio efektas, kurio tikslas – palaikyti pastovų į organą patenkančio kraujo tūrio 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, kuriuose jie vyrauja? 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, minkštas smegenų dangalai, išoriniai lytiniai organai. Tarpininkas acetilcholinas sąveikauja su M-cholinerginiais kraujagyslių sienelės receptoriais, todėl plečiasi.
Simpatiniam skyriui būdinga vainikinių kraujagyslių, smegenų, plaučių ir skeleto raumenų inervacija. Taip yra dėl to, kad adrenerginės nervų galūnės sąveikauja su β-adrenerginiais receptoriais, sukeldamos vazodilataciją.
Aksono refleksas atsiranda, kai odos receptoriai yra stimuliuojami vieno aksone nervinė ląstelė, dėl ko 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 hiperpoliarizaciją ląstelės membrana. 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 plečiantį 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 (medžiagų grupė, kurią gamina endotelio ląstelės) turi ryškų vietinį sutraukiantį poveikį.
Taigi kraujagyslių tonusui įtakos turi vietiniai, nerviniai ir humoraliniai mechanizmai.
11. Funkcinė sistema, palaikanti pastovų kraujospūdį
Funkcinė sistema, palaikanti pastovų kraujospūdį, yra laikinas organų ir audinių rinkinys, susidarantis nukrypus rodikliams, siekiant juos normalizuoti. Funkcinė sistema susideda iš keturių grandžių:
1) naudingas adaptacinis rezultatas;
2) centrinė grandis;
3) vykdomasis lygis;
4) grįžtamasis ryšys.
Naudingas adaptacinis rezultatas- normalus kraujospūdis, kai keičiasi, sustiprėja impulsai iš centrinės nervų sistemos mechanoreceptorių, dėl to atsiranda sužadinimas.
Centrinė nuoroda atstovaujama vazomotorinio centro. Kai jo neuronai sužadinami, impulsai susilieja ir susilieja į vieną neuronų grupę – veiksmo rezultato priėmėją. Šiose ląstelėse atsiranda galutinio rezultato standartas, tada kuriama programa jam pasiekti.
Vykdomasis lygis apima vidaus organus:
1) širdis;
2) laivai;
3) šalinimo organai;
4) hematopoezės ir kraujo naikinimo organai;
5) deponuojančios institucijos;
6) kvėpavimo sistema (pakitus neigiamam intrapleuriniam slėgiui, keičiasi veninis kraujo grįžimas į širdį);
7) liaukos vidinė sekrecija kurios išskiria adrenaliną, vazopresiną, reniną, aldosteroną;
8) griaučių raumenys, kurie keičia motorinę veiklą.
Dėl vykdomosios valdžios veiklos atstatomas kraujospūdis. Iš širdies ir kraujagyslių sistemos mechanoreceptorių sklinda antrinis impulsų srautas, pernešantis informaciją apie kraujospūdžio pokyčius į centrinę grandį. Šie impulsai patenka į veiksmo rezultato akceptorių neuronus, kur gautas rezultatas lyginamas su standartu.
Taigi, pasiekus norimą rezultatą, funkcinė sistema suyra.
Šiuo metu žinoma, kad funkcinės sistemos centrinis ir vykdomasis mechanizmai nėra aktyvuojami vienu metu, todėl išsiskiria perjungimo laiku:
1) trumpalaikis mechanizmas;
2) tarpinis mechanizmas;
3) ilgalaikis mechanizmas.
Trumpalaikio veikimo mechanizmaiįsijungia greitai, tačiau jų veikimo trukmė yra kelios minutės, daugiausia 1 valanda Tai apima refleksinius širdies veiklos ir kraujagyslių tonuso pokyčius, t.y. pirmiausia įsijungia nervinis mechanizmas.
Tarpinis mechanizmas pradeda veikti palaipsniui per kelias valandas. Šis mechanizmas apima:
1) transkapiliarinio mainų pasikeitimas;
2) filtravimo slėgio sumažėjimas;
3) reabsorbcijos proceso stimuliavimas;
4) įtemptų kraujagyslių raumenų atpalaidavimas padidinus jų tonusą.
Ilgo veikimo mechanizmai sukelti reikšmingesnius įvairių organų ir sistemų funkcijų pokyčius (pavyzdžiui, inkstų funkcijos pakitimus pasikeitus išskiriamo šlapimo kiekiui). Dėl to kraujospūdis atstatomas. Hormonas aldosteronas sulaiko Na, kuris skatina vandens reabsorbciją ir padidina lygiųjų raumenų jautrumą kraujagysles sutraukiantiems veiksniams, pirmiausia renino-angiotenzino sistemai.
Taigi, jei kraujospūdis nukrypsta nuo normos įvairių organų ir audiniai sujungiami, kad atkurtų veikimą. Šiuo atveju sudaromos trys kliūčių eilės:
1) sumažėti kraujagyslių reguliavimas ir širdies darbas;
2) cirkuliuojančio kraujo tūrio sumažėjimas;
3) baltymų ir susidariusių elementų lygio pokyčiai.
12. Histoheminis barjeras ir jo fiziologinis vaidmuo
Histoheminis barjeras yra barjeras tarp kraujo ir audinių. Pirmą kartą juos atrado sovietų fiziologai 1929 m. Histohematinio barjero morfologinis substratas yra kapiliarų sienelė, kurią sudaro:
1) fibrino plėvelė;
2) endotelis ant bazinės membranos;
3) pericitų sluoksnis;
4) adventicija.
Kūne jie atlieka dvi funkcijas – apsauginę ir reguliuojančią.
Apsauginė funkcija susijęs su audinių apsauga nuo patekusių medžiagų (svetimų ląstelių, antikūnų, endogeninių medžiagų ir kt.).
Reguliavimo funkcija Tai yra pastovios kūno vidinės aplinkos sudėties ir savybių užtikrinimas, humoralinio reguliavimo molekulių vedimas ir perdavimas, medžiagų apykaitos produktų pašalinimas iš ląstelių.
Histoheminis barjeras gali būti tarp audinių ir kraujo bei tarp kraujo ir skysčio.
Pagrindinis veiksnys, turintis įtakos histohematinio barjero pralaidumui, yra pralaidumas. Pralaidumas– kraujagyslių sienelės ląstelės membranos gebėjimas praeiti įvairių medžiagų. Tai priklauso nuo:
1) morfofunkciniai požymiai;
2) fermentų sistemų veikla;
3) nervinio ir humoralinio reguliavimo mechanizmai.
Kraujo plazmoje yra fermentų, kurie gali pakeisti kraujagyslių sienelės pralaidumą. Paprastai jų aktyvumas yra mažas, tačiau esant patologijai ar veikiant veiksniams, fermentų aktyvumas padidėja, todėl padidėja pralaidumas. Šie fermentai yra hialuronidazė ir plazminas. Nervų reguliavimas atliekamas nesinapsiniu principu, nes siųstuvas patenka į kapiliarų sieneles su skysčio srautu. Simpatinis autonominės nervų sistemos dalijimasis mažina pralaidumą, o parasimpatinis – padidina.
Humoralinį reguliavimą atlieka medžiagos, suskirstytos į dvi grupes – didinančias pralaidumą ir mažinančias pralaidumą.
Didesnį poveikį turi tarpininkas acetilcholinas, kininai, prostaglandinai, histaminas, serotoninas ir metabolitai, užtikrinantys pH poslinkį į rūgštinę aplinką.
Heparinas, norepinefrinas ir Ca jonai gali turėti mažinantį poveikį.
Histohematiniai barjerai yra transkapiliarinio mainų mechanizmų pagrindas.
Taigi į darbą histohematiniai barjerai didelę įtakąįtakos turi kapiliarų kraujagyslių sienelės sandara, taip pat fiziologiniai ir fizikiniai bei cheminiai veiksniai.
Pagrindinė širdies ir kraujagyslių sistemos svarba yra aprūpinti krauju organus ir audinius. Širdies ir kraujagyslių sistemą sudaro širdis, kraujagyslės ir limfagyslės.
Žmogaus širdis yra tuščiaviduris raumeningas organas, vertikalia pertvara padalintas į kairę ir dešinę puses, o horizontalia pertvara į keturias ertmes: du prieširdžius ir du skilvelius. Širdį tarsi maišelį supa jungiamojo audinio membrana – perikardas. Širdyje yra dviejų tipų vožtuvai: atrioventrikuliniai (atskiriantys prieširdžius nuo skilvelių) ir pusmėnulio (tarp skilvelių ir didelių kraujagyslių – aortos ir plaučių arterijos). Pagrindinis vožtuvo aparato vaidmuo yra užkirsti kelią atvirkštiniam kraujo tekėjimui.
Du kraujo apytakos ratai atsiranda ir baigiasi širdies kamerose.
Didysis ratas prasideda nuo aortos, kuri kyla iš kairiojo skilvelio. Aorta virsta arterijomis, arterijos – arteriolėmis, arteriolės – kapiliarais, kapiliarai – venulėmis, venulės – venomis. Visos didžiojo rato venos surenka kraują į tuščiąją veną: viršutinė - iš viršutinės kūno dalies, apatinė - iš apatinės. Abi venos ištuštėja į dešinįjį prieširdį.
Iš dešiniojo prieširdžio kraujas patenka į dešinįjį skilvelį, kur prasideda plaučių cirkuliacija. Kraujas iš dešiniojo skilvelio patenka į plaučių kamieną, kuriuo kraujas teka į plaučius. Plaučių arterijos šakojasi į kapiliarus, tada kraujas susirenka į venules, venas ir patenka į kairįjį prieširdį, kur baigiasi plaučių cirkuliacija. Didžiojo apskritimo pagrindinis vaidmuo – užtikrinti organizmo medžiagų apykaitą, mažojo – prisotinti kraują deguonimi.
Pagrindinės fiziologinės širdies funkcijos yra: jaudrumas, gebėjimas atlikti sužadinimą, susitraukimas, automatizmas.
Širdies automatizmas suprantamas kaip širdies gebėjimas susitraukti veikiant impulsams, kylantiems viduje. Šią funkciją atlieka netipinis širdies audinys, kurį sudaro: sinoaurikulinis mazgas, atrioventrikulinis mazgas, Hiss pluoštas. Širdies automatizmo ypatybė yra ta, kad viršutinė automatizmo sritis slopina pagrindinės automatizmą. Pagrindinis širdies stimuliatorius yra sinoaurikulinis mazgas.
Širdies ciklas apibrėžiamas kaip vienas pilnas širdies susitraukimas. Širdies ciklas susideda iš sistolės (susitraukimo periodo) ir diastolės (atsipalaidavimo periodo). Prieširdžių sistolė užtikrina kraujo patekimą į skilvelius. Tada prieširdžiai patenka į diastolės fazę, kuri tęsiasi per visą skilvelių sistolę. Diastolės metu skilveliai prisipildo krauju.
Širdies susitraukimų dažnis yra širdies plakimų skaičius per minutę.
Aritmija – tai širdies susitraukimų ritmo sutrikimas, tachikardija – padažnėjęs širdies susitraukimų dažnis (ŠSD), dažnai atsiranda, kai sustiprėja simpatinės nervų sistemos įtaka, bradikardija – tai širdies susitraukimų dažnio sumažėjimas, dažnai atsiranda, kai veikia parasimpatinės nervų sistemos įtaka. nervų sistema didėja.
Ekstrasistolija yra nepaprastas širdies susitraukimas.
Širdies blokada yra širdies laidumo sutrikimas, kurį sukelia netipinių širdies ląstelių pažeidimas.
Širdies veiklos rodikliai yra šie: insulto tūris – kraujo kiekis, kuris patenka į kraujagysles su kiekvienu širdies susitraukimu.
Minutės tūris – tai kraujo kiekis, kurį širdis per minutę perpumpuoja į plaučių kamieną ir aortą. Širdies minutinis tūris didėja fiziniam aktyvumui. Esant vidutinio sunkumo mankštai, širdies tūris padidėja dėl padidėjusios širdies susitraukimo jėgos ir dažnio. Esant didelėms galios apkrovoms tik dėl padažnėjusio širdies ritmo.
Širdies veiklos reguliavimas vyksta dėl neurohumoralinių įtakų, kurios keičia širdies susitraukimų intensyvumą ir pritaiko jos veiklą prie organizmo poreikių ir gyvenimo sąlygų. Nervų sistemos įtaka širdies veiklai vykdoma per klajoklinį nervą (parasimpatinė centrinės nervų sistemos dalis) ir per simpatinius nervus (simpatinė centrinės nervų sistemos dalis). Šių nervų galūnės keičia sinoaurikulinio mazgo automatiškumą, sužadinimo greitį per širdies laidumo sistemą ir širdies susitraukimų intensyvumą. Nervus vagus susijaudinus sumažina širdies ritmą ir širdies susitraukimų stiprumą, sumažina širdies raumens jaudrumą ir tonusą, sužadinimo greitį. Simpatiniai nervai, priešingai, padidina širdies susitraukimų dažnį, padidina širdies susitraukimų stiprumą, padidina širdies raumens jaudrumą ir tonusą, taip pat sužadinimo greitį. Humoralinį poveikį širdžiai daro hormonai, elektrolitai ir kiti biologiniai veikliosios medžiagos, kurie yra organų ir sistemų gyvybinės veiklos produktai. Acetilcholinas (ACCh) ir norepinefrinas (NA) – nervų sistemos mediatoriai – turi ryškų poveikį širdies veiklai. ACH veikimas panašus į parasimpatinės, o norepinefrino – į simpatinės nervų sistemos veikimą.
Kraujagyslės. Kraujagyslių sistemoje yra: pagrindinės (didelės elastinės arterijos), rezistencinės (mažos arterijos, arteriolės, prieškapiliariniai ir pokapiliariniai sfinkteriai, venulės), kapiliarai (mainų kraujagyslės), talpinės (venos ir venulės), šunto kraujagyslės.
Kraujospūdis (BP) reiškia slėgį kraujagyslių sienelėse. Slėgis arterijose ritmiškai svyruoja, pasiekdamas maksimumą aukštas lygis sistolės metu ir sumažėja diastolės metu. Tai paaiškinama tuo, kad sistolės metu išstumtas kraujas susiduria su arterijų sienelių pasipriešinimu ir kraujo mase, užpildančia arterijų sistemą, didėja slėgis arterijose ir tam tikras jų sienelių tempimas. Diastolės metu kraujospūdis mažėja ir palaikomas tam tikrame lygyje dėl elastingo arterijų sienelių susitraukimo ir arteriolių pasipriešinimo, dėl kurio tęsiasi kraujo judėjimas į arterioles, kapiliarus ir venas. Todėl kraujospūdžio reikšmė yra proporcinga širdies į aortą išstumtam kraujo kiekiui (t.y. insulto tūriui) ir periferiniam pasipriešinimui. Yra sistolinis (SBP), diastolinis (DBP), pulsas ir vidutinis kraujospūdis.
Sistolinis kraujospūdis yra slėgis, kurį sukelia kairiojo skilvelio sistolė (100–120 mm Hg). Diastolinis slėgis nustatomas pagal rezistencinių kraujagyslių tonusą širdies diastolės metu (60-80 mm Hg). Skirtumas tarp SBP ir DBP vadinamas impulsiniu slėgiu. Vidutinis kraujospūdis yra lygus DBP ir 1/3 pulsinio slėgio sumai. Vidutinis kraujospūdis išreiškia nuolatinio kraujo judėjimo energiją ir yra pastovus tam tikro organizmo. Aukštas kraujospūdis vadinamas hipertenzija. Kraujospūdžio sumažėjimas vadinamas hipotenzija. Kraujospūdis išreiškiamas gyvsidabrio stulpelio milimetrais. Normalus sistolinis spaudimas svyruoja nuo 100-140 mm Hg, diastolinis - 60-90 mm Hg.
Paprastai slėgis matuojamas peties arterijoje. Norėdami tai padaryti, ant apnuoginto tiriamojo peties uždedamas ir pritvirtinamas manžetė, kuri turi priglusti taip, kad vienas pirštas tilptų tarp jo ir odos. Manžetės kraštas, kur yra guminis vamzdelis, turi būti nukreiptas žemyn ir 2–3 cm virš kubitinės duobės. Užfiksavęs manžetę, egzaminuojamasis patogiai padeda ranką delnu į viršų, plaštakos raumenys turi būti atpalaiduoti. Alkūnės vingyje pulsuojant randama žasto arterija, ant jos uždedamas fonendoskopas, uždaromas sfigmomanometro vožtuvas ir į manžetę bei manometrą pumpuojamas oras. Oro slėgio aukštis manžete, suspaudžiančioje arteriją, atitinka gyvsidabrio lygį instrumento skalėje. Į manžetę įpučiamas oras tol, kol slėgis joje viršija maždaug 30 mm Hg. Lygis, kai nustoja aptikti brachialinės ar radialinės arterijos pulsaciją. Po to vožtuvas atidaromas ir iš manžetės lėtai išleidžiamas oras. Tuo pat metu fonendoskopu klausomasi brachialinės arterijos ir stebimas manometro skalės rodmuo. Kai slėgis manžete yra šiek tiek žemiau sistolinio, aukščiau brachialinė arterija pradeda girdėti tonai, sinchroniški su širdies veikla. Manometro rodmuo pirmą kartą pasigirdus garsams pažymimas kaip sistolinio slėgio reikšmė. Ši vertė paprastai nurodoma 5 mm tikslumu (pavyzdžiui, 135, 130, 125 mmHg ir kt.). Toliau mažėjant slėgiui manžete, garsai palaipsniui silpnėja ir išnyksta. Šis spaudimas yra diastolinis.
Sveikų žmonių kraujospūdis smarkiai svyruoja nuo fizinio aktyvumo, emocinio streso, kūno padėties, valgymo laiko ir kitų veiksnių. Mažiausias slėgis atsiranda ryte, tuščiu skrandžiu, ramybės būsenoje, tai yra tomis sąlygomis, kai nustatomas bazinis metabolizmas, todėl šis slėgis vadinamas baziniu arba baziniu. Pirmo matavimo metu kraujospūdžio lygis gali būti aukštesnis nei realiai, tai nulemia kliento reakcija į matavimo procedūrą. Todėl rekomenduojama, nenuimant manžetės ir tik iš jo išleidžiant orą, kelis kartus matuoti slėgį ir atsižvelgti į paskutinį mažiausią skaičių. Trumpalaikis kraujospūdžio padidėjimas gali būti stebimas esant sunkiam fiziniam krūviui, ypač netreniruotiems asmenims, esant psichikos susijaudinimui, vartojant alkoholį, stipri arbata, kava, su per dideliu rūkymu ir stipriu skausmu.
Pulsas – tai ritmiškas arterijos sienelės svyravimas, kurį sukelia širdies susitraukimas, kraujo patekimas į arterinę sistemą ir slėgio pokytis joje sistolės ir diastolės metu.
Pulso bangos plitimas yra susijęs su arterijų sienelių gebėjimu elastingai ištempti ir sugriūti. Paprastai pulsas pradedamas tirti radialinėje arterijoje, nes jis yra paviršutiniškai, tiesiai po oda ir gali būti lengvai apčiuopiamas tarp stiebo ataugų. spindulys o vidinio stipininio raumens sausgyslė. Palpuojant pulsą, tiriamojo ranka uždengiama dešinė ranka riešo sąnario srityje taip, kad 1 pirštas būtų užpakalinėje dilbio dalyje, o likęs - ant priekinio jo paviršiaus. Suradę arteriją, prispauskite ją prie apatinio kaulo. Pulso banga po pirštais jaučiama kaip arterijos išsiplėtimas. Radialinių arterijų pulsas gali būti nevienodas, todėl tyrimo pradžioje jį reikia apčiuopti abiejose stipininėse arterijose vienu metu, abiem rankomis.
Arterinio pulso tyrimas leidžia gauti svarbios informacijos apie širdies darbą ir kraujotakos būklę. Šis tyrimas atliekamas tam tikra tvarka. Pirmiausia reikia įsitikinti, kad pulsas vienodai jaučiamas abiem rankomis. Norėdami tai padaryti, vienu metu apčiuopiamos dvi radialinės arterijos ir lyginamas pulso bangų dydis dešinėje ir kairėje rankoje (paprastai jis yra vienodas). Pulso bangos dydis iš vienos pusės gali būti mažesnis nei iš kitos pusės, tada jie kalba apie kitokį impulsą. Jis stebimas su vienašališkomis arterijos struktūros ar vietos anomalijomis, jos susiaurėjimu, naviko suspaudimu, randais ir kt. Kitoks pulsas atsiras ne tik pasikeitus radialinėje arterijoje, bet ir esant panašiems pakitimams prieš srovę esančiose arterijose. - brachialinis, poraktinis. Jei aptinkamas kitoks pulsas, toliau tiriama ranka, kurioje pulso bangos yra geriau išreikštos.
Nustatomos šios pulso savybės: ritmas, dažnis, įtampa, užpildymas, dydis ir forma. Sveiko žmogaus širdies susitraukimai ir pulso banga seka vienas kitą vienodais intervalais, t.y. pulsas ritmingas. Įprastomis sąlygomis pulso dažnis atitinka širdies susitraukimų dažnį ir yra lygus 60-80 dūžių per minutę. Pulso dažnis skaičiuojamas 1 minutę. Gulint pulsas vidutiniškai 10 dūžių mažesnis nei stovint. Fiziškai išsivysčiusių žmonių pulsas nesiekia 60 k./min., o treniruotų sportininkų – iki 40-50 k./min., o tai rodo ekonomišką širdies darbą. Ramybės būsenoje širdies susitraukimų dažnis (HR) priklauso nuo amžiaus, lyties ir laikysenos. Su amžiumi jis mažėja.
Sveiko žmogaus pulsas ramybės būsenoje ritmingas, be pertrūkių, gero prisipildymo ir įtampos. Pulsas laikomas ritmingu, kai dūžių skaičius per 10 sekundžių skiriasi nuo ankstesnio skaičiaus per tą patį laikotarpį ne daugiau kaip vienu dūžiu. Norėdami suskaičiuoti, naudokite chronometrą arba įprastą laikrodį su antrąja rodykle. Norėdami gauti palyginamų duomenų, visada matuokite pulsą toje pačioje padėtyje (gulint, sėdint ar stovint). Pavyzdžiui, išmatuokite pulsą ryte iškart po miego, gulėdami. Prieš ir po pamokų – sėdėjimas. Nustatant pulso reikšmę, reikia atsiminti, kad širdies ir kraujagyslių sistema yra labai jautri įvairios įtakos(emocinis, fizinis stresas ir kt.). Būtent todėl ramiausias pulsas fiksuojamas ryte, iškart po pabudimo, horizontalioje padėtyje. Prieš treniruotę jis gali žymiai padidėti. Mankštos metu širdies ritmą galima stebėti skaičiuojant pulsą 10 sekundžių. Padidėjęs pulsas ramybės būsenoje kitą dieną po treniruotės (ypač jei blogai jaučiatės, sutrinka miegas, nenorite sportuoti ir pan.) rodo nuovargį. Žmonėms, kurie reguliariai sportuoja pratimas, Daugiau nei 80 dūžių/min. širdies susitraukimų dažnis ramybėje laikomas nuovargio požymiu. Savikontrolės dienoraštis įrašo pulso dūžių skaičių ir pažymi jo ritmą.
Dėl kurso fizinis našumas naudoti duomenis apie procesų pobūdį ir trukmę, gautus atliekant įvairius funkcinius tyrimus su širdies susitraukimų dažnio registravimu po fizinio krūvio. Šie pratimai gali būti naudojami kaip tokie testai.
Nelabai fiziškai pasiruošę žmonės, taip pat vaikai per 30 sekundžių padaro 20 gilių ir net pritūpimų (pritūpdami ištieskite rankas į priekį, atsistojus nuleiskite), tada iš karto sėdėdami skaičiuokite pulsą į 10. sekundes 3 minutes. Jei pulsas atsistato iki pirmos minutės pabaigos - puikiai, iki 2-os pabaigos - gerai, iki 3-os pabaigos - patenkinamai. Tokiu atveju pulsas padidėja ne daugiau kaip 50-70% pradinės vertės. Jei pulsas neatsistato per 3 minutes, tai nepatenkinama. Būna, kad širdies susitraukimų dažnis, palyginti su pradiniu, padažnėja 80% ar daugiau, o tai rodo sumažėjimą funkcinė būklėširdies ir kraujagyslių sistemos.
Su geru fizinis pasirengimas naudokite bėgimą vietoje 3 minutes vidutiniu tempu (180 žingsnių per minutę), aukštai keldami klubus ir judėdami rankas, kaip ir įprastu bėgimu. Jeigu pulsas padažnėja ne daugiau kaip 100% ir atsistato per 2-3 minutes – puiku, 4 – gerai, 5 – patenkinamai. Jei pulsas padažnėja daugiau nei 100%, o atsigauna daugiau nei per 5 minutes, tada ši būklė vertinama kaip nepatenkinama.
Bandymai su pritūpimais arba matuojamas bėgimas vietoje neturėtų būti atliekami iš karto po valgio arba po treniruotės. Pagal širdies ritmą mankštos metu galite įvertinti fizinio aktyvumo mastą ir intensyvumą Šis asmuo ir darbo režimas (aerobinis, anaerobinis), kuriuo vyksta treniruotės.
Mikrocirkuliacijos vienetas yra širdies ir kraujagyslių sistemos centrinė dalis. Jis atlieka pagrindinę kraujo funkciją – transkapiliarinius mainus. Mikrocirkuliacijos vienetą sudaro mažos arterijos, arteriolės, kapiliarai, venulės ir mažos venos. Kapiliaruose vyksta transkapiliariniai mainai. Tai įmanoma dėl ypatingos kapiliarų struktūros, kurių sienelė turi dvipusį pralaidumą. Kapiliarų pralaidumas yra aktyvus procesas, kuri suteikia optimalią aplinką normaliam kūno ląstelių funkcionavimui. Kraujas iš mikrocirkuliacijos lovos patenka į venas. Venose slėgis žemas nuo 10-15 mmHg mažose iki 0 mmHg. dideliuose. Kraujo judėjimą venomis palengvina daugybė veiksnių: širdies darbas, venų vožtuvų aparatas, griaučių raumenų susitraukimas, krūtinės ląstos siurbimo funkcija.
Fizinio aktyvumo metu organizmo poreikiai, ypač deguonies, labai padidėja. Padidėja sąlyginis refleksinis širdies darbas, dalis nusėdusio kraujo patenka į bendrą kraujotaką, padidėja adrenalino išsiskyrimas. medulla antinksčių liaukos Adrenalinas stimuliuoja širdies veiklą, sutraukia vidaus organų kraujagysles, todėl padidėja kraujospūdis, linijinis greitis kraujo tekėjimas per širdį, smegenis, plaučius. Fizinio aktyvumo metu žymiai padidėja raumenų aprūpinimas krauju. To priežastis – intensyvi medžiagų apykaita raumenyse, dėl kurios jame kaupiasi medžiagų apykaitos produktai (anglies dioksidas, pieno rūgštis ir kt.), kurie turi ryškų. vazodilatacinis poveikis ir prisideda prie galingesnio kapiliarų atidarymo. Raumenų kraujagyslių skersmens išsiplėtimas nėra lydimas kraujospūdžio sumažėjimo dėl centrinėje nervų sistemoje suaktyvėjusių spaudimo mechanizmų, taip pat padidėjusios gliukokortikoidų ir katecholaminų koncentracijos kraujyje. Skeleto raumenų darbas padidina veninį kraujotaką, o tai skatina greitą veninį kraujo grįžimą. O padidėjus medžiagų apykaitos produktų, ypač anglies dioksido, kiekiui kraujyje, stimuliuojamas kvėpavimo centras, padidėja kvėpavimo gylis ir dažnis. Tai savo ruožtu padidina neigiamą krūtinės ląstos spaudimą, kuris yra svarbus mechanizmas, didinant venų grįžimą į širdį.
Literatūra
1. Ermolajevas Yu.A. Amžiaus fiziologija. M., Aukštoji mokykla, 1985 m
2. Khripkova A.G. Amžiaus fiziologija. - M., Išsilavinimas, 1975 m.
3. Khripkova A.G. Žmogaus anatomija, fiziologija ir higiena. - M., Išsilavinimas, 1978 m.
4. Khripkova A.G., Antropova M.V., Farber D.A. Amžiaus fiziologija ir mokyklos higiena. - M., Išsilavinimas, 1990 m.
5. Matyushonok M.G. ir kiti vaikų ir paauglių fiziologija ir higiena. - Minskas, 1980 m
6. Leontyeva N.N., Marinova K.V. Vaiko kūno anatomija ir fiziologija (1 ir 2 dalys). M., Išsilavinimas, 1986 m.
Susijusi informacija.
Kraujo masė juda per uždarą kraujagyslių sistemą, susidedančią iš sisteminės ir plaučių kraujotakos, griežtai laikantis pagrindinių fizinių principų, įskaitant tėkmės tęstinumo principą. Remiantis šiuo principu, tėkmės plyšimas staigių sužalojimų ir žaizdų metu, kartu su kraujagyslių lovos vientisumo pažeidimu, praranda tiek cirkuliuojančio kraujo tūrio dalį, tiek didelį širdies susitraukimo kinetinės energijos kiekį. Normaliai veikiančioje kraujotakos sistemoje pagal tėkmės tęstinumo principą per laiko vienetą bet kuriuo uždaros kraujagyslių sistemos skerspjūviu juda toks pat kraujo tūris.
Tolesnis kraujotakos funkcijų tyrimas tiek eksperimentiškai, tiek klinikoje leido suprasti, kad kraujotaka kartu su kvėpavimu yra viena iš svarbiausių gyvybę palaikančių sistemų, arba vadinamųjų „gyvybinių“ funkcijų. kūnas, kurio funkcionavimo nutrūkimas baigiasi mirtimi per kelias sekundes ar minutes. Tarp bendros paciento organizmo būklės ir kraujotakos būklės yra tiesioginis ryšys, todėl hemodinamikos būklė yra vienas iš ligos sunkumą lemiančių kriterijų. Bet kokios rimtos ligos vystymąsi visada lydi kraujotakos funkcijos pokyčiai, pasireiškiantys arba patologiniu jos suaktyvėjimu (įtampa), arba įvairaus sunkumo depresija (nepakankamumu, nepakankamumu). Pirminis kraujotakos pažeidimas būdingas įvairių etiologijų sukrėtimams.
Hemodinamikos adekvatumo įvertinimas ir palaikymas yra svarbiausias gydytojo veiklos komponentas anestezijos, intensyvios terapijos ir reanimacijos metu.
Kraujotakos sistema vykdo transportinį ryšį tarp organų ir kūno audinių. Kraujotaka atlieka daug tarpusavyje susijusių funkcijų ir lemia susijusių procesų intensyvumą, o tai savo ruožtu veikia kraujotaką. Visos funkcijos, realizuojamos kraujo apytakos būdu, pasižymi biologiniu ir fiziologiniu specifiškumu ir yra orientuotos į masių, ląstelių ir molekulių, atliekančių apsaugines, plastines, energetines ir informacines užduotis, perdavimo reiškinio įgyvendinimą. Bendriausia forma kraujo apytakos funkcijos sumažinamos iki masės perdavimo per kraujagyslių sistemą ir masės mainų su vidine ir išorine aplinka. Šis reiškinys, ryškiausiai matomas dujų mainų pavyzdyje, yra įvairių organizmo funkcinės veiklos būdų augimas, vystymasis ir lankstus aprūpinimas, sujungiant jį į dinamišką visumą.
Pagrindinės kraujotakos funkcijos yra šios:
1. Deguonies pernešimas iš plaučių į audinius ir anglies dvideginis iš audinių į plaučius.
2. Plastikinių ir energetinių substratų pristatymas į jų vartojimo vietas.
3. Medžiagų apykaitos produktų perkėlimas į organus, kur vyksta tolesnis jų transformavimas ir išskyrimas.
4. Humoralinių santykių tarp organų ir sistemų įgyvendinimas.
Be to, kraujas atlieka buferio tarp išorinės ir vidinės aplinkos vaidmenį ir yra aktyviausia organizmo hidromainų grandis.
Kraujotakos sistemą sudaro širdis ir kraujagyslės. Iš audinių tekantis veninis kraujas patenka į dešinįjį prieširdį, o iš ten – į dešinįjį širdies skilvelį. Pastarajam susitraukus kraujas pumpuojamas į plaučių arteriją. Tekėdamas per plaučius, kraujas visiškai arba iš dalies susibalansuoja su alveolinėmis dujomis, dėl to jis atsisako anglies dioksido pertekliaus ir yra prisotintas deguonimi. Plaučių kraujagyslių sistema ( plaučių arterijos, kapiliarų ir venų) formos plaučių cirkuliacija. Arterizuotas kraujas iš plaučių teka plaučių venomis į kairįjį prieširdį, o iš ten į kairįjį skilvelį. Jam susitraukdamas kraujas pumpuojamas į aortą, o toliau į visų organų ir audinių arterijas, arterioles ir kapiliarus, iš kurių venulomis ir venomis teka į dešinįjį prieširdį. Susidaro šių indų sistema sisteminė kraujotaka. Bet koks elementarus cirkuliuojančio kraujo tūris nuosekliai praeina per visas išvardytas kraujotakos sistemos dalis (išskyrus kraujo dalis, kurioms taikomas fiziologinis ar patologinis šuntavimas).
Remiantis klinikinės fiziologijos tikslais, patartina kraujotaką laikyti sistema, susidedančia iš šių funkcinių padalinių:
1. Širdis(širdies siurblys) yra pagrindinis cirkuliacijos variklis.
2. Buferiniai indai arba arterijos, atlieka daugiausia pasyvią transportavimo funkciją tarp siurblio ir mikrocirkuliacijos sistemos.
3. Konteineriniai laivai, arba venos, atliekantis transportinę kraujo grąžinimo į širdį funkciją. Tai aktyvesnė kraujotakos sistemos dalis nei arterijos, nes venos savo tūrį gali keisti 200 kartų, aktyviai dalyvaudamos veninio grįžimo ir cirkuliuojančio kraujo tūrio reguliavime.
4. Paskirstymo indai(pasipriešinimas) - arteriolės, reguliuoja kraujotaką per kapiliarus ir yra pagrindinė fiziologinė širdies išeigos, taip pat venulių, regioninio pasiskirstymo priemonė.
5. Mainų laivai- kapiliarai, kraujotakos sistemos integravimas į bendrą skysčių ir cheminių medžiagų judėjimą organizme.
6. Šunto laivai- arterioveninės anastomozės, reguliuojančios periferinį pasipriešinimą arteriolių spazmo metu, dėl ko sumažėja kraujo tekėjimas per kapiliarus.
Pirmieji trys kraujo apytakos skyriai (širdis, buferiniai indai ir konteineriniai indai) atstovauja makrocirkuliacijos sistemai, likusios sudaro mikrocirkuliacijos sistemą.
Priklausomai nuo kraujospūdžio lygio, išskiriami šie kraujotakos sistemos anatominiai ir funkciniai fragmentai:
1. Aukšto slėgio kraujotakos sistema (nuo kairiojo skilvelio iki sisteminių kapiliarų).
2. Sistema žemas spaudimas(nuo sisteminio rato kapiliarų iki kairiojo prieširdžio imtinai).
Nors širdies ir kraujagyslių sistema yra vientisas morfofunkcinis darinys, norint suprasti kraujotakos procesus, patartina atskirai apsvarstyti pagrindinius širdies veiklos aspektus, kraujagyslių aparatą ir reguliavimo mechanizmus.
Širdis
Šis apie 300 g sveriantis organas krauju aprūpina 70 kg sveriantį „idealų žmogų“ apie 70 metų. Ramybės būsenoje kiekvienas suaugusio žmogaus širdies skilvelis išpumpuoja 5–5,5 litro kraujo per minutę; todėl per 70 metų abiejų skilvelių produktyvumas yra maždaug 400 milijonų litrų, net jei žmogus yra ramybės būsenoje.
Organizmo medžiagų apykaitos poreikiai priklauso nuo jo funkcinės būklės (poilsio, fizinė veikla, rimtos ligos kartu su hipermetaboliniu sindromu). Sunkaus fizinio krūvio metu minutės tūris gali padidėti iki 25 litrų ar daugiau, nes padidėja širdies susitraukimų stiprumas ir dažnis. Dalis šių pokyčių atsiranda dėl nervinio ir humoralinio poveikio miokardui ir širdies receptorių aparatui, kiti yra fizinės veninio grįžimo „tempimo jėgos“ poveikio širdies raumens skaidulų susitraukimo jėgai pasekmė.
Širdyje vykstantys procesai sutartinai skirstomi į elektrocheminius (automatiškumas, jaudrumas, laidumas) ir mechaninius, užtikrinančius miokardo susitraukiamąjį aktyvumą.
Širdies elektrocheminis aktyvumas.Širdies susitraukimai atsiranda dėl periodinių sužadinimo procesų, vykstančių širdies raumenyje. Širdies raumuo – miokardas – turi nemažai savybių, užtikrinančių nenutrūkstamą jo ritminį aktyvumą – automatiškumą, jaudrumą, laidumą ir kontraktilumą.
Širdies sužadinimas periodiškai vyksta veikiant joje vykstantiems procesams. Šis reiškinys vadinamas automatizavimas. Tam tikros širdies sritys, sudarytos iš specialaus raumenų audinio, turi galimybę automatizuotis. Šis specifinis raumuo sudaro širdies laidumo sistemą, susidedančią iš sinusinio (sinoatrialinio, sinoatrialinio) mazgo – pagrindinio širdies stimuliatoriaus, esančio prieširdžio sienelėje prie tuščiosios venos žiočių, ir atrioventrikulinio (atrioventrikulinio) mazgas, esantis apatiniame dešiniojo prieširdžio trečdalyje ir tarpskilvelinėje pertvaroje. Atrioventrikulinis pluoštas (His ryšulėlis) kilęs iš atrioventrikulinio mazgo, perveriantis atrioventrikulinę pertvarą ir dalijantis į kairę ir dešinę kojas, kurios eina į tarpskilvelinę pertvarą. Širdies viršūnės srityje atrioventrikulinio pluošto kojos linksta aukštyn ir pereina į širdies laidžių miocitų (Purkinje skaidulų) tinklą, panardintą į susitraukiantį skilvelių miokardą. Fiziologinėmis sąlygomis miokardo ląstelės yra ritminio aktyvumo (sužadinimo) būsenoje, kurią užtikrina efektyvus šių ląstelių jonų siurblių veikimas.
Širdies laidumo sistemos ypatybė yra kiekvienos ląstelės gebėjimas savarankiškai generuoti sužadinimą. Įprastomis sąlygomis visų apatinių laidumo sistemos dalių automatiškumą slopina dažnesni impulsai, sklindantys iš sinoatrialinio mazgo. Pažeidus šį mazgą (generuojant impulsus, kurių dažnis yra 60–80 dūžių per minutę), širdies stimuliatorius gali tapti atrioventrikuliniu mazgu, užtikrinančiu 40–50 dūžių per minutę dažnį, o jei šis mazgas yra išjungtas, Hiso pluošto skaidulos (dažnis 30–40 dūžių per minutę). Jei sugenda ir šis širdies stimuliatorius, sužadinimo procesas Purkinje skaidulose gali vykti labai retu ritmu – maždaug 20/min.
Atsiradęs sinusiniame mazge, sužadinimas plinta į atriumą, pasiekdamas atrioventrikulinį mazgą, kur dėl mažo jo raumenų skaidulų storio ir ypatingas būdas jų ryšys yra tam tikras sužadinimo laidumo vėlavimas. Dėl to sužadinimas pasiekia atrioventrikulinį pluoštą ir Purkinje skaidulas tik po to, kai prieširdžių raumenys spėja susitraukti ir pumpuoti kraują iš prieširdžių į skilvelius. Taigi, atrioventrikulinis uždelsimas užtikrina reikiamą prieširdžių ir skilvelių susitraukimų seką.
Laidumo sistemos buvimas užtikrina keletą svarbių fiziologinių širdies funkcijų: 1) ritmingą impulsų generavimą; 2) būtina prieširdžių ir skilvelių susitraukimų seka (koordinacija); 3) sinchroninis skilvelių miokardo ląstelių įtraukimas į susitraukimo procesą.
Tiek ekstrakardinis poveikis, tiek tiesiogiai širdies struktūras veikiantys veiksniai gali sutrikdyti šiuos susijusius procesus ir sukelti įvairių širdies ritmo patologijų vystymąsi.
Širdies mechaninė veikla.Širdis pumpuoja kraują į kraujagyslių sistemą, periodiškai susitraukdama raumenų ląsteles, kurios sudaro prieširdžių ir skilvelių miokardą. Miokardo susitraukimas sukelia kraujospūdžio padidėjimą ir jo išstūmimą iš širdies kamerų. Kadangi abiejuose prieširdžiuose ir abiejuose skilveliuose yra bendrų miokardo sluoksnių, sužadinimas vienu metu pasiekia jų ląsteles ir abiejų prieširdžių bei tada abiejų skilvelių susitraukimas vyksta beveik sinchroniškai. Prieširdžių susitraukimas prasideda tuščiosios venos angų srityje, dėl to angos suspaudžiamos. Todėl kraujas pro atrioventrikulinius vožtuvus gali judėti tik viena kryptimi – į skilvelius. Skilvelinės diastolės metu vožtuvai atsidaro ir kraujas iš prieširdžių patenka į skilvelius. Kairiajame skilvelyje yra dviburis arba mitralinis vožtuvas, o dešiniajame – triburis vožtuvas. Skilvelių tūris palaipsniui didėja, kol slėgis juose viršija slėgį prieširdyje ir vožtuvas užsidaro. Šiuo metu skilvelio tūris yra galutinis diastolinis tūris. Aortos ir plaučių arterijos žiotyse yra pusmėnulio vožtuvai, susidedantys iš trijų žiedlapių. Kai skilveliai susitraukia, kraujas veržiasi link prieširdžių ir užsidaro atrioventrikuliniai vožtuvai, o pusmėnulio vožtuvai taip pat lieka uždaryti. Skilvelių susitraukimo pradžia, kai vožtuvai visiškai užsidaro, paverčiant skilvelį laikinai izoliuota kamera, atitinka izometrinio susitraukimo fazę.
Slėgis skilveliuose padidėja jų izometrinio susitraukimo metu, kol jis viršija slėgį dideliuose induose. To pasekmė yra kraujo išstūmimas iš dešiniojo skilvelio į plaučių arteriją ir iš kairiojo skilvelio į aortą. Skilvelinės sistolės metu vožtuvo žiedlapiai, esant kraujospūdžiui, prispaudžiami prie kraujagyslių sienelių ir laisvai išstumiami iš skilvelių. Diastolės metu slėgis skilveliuose tampa mažesnis nei didžiuosiuose kraujagyslėse, kraujas iš aortos ir plaučių arterijos veržiasi link skilvelių ir užtrenkia pusmėnulio vožtuvus. Dėl slėgio kritimo širdies kamerose diastolės metu slėgis veninėje (aferentinėje) sistemoje pradeda viršyti slėgį prieširdžiuose, kur kraujas teka iš venų.
Širdis prisipildo krauju dėl daugelio priežasčių. Pirmasis yra liekamoji varomoji jėga, kurią sukelia širdies susitraukimas. Vidutinis kraujospūdis sisteminio rato venose yra 7 mm Hg. Art., o širdies ertmėse diastolės metu linksta į nulį. Taigi slėgio gradientas yra tik apie 7 mmHg. Art. Į tai reikia atsižvelgti atliekant chirurgines intervencijas – bet koks atsitiktinis tuščiosios venos suspaudimas gali visiškai sustabdyti kraujo patekimą į širdį.
Antroji kraujo pritekėjimo į širdį priežastis – griaučių raumenų susitraukimas ir dėl to suspaudžiamos galūnių ir liemens venos. Venose yra vožtuvai, leidžiantys kraujui tekėti tik viena kryptimi – į širdį. Šis vadinamasis venų pompa užtikrina reikšmingą veninio kraujo tekėjimo į širdį padidėjimą ir širdies išstumiamumą fizinio darbo metu.
Trečioji veninio grįžimo padidėjimo priežastis yra kraujo siurbimo poveikis krūtinės ląstos, kuri yra hermetiškai uždaryta ertmė su neigiamas slėgis. Įkvėpimo metu ši ertmė padidėja, joje esantys organai (ypač tuščiosios venos) išsitempia, slėgis tuščiojoje venoje ir prieširdžiuose tampa neigiamas. Tam tikrą reikšmę turi ir skilvelių siurbimo jėga, atsipalaidavusi kaip guminė lemputė.
Pagal širdies ciklas suprasti laikotarpį, susidedantį iš vieno susitraukimo (sistolės) ir vieno atsipalaidavimo (diastolės).
Širdies susitraukimas prasideda nuo prieširdžių sistolės, trunka 0,1 s. Tokiu atveju slėgis prieširdžiuose pakyla iki 5 - 8 mm Hg. Art. Skilvelinė sistolė trunka apie 0,33 s ir susideda iš kelių fazių. Asinchroninio miokardo susitraukimo fazė trunka nuo susitraukimo pradžios iki atrioventrikulinių vožtuvų užsidarymo (0,05 s). Izometrinio miokardo susitraukimo fazė prasideda atrioventrikulinių vožtuvų uždarymu ir baigiasi pusmėnulio vožtuvų atsidarymu (0,05 s).
Išstūmimo laikotarpis yra apie 0,25 s. Per tą laiką dalis skilvelių kraujo išstumiama į didelius indus. Likutinis sistolinis tūris priklauso nuo širdies pasipriešinimo ir jos susitraukimo jėgos.
Diastolės metu nukrenta slėgis skilveliuose, kraujas iš aortos ir plaučių arterijos veržiasi atgal ir uždaro pusmėnulio vožtuvus, tada kraujas suteka į prieširdžius.
Miokardo aprūpinimo krauju ypatybė yra ta, kad kraujo tekėjimas jame vyksta diastolės fazės metu. Miokardas turi dvi kraujagyslių sistemas. Kairiojo skilvelio tiekimas vyksta per kraujagysles, besitęsiančias nuo vainikinių arterijų ūmiu kampu ir einančiomis išilgai miokardo paviršiaus, tiekia kraują į 2/3 išorinio miokardo paviršiaus. Kita kraujagyslių sistema praeina buku kampu, perveria visą miokardo storį ir aprūpina krauju 1/3 vidinio miokardo paviršiaus, išsišakodama endokarde. Diastolės metu šių kraujagyslių aprūpinimas krauju priklauso nuo intrakardinio slėgio ir išorinio kraujagyslių slėgio dydžio. Subendokardiniam tinklui įtakos turi vidutinis diferencinis diastolinis spaudimas. Kuo jis didesnis, tuo blogiau prisipildo kraujagyslės, t.y., sutrinka vainikinė kraujotaka. Pacientams, kuriems yra išsiplėtimas, nekrozės židiniai dažniau atsiranda subendokardiniame sluoksnyje nei intramurališkai.
Dešinysis skilvelis taip pat turi dvi kraujagyslių sistemas: pirmoji praeina per visą miokardo storį; antroji formuoja subendokardinį rezginį (1/3). Kraujagyslės persidengia viena su kita subendokardiniame sluoksnyje, todėl dešiniojo skilvelio srityje infarktų praktiškai nėra. Išsiplėtusi širdis visada turi prastą koronarinę kraujotaką, tačiau sunaudoja daugiau deguonies nei normali širdis.
Širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologijos studijos yra labai svarbios vertinant bet kurio žmogaus būklę. Širdis, taip pat limfagyslės ir kraujagyslės yra tiesiogiai susijusios su šia sistema. Žaidžia kraujotakos sistema pagrindinis vaidmuo aprūpinant krauju kūno audinius ir organus. Širdis iš esmės yra galingas biologinis siurblys. Būtent jos dėka vyksta stabilus ir nuolatinis kraujo judėjimas per kraujagyslių sistemą. Žmogaus kūne yra du kraujo apytakos ratai.
Didelis ratas
Širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologijoje sisteminė kraujotaka vaidina svarbų vaidmenį. Jis kilęs iš aortos. Skilvelis tęsiasi į kairę nuo jo ir baigiasi vis daugiau kraujagyslių, kurios galiausiai patenka į dešinįjį prieširdį.
Aorta pradeda visų žmogaus kūno arterijų – didelių, vidutinių ir mažų – darbą. Laikui bėgant arterijos virsta arteriolėmis, kurios savo ruožtu baigiasi mažiausiais indais – kapiliarais.
Didžiulis kapiliarų tinklas apima beveik visus organus ir audinius Žmogaus kūnas. Būtent per juos kraujas į audinius perduoda pats maistines medžiagas ir deguonį. Jie vėl prasiskverbia į kraują įvairių gaminių medžiagų apykaitą. Pavyzdžiui, anglies dioksidas.
Trumpai apibūdinant žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologiją, reikia pažymėti, kad kapiliarai baigiasi venulėmis. Iš jų kraujas nukreipiamas į įvairaus dydžio venas. Viršutinėje žmogaus liemens dalyje kraujas teka į apatinę, o apatinėje - į apatinę. Abi venos jungiasi prieširdyje. Taip užbaigiamas didelis kraujotakos ratas.
Mažas ratas
Mažas ratas širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologijoje taip pat svarbus. Jis prasideda nuo plaučių kamieno, kuris pereina į dešinįjį skilvelį, o tada perneša kraują į plaučius. Be to, per juos teka veninis kraujas.
Šakos į dvi dalis, iš kurių viena eina į dešinę, o kita į kairysis plautis. O tiesiai plaučiuose galima rasti plaučių arterijų, kurios suskirstytos į labai mažas, taip pat arterioles ir kapiliarus.
Per pastarąjį tekėdamas kraujas atsikrato anglies dvideginio, o mainais jį gauna esminis deguonis. Plaučių kapiliarai baigiasi venulėmis, kurios galiausiai sudaro žmogaus venas. Keturios pagrindinės plaučių venos suteikia arteriniam kraujui prieigą prie kairiojo prieširdžio.
Šiame straipsnyje išsamiai aprašyta širdies ir kraujagyslių sistemos struktūra ir funkcijos bei žmogaus fiziologija.
Širdis
Kalbėdami apie širdies ir kraujagyslių sistemos anatomiją ir fiziologiją, neturėtume pamiršti, kad viena iš pagrindinių jos dalių yra organas, susidedantis beveik vien iš raumenų. Be to, jis laikomas vienu svarbiausių žmogaus organizme. Vertikalios sienos pagalba ji padalinta į dvi dalis. Taip pat yra horizontali pertvara, kuri užbaigia širdies padalijimą į keturias pilnas kameras. Tokia yra žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos struktūra, kuri daugeliu atžvilgių panaši į daugelio žinduolių struktūrą.
Viršutiniai vadinami prieširdžiais, o esantys žemiau – skilveliais. Širdies sienelių struktūra įdomi. Jie gali būti sudaryti iš trijų skirtingų sluoksnių. Vidinis vadinamas „endokardu“. Jis tarsi apmuša širdį iš vidaus. Vidurinis sluoksnis vadinamas „miokardu“. Jo pagrindas yra dryžuotas raumuo. Galiausiai, išorinis širdies paviršius vadinamas "epikardu", kuris yra serozinė membrana, kuri yra vidinis perikardo maišelio arba perikardo sluoksnis. Pats perikardas (arba „širdies marškinėliai“, kaip ekspertai taip pat vadina) apgaubia širdį, aprūpindamas ją laisvas judėjimas. Tai labai panašu į krepšį.
Širdies vožtuvai
Širdies ir kraujagyslių sistemos struktūroje ir fiziologijoje nereikėtų pamiršti, pavyzdžiui, tarp kairiojo prieširdžio ir kairiojo skilvelio yra tik vienas dviburis vožtuvas. Tuo pačiu metu dešiniojo skilvelio ir atitinkamo prieširdžio sandūroje yra kitas vožtuvas, tačiau šį kartą triburis.
Taip pat yra aortos vožtuvas, atskiriantis jį nuo kairiojo skilvelio ir plaučių vožtuvo.
Kai prieširdžiai susitraukia, kraujas iš jų pradeda aktyviai tekėti į skilvelius. O kai, savo ruožtu, susitraukia skilveliai, kraujas labai intensyviai perduodamas į aortą ir plaučių kamieną. Prieširdžių atsipalaidavimo metu, kuris vadinamas „diastole“, širdies ertmės prisipildo krauju.
Normaliai širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologijai svarbu, kad vožtuvo aparatas veiktų tinkamai. Juk atsidarius prieširdžių ir skilvelių vožtuvams kraujas, ateinantis iš tam tikrų kraujagyslių, dėl to užpildo ne tik juos, bet ir skilvelius, kuriems jo reikia. O prieširdžių sistolės metu skilveliai visiškai prisipildo krauju.
Šių procesų metu visiškai neįtraukiamas kraujo grįžimas į plaučius ir tuščiąsias venas. Taip atsitinka todėl, kad dėl prieširdžių raumenų susitraukimų susidaro venų ostijos. O kai skilvelių ertmės prisipildo krauju, vožtuvų sklendės iš karto užsidaro. Taigi, prieširdžio ertmė atsiskiria nuo skilvelių. Skilvelių papiliariniai raumenys susitraukia kaip tik tuo metu, kai sistolė įsitempia, jie praranda galimybę pasisukti į artimiausius prieširdžius. Be to, pasibaigus šiam procesui, padidėja slėgis skilveliuose, todėl jis tampa didesnis nei aortoje ir net plaučių kamiene. Visi šie procesai prisideda prie aortos ir plaučių kamieno vožtuvų atidarymo. Dėl to kraujas iš skilvelių patenka būtent į tuos indus, į kuriuos jis turėtų patekti.
Galiausiai negalima nuvertinti širdies vožtuvų svarbos. Jų atidarymas ir uždarymas yra susijęs su galutinės slėgio vertės pokyčiais širdies ertmėse. Visas vožtuvo aparatas yra atsakingas už kraujo judėjimą širdies ertmėse viena kryptimi.
Širdies raumens savybės
Net ir labai trumpai aprašant širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologiją, būtina kalbėti apie širdies raumens savybes. Ji turi tris iš jų.
Pirma, tai jaudrumas. Širdies raumuo yra labiau susijaudinęs nei bet kuris kitas skeleto raumuo. Be to, reakcija, kurią gali sukelti širdies raumuo, ne visada yra tiesiogiai proporcinga išoriniam dirgikliui. Jis gali susitraukti kiek įmanoma, reaguodamas į nedidelį ir stiprų sudirginimą.
Antra, tai laidumas. Širdies ir kraujagyslių sistemos struktūra ir fiziologija yra tokia, kad sužadinimas, sklindantis per širdies raumens skaidulas, išsiskiria mažesniu greičiu nei per griaučių raumenų skaidulas. Pavyzdžiui, jei greitis išilgai prieširdžių raumenų skaidulų yra apie metrą per sekundę, tai per širdies laidumo sistemą – nuo dviejų iki keturių su puse metro per sekundę.
Trečia, tai yra kontraktilumas. Pirmiausia susitraukia prieširdžių raumenys, vėliau – papiliariniai, o vėliau – skilvelių raumenys. Paskutiniame etape susitraukimas vyksta net vidiniame skilvelių sluoksnyje. Taigi kraujas patenka į aortą arba plaučių kamieną. Ir dažniau – ir čia, ir ten.
Taip pat kai kurie tyrėjai įvardija širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologiją kaip širdies raumens gebėjimą dirbti autonomiškai ir pailginti ugniai atsparų laikotarpį.
Prie šių fiziologinių ypatybių galime pasilikti plačiau. Širdyje ugniai atsparus laikotarpis yra labai ryškus ir užsitęsęs. Jam būdingas galimo audinio jaudrumo sumažėjimas jo didžiausio aktyvumo laikotarpiu. Kai ugniai atsparus laikotarpis yra ryškiausias, jis trunka nuo vienos iki trijų dešimtųjų sekundės. Šiuo metu širdies raumuo neturi galimybės per ilgai susitraukti. Todėl iš esmės darbas atliekamas vieno raumens susitraukimo principu.
Keista, bet net ir už žmogaus kūno ribų, tam tikromis aplinkybėmis širdis gali dirbti kiek įmanoma autonomiškiau. Tuo pačiu metu jis netgi sugeba išlaikyti teisingą ritmą. Iš to išplaukia, kad širdies susitraukimų priežastis, kai ji yra izoliuota, slypi savaime. Širdis gali ritmiškai susitraukti veikiama išorinių impulsų, kylančių savyje. Šis reiškinys laikomas automatiškumu.
Dirigavimo sistema
Žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologijoje išskiriama visa širdies laidumo sistema. Jį sudaro dirbantys raumenys, kuriuos vaizduoja dryžuotasis raumenys, taip pat specialus arba netipinis audinys. Čia ir kyla jaudulys.
Netipinis žmogaus kūno audinys susideda iš sinoatrialinio mazgo, kuris yra ant galinė siena prieširdis, atrioventrikulinis mazgas, esantis dešiniojo prieširdžio sienelėje, ir atrioventrikulinis pluoštas arba His ryšulėlis. Šis pluoštas gali praeiti pro pertvaras ir gale yra padalintas į dvi kojeles, kurios eina atitinkamai į kairįjį ir dešinįjį skilvelius.
Širdies ciklas
Visas širdies darbas yra padalintas į dvi fazes. Jie vadinami sistole ir diastole. Tai yra, atitinkamai susitraukimas ir atsipalaidavimas.
Prieširdžiuose sistolė yra daug silpnesnė ir net trumpesnė nei skilveliuose. Žmogaus širdyje tai trunka apie dešimtąją sekundės dalį. Bet skilvelių sistolė jau daugiau ilgas procesas. Jo trukmė gali siekti pusę sekundės. Bendra pauzė trunka apie keturias dešimtąsias sekundės. Taigi visas širdies ciklas trunka nuo aštuonių iki devynių dešimtųjų sekundės dalių.
Dėl prieširdžių sistolės užtikrinamas aktyvus kraujo tekėjimas į skilvelius. Po to prieširdžiuose prasideda diastolės fazė. Jis tęsiasi visą skilvelių sistolę. Būtent šiuo laikotarpiu prieširdžiai visiškai užpildomi krauju. Be to neįmanomas stabilus visų žmogaus organų funkcionavimas.
Siekiant nustatyti, kokios būklės žmogus ir kokia jo sveikatos būklė, vertinami širdies veiklos rodikliai.
Pirmiausia turite įvertinti širdies smūgio tūrį. Jis taip pat vadinamas sistoliniu. Taigi tampa žinoma, kiek kraujo širdies skilvelis siunčia į tam tikrus indus. Sveiko vidutinio dydžio suaugusio žmogaus tokių emisijų tūris yra apie 70–80 mililitrų. Dėl to, skilveliams susitraukus, arterinėje sistemoje atsiranda apie 150 mililitrų kraujo.
Taip pat būtina išsiaiškinti vadinamąjį minutės apimtį, kad būtų galima įvertinti žmogaus būklę. Norėdami tai padaryti, turite išsiaiškinti, kiek kraujo skilvelis išsiunčia per vieną laiko vienetą. Paprastai visa tai įvertinama per vieną minutę. U normalus žmogus minutinis tūris turi būti nuo trijų iki penkių litrų per minutę. Tačiau jis gali žymiai padidėti padidėjus insulto tūriui ir padažnėjus širdies susitraukimų dažniui.
Funkcijos
Norint gerai suprasti širdies ir kraujagyslių sistemos anatomiją ir fiziologiją, svarbu įvertinti ir suprasti jos funkcijas. Tyrėjai išskiria du pagrindinius ir keletą papildomų.
Taigi fiziologijoje širdies ir kraujagyslių sistemos funkcijos apima transportavimą ir integracinę. Juk širdies raumuo yra savotiškas siurblys, padedantis kraujui cirkuliuoti per didžiulę uždarą sistemą. Tuo pačiu metu kraujo tėkmės pasiekia atokiausius kampelius Žmogaus kūnas, prasiskverbia į visus audinius ir organus, nešdamas su savimi deguonį ir įvairias maistines medžiagas. Būtent šios medžiagos (jos dar vadinamos substratais) būtinos organizmo ląstelių vystymuisi ir pilnavertei veiklai.
Kai įvyksta atvirkštinis kraujo nutekėjimas, jis pasiima visas atliekas, taip pat kenksmingus toksinus ir nepageidaujamą anglies dioksidą. Tik to dėka perdirbti produktai nesikaupia organizme. Vietoj to, jie pašalinami iš kraujo, kuriame jiems padeda specialus tarpląstelinis skystis.
Medžiagos, kurios gyvybiškai reikalingos pačioms ląstelėms, praeina per sisteminę kraujotaką. Taip jie pasiekia savo galutinį tikslą. Tuo pačiu metu plaučių cirkuliacija yra ypač atsakinga už plaučius ir visišką deguonies mainus. Taigi, kapiliaruose tiesiogiai vyksta dvipusis ląstelių ir kraujo mainai. Tai yra mažiausi žmogaus kūno indai. Tačiau nereikėtų nuvertinti jų svarbos.
Kaip rezultatas transportavimo funkcija yra padalintas į tris etapus. Tai yra trofinis (jis yra atsakingas už nenutrūkstamą maistinių medžiagų tiekimą), kvėpavimo (būtinas laiku tiekti deguonį), šalinamasis (tai yra anglies dioksido ir produktų, susidarančių dėl medžiagų apykaitos procesų, įsisavinimo procesas).
Tačiau integracinė funkcija reiškia visų žmogaus kūno dalių susijungimą naudojant vieną kraujagyslių sistemą. Širdis kontroliuoja šį procesą. Šiuo atveju tai yra pagrindinis organas. Štai kodėl, esant net menkiausioms širdies raumens problemoms ar nustačius širdies kraujagyslių veiklos sutrikimus, nedelsdami kreipkitės į gydytoją. Galų gale, ilgainiui tai gali rimtai pakenkti jūsų sveikatai.
Trumpai įvertinus širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologiją, būtina pakalbėti apie papildomas jos funkcijas. Tai apima reguliavimą arba dalyvavimą įvairiuose kūno procesuose.
Širdies ir kraujagyslių sistema, apie kurią kalbame, yra viena pagrindinių organizmo reguliatorių. Bet koks pokytis turi didelę įtaką bendrai žmogaus būklei. Pavyzdžiui, pasikeitus aprūpinimo krauju kiekiui, sistema pradeda daryti įtaką hormonų ir mediatorių, patenkančių į audinius ir ląsteles, kiekiui.
Tuo pačiu metu neturėtume pamiršti, kad širdis tiesiogiai dalyvauja daugelyje pasaulinių procesų, vykstančių organizme. Tai apima uždegimą ir metastazių susidarymą. Todėl beveik bet kokia liga daugiau ar mažiau pažeidžia širdį. Net ligos, kurios nėra tiesiogiai susijusios su širdies ir kraujagyslių veikla, pavyzdžiui, virškinamojo trakto problemos ar onkologinės ligos, netiesiogiai veikia širdį. Jie netgi gali neigiamai paveikti jo darbą.
Todėl visada verta atsiminti, kad net ir nedideli širdies ir kraujagyslių sistemos veiklos sutrikimai gali sukelti rimtų problemų. Todėl juos reikia pripažinti ankstyvosios stadijos naudojant šiuolaikinius diagnostikos metodus. Tuo pačiu vienas efektyviausių vis dar yra vadinamasis tapsavimas, arba perkusija. Įdomu tai, kad įgimtus sutrikimus galima nustatyti jau pirmaisiais kūdikio gyvenimo mėnesiais.
Su amžiumi susijusios širdies funkcijos
Su amžiumi susijusi širdies ir kraujagyslių sistemos anatomija ir fiziologija yra ypatinga žinių šaka. Juk bėgant metams žmogaus organizmas labai pasikeičia. Dėl to kai kurie procesai sulėtėja, reikia daugiau dėmesio skirti savo sveikatai, o ypač širdžiai.
Įdomu tai, kad širdis per visą žmogaus gyvenimą patiria nemažai transformacijų. Nuo pat gyvenimo pradžios prieširdžiai aplenkia skilvelių augimą tik sulaukus dvejų metų, jų vystymasis stabilizuojasi. Tačiau po dešimties metų skilveliai pradeda augti greičiau. Vienerių metų kūdikio širdies masė jau padvigubėja, o sulaukus pustrečių metų – jau trigubai. 15 metų žmogaus širdis sveria dešimt kartų daugiau nei naujagimio.
Sparčiai vystosi ir kairiojo skilvelio miokardas. Kai vaikui sukanka treji metai, jis sveria dvigubai daugiau nei dešinysis miokardas. Šis santykis išliks ir ateityje.
Trečiojo dešimtmečio pradžioje širdies vožtuvų lapeliai tankėja, jų kraštai tampa nelygūs. Su amžiumi neišvengiamai atsiranda papiliarinių raumenų atrofija. Tai gali rimtai pakenkti vožtuvų veikimui.
Suaugus ir senatvėje didžiausią susidomėjimą kelia širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologija ir patofiziologija. Tai apima pačių ligų, patologinių procesų, taip pat specialių patologijų, atsirandančių tik su tam tikrais negalavimais, tyrimą.
Širdies ir visko, kas su ja susijusi, tyrinėtojai
Ši tema ne kartą sulaukė gydytojų ir pagrindinių medicinos tyrinėtojų dėmesio. Šiuo atžvilgiu orientacinis yra D. Mormano darbas „Širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologija“, kurį jis parašė kartu su kolega L. Heller.
Tai gilus akademinis klinikinės širdies ir kraujagyslių fiziologijos tyrimas, kurį atliko žymūs Amerikos mokslininkai. Jo išskirtinis bruožas yra keletas dešimčių ryškių ir išsamių brėžinių ir diagramų, taip pat daugybė savarankiško paruošimo testų.
Pastebėtina, kad šis leidinys skirtas ne tik magistrantūros ir bakalauro studijų studentams medicinos universitetai, bet ir jau praktikuojantiems specialistams, nes jame jie ras daug sau svarbios ir naudingos informacijos. Pavyzdžiui, tai taikoma gydytojams ar fiziologams.
Knygos apie širdies ir kraujagyslių sistemos fiziologiją padeda visapusiškai suprasti vieną iš pagrindinių žmogaus kūno sistemų. Mormanas ir Heleris paliečia tokias temas kaip kraujo apytaka ir homeostazė bei pateikia širdies ląstelių charakteristikas. Išsamiai kalbama apie kardiogramą, kraujagyslių tonuso reguliavimo, kraujospūdžio reguliavimo problemas, širdies veiklos sutrikimus. Visa tai atliekama profesionalia ir tikslia kalba, kuri bus suprantama net pradedančiajam gydytojui.
Žinant ir studijuojant žmogaus anatomiją ir fiziologiją, širdies ir kraujagyslių sistema yra svarbi kiekvienam save gerbiančiam specialistui. Juk, kaip jau minėta šiame straipsnyje, beveik kiekviena liga vienaip ar kitaip susijusi su širdimi.
