Сердце и физиологическая роль его работы

 

Гуморальное звено регуляции - синтезируемые  специализированными органами, тканями  и клетками биологически активные вещества, поставляемые к миокарду жидкими средами, включая кровоток и межклеточную ультрациркуляцию. Основная масса этих субстанций синтезируется в мозговом веществе надпочечников - катехоламины. Их наиболее изученные представители - норадреналин и адреналин. Ряд активных веществ синтезируется непосредственно в ткани сердца - предсердный натрийуретический гормон, компоненты ренинангиотензинальдостероновой системы, цитокины, др. Они участвуют в регуляции не только деятельности сердца, но всей системы кровообращения.

 

Нейрогуморальная регуляция сосудов  осуществляется теми же системами и  механизмами, что и сердца. Речь идет о единой для кровообращения системе  регуляции. В стенках кровеносных  сосудов, как и в стенке сердца, расположены механорецепторы, воспринимающие изменения их геометрии и передающие к регуляторным центрам информацию об их текущем состоянии. Нервные механизмы связывают кровеносные сосуды разного уровня ветвления, чем координируется их деятельность в целом. Например, изменение тонуса артериальных сосудов, происходит под действием информации с рецепторов, расположенных в начальных отделах аорты. Гуморальные системы выступают инструментом долговременного и нервные - немедленного управления сосудистым тонусом. Нервные влияния осуществляются через рецепторы миокарда желудочков, предсердий, узлов проводящей системы и гладких мышц кровеносных сосудов. Афферентные волокна рефлекторной дуги, регулирующей артериальное давление, берут начало от барорецепторов миокарда, дуги аорты и каротидного синуса. Афферентные волокна языкоглоточного и блуждающего нервов ведут к центральным вегетативным звеньям продолговатого мозга. Симпатические и парасимпатические ядра через синапсы связаны как с эффективными звеньями рефлекторной дуги, так и корой головного мозга и ядрами гипоталамуса, контролирующими гормональную секрецию через гипофиз. Внутрисердечные регуляторные механизмы

 

 

Внутриклеточные механизмы регуляции. (Закон Франка Старлинга).

 

Электронная микроскопия позволила  установить, что миокард не является синцитием, а состоит из отдельных клеток — миоцитов, соединяющихся между собой вставочными дисками. В каждой клетке действуют механизмы регуляции синтеза белков, обеспечивающих сохранение ее структуры и функций. Скорость синтеза каждого из белков регулируется собственным ауторегуляторным механизмом, поддерживающим уровень воспроизводства данного белка в соответствии с интенсивностью его расходования.

При увеличении нагрузки на сердце (например, при регулярной мышечной деятельности) синтез сократительных белков миокарда и структур, обеспечивающих их деятельность, усиливается. Появляется так называемая рабочая (физиологическая) гипертрофия миокарда, наблюдающаяся у спортсменов.

Внутриклеточные механизмы  регуляции обеспечивают и изменение  интенсивности деятельности миокарда в соответствии с количеством притекающей к сердцу крови. Этот механизм получил название «закон сердца» (закон Франка—Старлинга): сила сокращения сердца (миокарда) пропорциональна степени его кровенаполнения в диастолу (степени растяжения), т. е. исходной длине его мышечных волокон. Более сильное растяжение миокарда в момент диастолы соответствует усиленному притоку крови к сердцу. При этом внутри каждой миофибриллы актиновые нити в большей степени выдвигаются из промежутков между миозиновыми нитями, а значит, растет количество резервных мостиков, т. е. тех актиновых точек, которые соединяют актиновые и миозиновые нити в момент сокращения. Следовательно, чем больше растянута каждая клетка миокарда во время диастолы, тем больше она сможет укоротиться во время систолы. По этой причине сердце перекачивает в артериальную систему то количество крови, которое притекает к нему из вен. Такой тип миогенной регуляции сократимости миокарда получил название гетерометрической (т. е. зависимой от переменной величины — исходной длины волокон миокарда) регуляции. Под гомеометрической регуляцией принято понимать изменения силы сокращений при неменяющейся исходной длине волокон миокарда. Это прежде всего ритмозависимые изменения силы сокращений. Если стимулировать полоску миокарда при равном растяжении с все увеличивающейся частотой, то можно наблюдать увеличение силы каждого последующего сокращения («лестница» Боудича). В качестве теста на гомеометрическую регуляцию используют также пробу Анрепа — резкое увеличение сопротивления выбросу крови из левого желудочка в аорту. Это приводит к увеличению в определенных границах силы сокращений миокарда. При проведении пробы выделяют две фазы. Вначале при увеличении сопротивления выбросу крови растет конечный диастолический объем и увеличение силы сокращений реализуется по гетерометрическому механизму. На втором этапе конечный диастолический объем стабилизируется и возрастание силы сокращений определяется гомеометрическим механизмом.

Сердечный цикл.

Работу сердца можно разделить на несколько фаз (периодов):

Напряжения  – систола,

Изгнания  крови,

Расслабление  – диастола.

Сердечным циклом называют согласованное чередование  систолы и диастолы сердца.

Началом сердечного цикла принято считать  систолу предсердий (причем левое сокращается незначительно раньше правого), при сокращении предсердий давление в них повышается, и кровь перетекает в желудочки сердца. Кровь не оттекает в вены, так как в момент систолы предсердий просвет вен сужен, а в желудочки кровь перетекает свободно, так как желудочки расслаблены, и атриовентрикулярные клапаны свободны. Время цикла 0,1 с.

Следующий этап цикла – систола желудочков. При их сокращение давление  возрастает и кровь стремясь оттечь захлопывает  атриовентрикулярные клапаны и  устремляется в просвет артерий раскрывая полулунные клапаны. Время цикла 0,4 с.

После открытия полулунных клапанов давление в желудочках падает, а в артериях резко возрастает, полулунные клапаны  захлопываются наступает диастола желудочков.

 

Дополнительные определения.

Звуковые явления, которыми сопровождается работа сердца, называют тонами сердца.

Количество крови выброшенное  сердцем в течении единицы  времени названо минутным объемом  кровотока.

Отношение минутного объема крови  к количеству сокращений серца называют систолическим объемом крови.

При работе сердца возникают биоэлектрические  потенциалы, которые можно уловить  с помощью специальной фиксирующей  аппаратуры ЭКГ.

В связи  с постоянной нагрузкой сердце очень  чувствительно к недостатку кислорода  и питательных веществ, поэтому более 10% крови проходящей через аорту, попадает в коронарные сосуды питающие сердечную мышцу.

Регуляция работы сердца проходит как на гуморальном, так и на нервном уровне. В гуморальной  регуляции участвуют гормоны  адреналин и норадреналин, а нервная – симпатической и парасимпатической нервной системой.

Важную  роль в движении крови выполняют  так называемые периферические сердца, то есть скелетная мускулатура. При  сокращении мышц (ходьба, работа) суживаются просветы сосудов в них возрастает давление и кровь проталкивается к сердцу.

 

Заключение.

Сердце важнейший орган организма  идеально приспособленное для поддержания  жизнедеятельности организма. Сложно устроенное, имеющие собственную  систему генерации сигнала и  контроля частоты сокращений оно способно работать в течении всей жизни животного не утомляясь.

Являясь важнейшим звеном в кровообращении, а следовательно всех обменных процессов  организма, работа сердца мгновенно  отражает любые физические либо химические отклонения организма от нормы. Поэтому знание принципов работы и физиологических свойств сердца необходимо для нормального контроля за здоровьем животного и обеспечения помощи при каких либо нарушениях в работе этого органа.