Презентация на тему: Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева

Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева
С этого началось!
Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева
W. Harwey (1578-1657) открыл большой круг кровообращения
M.SERVETO (1511 - 1553) открыл малый круг кровообращения
Физиология миокарда
В одном сердце – два самостоятельных насоса: Правый желудочек – насос низкого давления Левый желудочек – насос высокого давления Правый и левый насосы
Правый и левый желудочки сердца решают разные задачи в системе кровотока:
Правый и левый насосы перекачивают кровь на разную высоту
СИСТЕМНЫЙ - ЛЕВЫЙ НАСОС И ЛЕГОЧНЫЙ - ПРАВЫЙ НАСОС функционируют ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО и всегда (в норме) выбрасывает в сосудистое русло одинаковый объем крови в
Все органы получают кровь с идентичным составом и регулируют свой кровоток независимо от других органов. Так как снабжение каждой системы органов кровью
Топография миокарда ► Продольная ось сердца во фронтальной п лоскости расположена косо сверху вниз, справа налево и сзади наперед, под углом 40° ► Сердце
Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева
Миокард морфологически и функционально неоднороден:
Структура мышечного волокна миокарда: Волокна – столбики цилиндрической формы. Миофибриллы. Саркомеры. Щелевые контакты. Десмосомы. Щелевые контакты создают
Щелевые контакты формируют направленный ток ионов и малых молекул между кардиомиоцитами
Автоматия сердца обеспечивается проводящей системой
Естественное движение возбуждения в сердце определяется свойствами автоматии Автоматия – способность ритмично генерировать и проводить собственное возбуждение
Продолжение проведения ПД-1
Объяснение ионной природы АВ- задержки
Клиническое значение АВ- задержки
Продолжение проведения ПД- 2
Окончание проведения ПД
Сердечный цикл
Камеры сердца
Сердце как насос работает циклами. Цикл продолжается 0,8 с при ЧСС 75/мин
Первая фаза цикла – систола предсердий
Систола предсердий
Систола и диастола левого желудочка
C истола желудочков подразделяется на фазы. Общая длительность 0,3 с Давление в правом желудочке – 25/5-0 мм рт.ст. Давление в левом желудочке 120/5-10 мм
Изоволюмическое сокращение -0,02 - 0,03 с
Фаза изгнания (быстрая 70% крови - 0,13 с и медленная 30% крови – 0,13 с) начинается при достижении давления в левом желудочке: 80 мм рт.ст., в правом – 8 мм
Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева
Фазовая структура диастолы - 0, 47 с
Изоволюмическое расслабление – 0,03-0,06 с
Быстрое наполнение – 0,08 с
Медленное наполнение – 0,18 с
В каждую фазу сердечного цикла давление в левом желудочке изменяется в зависимости от его объема. Эту зависимость можно изобразить графически в виде петли
Венозный возврат крови в сердце
Показатели работы сердца как насоса
Показатели работы насоса - левого желудочка
Ионные каналы кардиомиоцитов
Синусный узел (кардиомиоциты) МП -55 мВ
ПД СА узла = кардио-миоцита с медлен-ным ответом
Ионная природа ПД СА- узла
ПД рабочего миокарда и волокон Пуркинье
Ионная природа ПД рабочего миокарда МП – 90 мВ
Применение поляризующих растворов для внутривенного введения основано на теоретических знаниях ионных токов
СравнениеПД скелетной мышцы и миокарда
Рефрактерность миокарда «защищает» миокард от тетануса. Длительность ПД и сокращения рабочего кардиомиоцита практически сопоставимы
Особенности сокращения миокарда
Электромеханическое сопряжение (coupling mechanism) в миокарде – это связь возбуждения - электрический процесс (ПД) с сокращением - механический процесс
Механизм расслабления кардиомиоцитов (люзитропная функция)
Схема локализации Т- трубочек и СПР Одна соединительная "ножка" и Т- трубочка образуют морфо-функциональную структуру - диаду, которая формирует в
Два кальциевых рецептора (канала): DH и Ry управляют движением ионов кальция к сократительным белкам
С oupling-mechanism в миокарде
Функциональная взаимосвязь ПД, дигидропиридинового рецептора ( DHR ), рианодинового рецептора ( RyR ) и сокращения. ПД- "открывает" дигидропиридиновый
Теория – инструмент для управления работой миокарда в клинике
Спасибо за внимание!
1/59
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 72)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (6038 Кб)
1

Первый слайд презентации: Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева

Изображение слайда
2

Слайд 2: С этого началось!

Изображение слайда
3

Слайд 3

Изображение слайда
4

Слайд 4: W. Harwey (1578-1657) открыл большой круг кровообращения

Изображение слайда
5

Слайд 5: M.SERVETO (1511 - 1553) открыл малый круг кровообращения

Изображение слайда
6

Слайд 6: Физиология миокарда

Насос ! Орган любви ? Эндокринная железа ?

Изображение слайда
7

Слайд 7: В одном сердце – два самостоятельных насоса: Правый желудочек – насос низкого давления Левый желудочек – насос высокого давления Правый и левый насосы последовательно дважды соединяются друг с другом

Изображение слайда
8

Слайд 8: Правый и левый желудочки сердца решают разные задачи в системе кровотока:

Правое сердце – насос низкого давления: 25мм рт.ст.(правый желудочек), 15мм рт.ст.(левое предсердие) градиент давления правого насоса = 10мм рт.ст. Этот насос перекачивает кровь до уровня верхушек легких. Левое сердце – насос высокого давления: 120мм рт.ст.(левый желудочек) -5мм рт.ст.(правое предсердие)= 115мм рт.ст.- это градиент давления левого насоса. Этот насос перекачивает кровь до уровня поднятой руки.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Правый и левый насосы перекачивают кровь на разную высоту

Изображение слайда
10

Слайд 10: СИСТЕМНЫЙ - ЛЕВЫЙ НАСОС И ЛЕГОЧНЫЙ - ПРАВЫЙ НАСОС функционируют ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО и всегда (в норме) выбрасывает в сосудистое русло одинаковый объем крови в минуту

Изображение слайда
11

Слайд 11: Все органы получают кровь с идентичным составом и регулируют свой кровоток независимо от других органов. Так как снабжение каждой системы органов кровью происходит параллельными путями

Изображение слайда
12

Слайд 12: Топография миокарда ► Продольная ось сердца во фронтальной п лоскости расположена косо сверху вниз, справа налево и сзади наперед, под углом 40° ► Сердце повернуто так, что правые отделы лежат больше спереди, а левые – кзади

Изображение слайда
13

Слайд 13

► Миокард предсердий состоит из 2-х слоев –поверхностного и внутреннего. Поверхностный слой имеет циркулярно или поперечно расположенные волокна, а внутренний слой — продольное направление. Поверхностный слой мышц охватывает одновременно оба предсердия, а глубокий — отдельно каждое предсердие. Внутренний слой образует вокруг устьев полых и легочных вен подобие сфинктеров, которые при сокращении предсердий перекрывают просвет этих сосудов. Мышечные пучки предсердий и желудочков не соединяются между собой ► Миокард желудочков состоит из 3-х слоев наружного, среднего и внутреннего. Наружный слой имеет косое направление мышечных волокон, идущих от фиброзных колец до верхушки сердца. Волокна внутреннего слоя располагаются продольно и дают начало сосочковым мышцам и мясистым трабекулам. От сосочковых мышц отходят нити (хорды), которые прикрепляются к атриовентрикулярным к лапанам. Средний слой образован круговыми пучками мышечных волокон, отдельными для каждого желудочка

Изображение слайда
14

Слайд 14: Миокард морфологически и функционально неоднороден:

Атипичные миоциты (Р- клетки и волокна Пуркинье ) образуют проводящую систему сердца – здесь зарождается ПД и проводится по миокарду Рабочий миокард – главная функция сокращение – таких кардиомиоцитов 99% Щелевые контакты связывают отдельные кардиомиоциты в единую мышечную сеть – синцитий. Синцитий обеспечивает ритмичные и практически синхронные сокращения всех мышечных волокон Десмосомы – межклеточные контакты (похожи на заклепки) механически скрепляют кардиомиоциты между собой Переходные кардиомиоциты Секреторные кардиомиоциты Кардиомиоциты в постэмбриональном периоде не способны к делению

Изображение слайда
15

Слайд 15: Структура мышечного волокна миокарда: Волокна – столбики цилиндрической формы. Миофибриллы. Саркомеры. Щелевые контакты. Десмосомы. Щелевые контакты создают синцитий

Изображение слайда
16

Слайд 16: Щелевые контакты формируют направленный ток ионов и малых молекул между кардиомиоцитами

Изображение слайда
17

Слайд 17: Автоматия сердца обеспечивается проводящей системой

Изображение слайда
18

Слайд 18: Естественное движение возбуждения в сердце определяется свойствами автоматии Автоматия – способность ритмично генерировать и проводить собственное возбуждение и сокращение без участия внешних воздействий даже в условиях изоляции

Возбуждение и сокращение начинаются с СА- узла (правое предсердие). СА- узел – главный водитель ритма. СА- узел генерирует ПД с самой большой частотой -60-80/мин. Находится в борозде между соединением верхней полой вены с правым предсердием. СА- узел иннервируется постганглионарными симпатическим и правым блуждающим нервами Из СА- узла ПД (около 1 м/с) двигаются радиально по правому предсердию по мышечным волокнам. Специальный путь – пучок Бахмана проводит ПД из СА- узла к левому предсердию и электрически связывает оба предсердия. Хотя распространение ПД по предсердию происходит широким фронтом как в продольном, так и в поперечном направлениях, скорость распространения возбуждения вдоль длинной оси клеток выше чем в поперечном направлении

Изображение слайда
19

Слайд 19: Продолжение проведения ПД-1

Из предсердий волна возбуждения достигает желудочков через АВ- узел. АВ- узел генерирует ПД 40-60/мин. Расположен на правой стороне межпредсердной перегородки и выполняет роль клапана (исключает re-entry), т.е. проводит возбуждение только в одном направлении и с очень малой скоростью (0,05 м/с). Так возникает физиологическая особенность проведения по АВ- узлу – атриовентрикулярная задержка проведения ПД от предсердий к желудочкам «защищает» желудочки от чрезмерно высоких частот, когда предсердия возбуждаются с высокой частотой. Клиническая особенность задержки проведения по АВ- узлу: задержка функционально создает возможность для оптимального наполнения желудочков кровью во время сокращения предсердий. АВ- узел иннервируется левым блуждающим и симпатическими нервами. Нервы регулируют атриовентрикулярное проведение Скорость проведения ПД в АВ- узле ненамного выше чем по рабочему миокарду – иначе потребовалось бы значительное удлинение атриовентрикулярной задержки (ПД не должно «покинуть» желудочки, пока не закончится изгнание крови из предсердий)

Изображение слайда
20

Слайд 20: Объяснение ионной природы АВ- задержки

АВ-задержка - это особенность Са2+ионных каналов миоцитов АВ-узла. Эти клетки обладают низкой скоростью МДД и генерации потенциала действия, а также более продолжительным периодом рефрактерности, превышающим по времени фазу реполяризации ПД. Поэтому в области АВ-узла формируется замедление - удлиняется время проведения потенциала через АВ-узел.

Изображение слайда
21

Слайд 21: Клиническое значение АВ- задержки

АВ-задержка устанавливает четкую синхронизацию (последовательность) систол предсердий и желудочков: в результате происходит более позднее возбуждение миокарда желудочков по отношению к миокарду предсердий и желудочки заполняются необходимым объемом крови, а предсердия успевают совершить систолу и изгнать дополнительный объем крови в желудочки. Объем крови в полостях желудочков, накапливаемый к началу их систолы, способствует осуществлению наиболее эффективного сокращения желудочков.

Изображение слайда
22

Слайд 22: Продолжение проведения ПД- 2

От АВ- узла начинается пучок Гиса (пГ). Он проходит субэндокардиально вниз по оси сердца по правой стороне межжелудочковой перегородки и в области прикрепления створки трехстворчатого клапана к атриовентрикулярному кольцу разделяется на правую и левую ножки. Правая ножка пГ является прямым продолжением пГ. Левая ножка значительно толще и отходит от пГ почти перпендикулярно и проникает через межжелудочковую перегородку в субэндокардиальное пространство левого желудочка. Частота зарождения ПД в пГсоставляет 25-45/мин. Правая и левая ножки пГ ветвятся и образуют сложную сеть проводящих волокон – клетки Пуркинье. Клетки Пуркинье следуют по субэндокардиальным поверхностям обоих желудочков. кП – имеют самый большой диаметр, поэтому скорость проведения возбуждения по ним самая высокая (4 м/с). Далее ПД распространяется от эндокарда к эпикарду со скоростью 0,3 м/с

Изображение слайда
23

Слайд 23: Окончание проведения ПД

Время проведения возбуждения по волокнам проводящей системы, связывающим СА- и АВ-узлы, АВ-узлу, пучку Гиса, его ножкам и волокнам Пуркинье до миокарда желудочков определяет продолжительность интервала Р Q на ЭКГ и колеблется в норме в пределах 0,12-0,2 с.

Изображение слайда
24

Слайд 24: Сердечный цикл

Изображение слайда
25

Слайд 25: Камеры сердца

Сердце состоит из 4 камер : двух тонкостенных предсердий отделенных друг от друга межпредсердной перегородкой и двух желудочко в. Мышечные стенки Ж. толще, чем у предсердий. Ж. отделены друг от друга межжелудочковой перегородкой. Предсердия скорее вместилища для крови, чем насосы Предсердия и желудочки разделены фиброзными АВ- кольцами. Справа в кольце располагается трехстворчатый АВ- клапан, слева двухстворчатый. Давление в камерах сердца управляет их открытием и закрытием. Избыточное движение и выворачивание клапанов в полость предсердий предотвращают сухожильные нити. Нити соединяют свободные края створок клапанов с папиллярными мышцами, которые сокращаются в систолу. У входа в легочную артерию и аорту расположены полулунные клапаны. Закрытие створчатых АВ- клапанов сопровождается I тоном сердца, а закрытие полулунных – II тоном сердца.

Изображение слайда
26

Слайд 26: Сердце как насос работает циклами. Цикл продолжается 0,8 с при ЧСС 75/мин

Изображение слайда
27

Слайд 27: Первая фаза цикла – систола предсердий

Длительность – 0,1 с Давление крови повышается до 12 - 3 мм рт.ст. в левом предсердии и до 5 - 0 - мм рт.ст.- в правом предсердии Створки атриовентрикулярных клапанов открываются Кровь переходит в желудочки c начала самотеком, затем только 20% под влиянием систолы предсердий

Изображение слайда
28

Слайд 28: Систола предсердий

Изображение слайда
29

Слайд 29: Систола и диастола левого желудочка

Изображение слайда
30

Слайд 30: C истола желудочков подразделяется на фазы. Общая длительность 0,3 с Давление в правом желудочке – 25/5-0 мм рт.ст. Давление в левом желудочке 120/5-10 мм рт.ст

Изображение слайда
31

Слайд 31: Изоволюмическое сокращение -0,02 - 0,03 с

Изображение слайда
32

Слайд 32: Фаза изгнания (быстрая 70% крови - 0,13 с и медленная 30% крови – 0,13 с) начинается при достижении давления в левом желудочке: 80 мм рт.ст., в правом – 8 мм рт.ст

Изображение слайда
33

Слайд 33

Изображение слайда
34

Слайд 34: Фазовая структура диастолы - 0, 47 с

Протодиастолический период – 0,04 с

Изображение слайда
35

Слайд 35: Изоволюмическое расслабление – 0,03-0,06 с

Изображение слайда
36

Слайд 36: Быстрое наполнение – 0,08 с

Изображение слайда
37

Слайд 37: Медленное наполнение – 0,18 с

Изображение слайда
38

Слайд 38: В каждую фазу сердечного цикла давление в левом желудочке изменяется в зависимости от его объема. Эту зависимость можно изобразить графически в виде петли

Изображение слайда
39

Слайд 39: Венозный возврат крови в сердце

Осуществляется благодаря силе vis a tergo – это энергия движения крови, создаваемая работой левого насоса и сохраняющаяся после прохождения крови через капилляры Определяется и другой силой - vis a fronte –это присасывающая сила,развивающаяся благодаря сокращению правого предсердия и уменьшению внутригрудного давления (зависит от цикла дыхания)

Изображение слайда
40

Слайд 40: Показатели работы сердца как насоса

УО – 55 -90 мл МОК = Сердечный выброс = МОС = производительность сердца = УО × ЧСС = 4 - 6,5л/мин КСО КДО

Изображение слайда
41

Слайд 41: Показатели работы насоса - левого желудочка

Ударный объём = систолический объём: Количество крови, выбрасываемое желудочком за одну систолу (70 мл) Конечно-систолический объём: Количество крови, остающееся в желудочке после систолы (70 мл) Конечно-диастолический объём Количество крови, имеющейся в желудочке непосредственно перед систолой (140 мл)

Изображение слайда
42

Слайд 42: Ионные каналы кардиомиоцитов

Быстрые натриевые каналы Медленные Na+ /Са2+ каналы Калиевые каналы

Изображение слайда
43

Слайд 43: Синусный узел (кардиомиоциты) МП -55 мВ

Быстрые Na+ - каналы инактивированы (не могут участвовать в генерации ПД); Открываются медленные Na+ /Са2+ каналы - их активация вызывает генерацию ПД; Деполяризация и реполяризация происходят медленно (сравни с рабочим миокардом)

Изображение слайда
44

Слайд 44: ПД СА узла = кардио-миоцита с медлен-ным ответом

Изображение слайда
45

Слайд 45: Ионная природа ПД СА- узла

Для клеток водителей ритма СА и АВ узлов особенна фаза 4 : медленная диастолическая деполяризация - МДД. Она обусловлена медленным входом ионов натрия и кальция в клетку. В результате мембранный потенциал достигает порогового уровня и клетка снова возбуждается (это обспечивает автоматизм сердца). Медленная диастолическая деполяризация(МДД) обусловлена особым видом ионных каналов- каналы пейсмекерного тока, или каналов входящего натриевого тока ( If - fanny- каналы). Открываются в конце фазы реполяризации. Через эти каналы натрий входит в кардиомиоциты синоатриального узла в фазу медленной диастолической деполяризации и обеспечивает самовозбуждение. Такое название каналу (funny т.е. странный) дано потому, что его первооткрыватели не ожидали увидеть входящий натриевый ток в фазу покоя. МДД регулирует ЧСС вне зависимости от нервных влияний.

Изображение слайда
46

Слайд 46: ПД рабочего миокарда и волокон Пуркинье

Изображение слайда
47

Слайд 47: Ионная природа ПД рабочего миокарда МП – 90 мВ

Кратковременное открытие быстрых Na+ - каналов (десятитысячные доли с) вход ионов Na+ в клетку: быстрая деполяризация и перезарядка мембраны кардиомиоцита. Фаза плато (0,3с)- вход ионов Са2+ по медленным Са2+ каналам. Фаза реполяризации – выход ионов К+ из кардиомиоцтов – МП возвращается к исходному значению

Изображение слайда
48

Слайд 48: Применение поляризующих растворов для внутривенного введения основано на теоретических знаниях ионных токов

Гипоксия, повреждение кардиомиоцитов (инфаркт) вызывают выход калия из клетки во внеклеточное пространство и развитие калийдефицитных аритмий. Поляризующая смесь оказывает благоприятное влияние на стабильность ритма, как опосредованно за счет улучшения метаболизма пораженных тканей, так и за счет увеличения содержания внутриклеточного калия. Поляризующая смесь», предложена в 1962 г. D. Sodi-Pallares. Наиболее часто в последние годы использовалась «поляризующая смесь» в следующем составе: 2 - 3 г калия хлорида, 250 или 500 мл 5 % раствора глюкозы и8 - 10 ЕД инсулина. Вначале ее применяли при инфаркте миокарда, а затем начали использовать при лечении больных с нарушениями ритма сердца. Механизм действия основан на поляризации клеточных мембран миокарда. Глюкоза с инсулином увеличивают вход калия внутрь клеток. Инсулин ускоряет транспорт глюкозы через клеточную мембрану и, повышая внутриклеточные накопления калия и глюкозы, способствует улучшению процессов окислительного фосфорилирования.

Изображение слайда
49

Слайд 49: СравнениеПД скелетной мышцы и миокарда

Изображение слайда
50

Слайд 50: Рефрактерность миокарда «защищает» миокард от тетануса. Длительность ПД и сокращения рабочего кардиомиоцита практически сопоставимы

Изображение слайда
51

Слайд 51: Особенности сокращения миокарда

Закон «всё или ничего» обусловлен синхронной активностью пейсмекерных клеток и практически одномоментным распространением ПД из одного кардиомиоцита в другой через щелевые контакты (синцитий!) Режим одиночных сокращений (насос!) обусловлен длительной фазой абсолютной рефрактерности потенциала действия, которая «перекрывает» фазу сокращения миокарда (новое сокращение возможно только во время диастолы).

Изображение слайда
52

Слайд 52: Электромеханическое сопряжение (coupling mechanism) в миокарде – это связь возбуждения - электрический процесс (ПД) с сокращением - механический процесс

Сокращение кардиомиоцитов (инотропная функция) Ключевые моменты организации каплинг механизма: Натриевый ток –ПД открывает потенциалзависимые медленные кальциевые каналы дигидропиридиновых каналов сарколеммы и Т-трубочек Возникает триггерный ток ионов Са2+ в пространство диад Триггерный ток ионов Са2+ открывает лигандчувствительные рианодиновые кальциевые каналы СПР и индуцирует высвобождение ионов Са2+ из СПР в саркоплазму Концентрация ионов Са2+ возрастает до 10-5 М. Ионы Са2+ из СПР двигаются к регуляторным и сократительным белкам и возникает сокращение (актин скользит относительно миозина) Кальциевый ток реализует механизм сопряжения ПД и сокращения (электромеханический каплинг)

Изображение слайда
53

Слайд 53: Механизм расслабления кардиомиоцитов (люзитропная функция)

Снижение концентрации Са2+ в саркоплазме до исходного уровня (10-7 М) Обратный возврат (против градиента концентрации) Са2+ в СПР, Са2+-насос – SERCA (sarcoendoplasmic reticulum Ca 2+ -ATPase), белок фосфоламбан (регулятор насоса) Перекачивание Са2+ во интерстициальную (внеклеточную) среду ( Nа+/Са2+обменника и Са2+-насоса сарколеммы) Расслабление кардиомицита

Изображение слайда
54

Слайд 54: Схема локализации Т- трубочек и СПР Одна соединительная "ножка" и Т- трубочка образуют морфо-функциональную структуру - диаду, которая формирует в кардиомиоците единую систему сопряжения возбуждения - сокращения - расслабления

Изображение слайда
55

Слайд 55: Два кальциевых рецептора (канала): DH и Ry управляют движением ионов кальция к сократительным белкам

Дигидропиридиновый Рианодиновый

Изображение слайда
56

Слайд 56: С oupling-mechanism в миокарде

Это взаимодействие возбуждения - ПД (электрический процесс) с сокращением (механический процесс)

Изображение слайда
57

Слайд 57: Функциональная взаимосвязь ПД, дигидропиридинового рецептора ( DHR ), рианодинового рецептора ( RyR ) и сокращения. ПД- "открывает" дигидропиридиновый кальциевый канал сарколеммы Т- трубочки(квадрат красного цвета). Локальный небольшой по объему кальциевый ток, через дигидропиридиновый канал «отворяет" кальцийвысвобождающий рианодиновый канал СПР (квадрат синего цвета)

Изображение слайда
58

Слайд 58: Теория – инструмент для управления работой миокарда в клинике

Активаторы медленных Са++ каналов: β - миметики (НА, А, изадрин), гистамин, кофеин, ангиотензин II – оказывают положительный инотропный эффект Блокаторы медленных Са++ каналов: гипоксия, ишемия, снижения уровня АТФ в кардиомиоцитах – нифедипин, верапамил, дилтиазем и др.

Изображение слайда
59

Последний слайд презентации: Физиология сердца Лекция проф. Н.П. Ерофеева: Спасибо за внимание!

Изображение слайда