30828

Сердце, его гемодинамические функции

Доклад

Биология и генетика

Изотонические сокращения это такие сокращения когда напряжение тонус мышц не изменяется изо равные а меняется только длина сокращения мышечное волокно укорачивается. Ауксотонические смешанные сокращения это сокращения в которых присутствуют оба компонента. Фазы мышечного сокращения: Латентный период это время от нанесения раздражения до появления видимого ответа. Фаза сокращения выражается в укорочении мышцы или в изменении напряжения либо и в том и в другом.

Русский

2013-08-24

60.5 KB

14 чел.

 52. Сердце, его гемодинамические функции...

Сократимость сердечной мышцы.

Виды мышечных сокращений сердечной мышцы.

1.  Изотонические сокращения - это такие сокращения, когда   напряжение   (тонус)   мышц   не   изменяется («изо» - равные), а меняется только длина сокращения (мышечное волокно укорачивается).

2.  Изометрические - при неизменной длине меняется только напряжение сердечной мышцы.

3.  Ауксотонические - смешанные сокращения (это сокращения, в которых присутствуют оба компонента).

Фазы мышечного сокращения:

  1.  Латентный период - это время от нанесения раздражения до появления видимого ответа. Время латентного периода тратится на:

а)  возникновение возбуждения в мышце;

б)  распространение возбуждения по мышце;

в)  электромеханическое сопряжение (на процесс связи возбуждения с сокращением);

г)  преодоление вязкоэластических свойств мышц.

2.  Фаза сокращения выражается в укорочении мышцы или в изменении напряжения, либо и в том, и в другом.

3.  Фаза расслабления - возвратное удлинение мышцы, или уменьшение возникшего напряжения, или то и другое вместе.

Сокращение сердечной мышцы.

Относится к фазным, одиночным мышечным сокращениям.

Фазное мышечное сокращение - это такое сокращение, у которого четко выделяются все фазы мышечного сокращения.

Сокращение сердечной мышцы относится к категории одиночных мышечных сокращений.

Особенности сократимости сердечной мышцы

Для сердечной мышцы характерно одиночное мышечное сокращение.

Это единственная мышца организма, способная в естественных условиях к одиночному сокращению, которое обеспечивается длительным периодом абсолютной рефрактерности, в течение которого сердечная мышца неспособна отвечать на другие, даже сильные раздражители, что исключает суммацию возбуждений, развитие тетануса.

Работа в режиме одиночного сокращения обеспечивает постоянно повторяющийся цикл «сокращение-расслабление», который и обеспечивает работу сердца как насоса.

Механизм сокращения сердечной мышцы.

Механизм мышечного сокращения.

Сердечная мышца состоит из мышечных волокон, которые имеют диаметр от 10 до 100 микрон, длину - от 5 до 400 микрон.

В каждом мышечном волокне содержится до 1000 сократительных элементов (до 1000 миофибрилл - каждое мышечное волокно).

Каждая миофибрилла состоит из множества параллельно лежащих тонких и толстых нитей (миофиламентов).

Толстые нити.

Это собранные в пучок примерно 100 молекул белка миозина.

Тонкие нити.

Это две линейные молекулы белка актина, спирально скрученные друг с другом.

В желобке, образованном нитями актина, расположен вспомогательный белок сокращения - тропомиозин. В непосредственной близости от него к актину прикреплен еще один вспомогательный белок сокращения - тропонин.

Мышечное волокно делится на саркомеры Z-мембранами. К Z-мембране прикреплены нити актина. Между двумя нитями актина лежит одна толстая нить миозина (между двумя Z-мембранами), и она взаимодействует с нитями актина.

На нитях миозина есть выросты (ножки), на концах выростов имеются головки миозина (150 молекул миозина). Головки ножек миозина обладают АТФ-азной активностью. Именно головки миозина (именно эта АТФ-аза) катализирует АТФ, высвобождающаяся при этом энергия обеспечивает мышечные сокращения (за счет взаимодействия актина и миозина). Причем АТФазная активность головок миозина проявляется только в момент их взаимодействия с активными центрами актина.

У актина имеются активные центры определенной формы, с которыми будут взаимодействовать головки миозина.

Тропомиозин в состоянии покоя, т.е. когда мышца расслаблена, пространственно препятствует взаимодействию головок миозина с активными центрами актина.

В цитоплазме миоцита имеется обильная саркоплазматическая сеть - саркоплазматический ретикулум (СПР). Саркоплазматический ретикулум имеет вид канальцев, идущих вдоль миофибрилл и анастомозирующих друг с другом. В каждом саркомере саркоплазматический ретикулум образует расширенные участки - концевые цистерны.

Между двумя концевыми цистернами располагается Т-трубочка. Трубочки представляют собой впячивание цитоплазматической мембраны кардиомиоцита.

Две концевых цистерны и Т-трубочка называются триадой.

Триада обеспечивает процесс сопряжения процессов возбуждения и торможения (электромеханическое сопряжение). СПР выполняет роль «депо» кальция.

В мембране саркоплазматического ретикулума имеется кальциевая АТФаза, которая обеспечивает транспорт кальция из цитозоля в концевые цистерны и тем самым поддерживает уровень ионов кальция в цитотоплазме на низком уровне.

В концевых цистернах СПР кардиомиоцитов содержатся низкомолекулярные фосфопротеины, связывающие кальций.

Кроме того, в мембранах концевых цистерн имеются кальциевые каналы, ассоциированные с рецепторами риано-дина, которые также есть в мембранах СПР.

Сокращение мышц.

При возбуждении кардиомиоцита, при значении ПМ -40 мв, открываются потенциалзависимые кальциевые каналы цитоплазматической мембраны.

Это повышает уровень ионизированного кальция в цитоплазме клетки.

Наличие Т-трубочек обеспечивает увеличение уровня кальция непосредственно в область концевых цистерн СПР.

Это увеличение уровня ионов кальция в области концевых цистерн СПР называют триггерным, так как они (небольшие триггерные порции кальция) активируют рианоди-новые рецепторы, ассоциированные с кальциевыми каналами мембраны СПР кардиомиоцитов.

Активация рианодиновых рецепторов повышает проницаемость кальциевых каналов концевых цистерн СПР. Это формирует выходящий кальциевый ток по градиенту концентрации, т.е. из СПР в цитозоль в область концевых цистерн СПР.

При этом из СПР в цитозоль переходит в десятки раз больше кальция, чем приходит в кардиомиоцит из вне (в виде триггерных порций).

Сокращение мышц возникает тогда, когда в районе нитей актина и миозина создается избыток ионов кальция. При этом ионы кальция начинают взаимодействовать с молекулами тропонина. Возникает тропонин-кальциевый комплекс. В результате молекула тропонина меняет свою конфигурацию, причем меняет таким образом, что тропонин сдвигает молекулу тропомиозина в желобке. Перемещение молекул тропомиозина делает доступными центры актина для головок миозина.

Это создает условия для взаимодействия актина и миозина. При взаимодействии головок миозина с центрами актина на короткий момент формируются мостики.

Это создает все условия для гребкового движения (мостики, наличие шарнирных участков в молекуле миозина, АТФ-азная активность головок миозина). Происходит смещение нити актина и миозина относительно друг друга.

Одно гребковое движение дает смещение на 1% длины, 50 гребковых движений обеспечивают полное укорочение

мышц.

Процесс расслабления саркомеров достаточно сложен. Он обеспечивается удалением избытка кальция в концевые цистерны саркоплазматического ретикулума. Это активный процесс, требующий определенных затрат энергии. В мембранах цистерн саркоплазматического ретикулума имеются необходимые транспортные системы.

Так представляется мышечное сокращение с позиций теории скольжения. Суть ее заключается в том, что при сокращении мышечного волокна не происходит истинного укорочения нитей актина и миозина, а происходит их скольжение относительно друг друга.

Электромеханическое сопряжение.

Мембрана мышечного волокна имеет вертикальные углубления, которые располагаются в районе нахождения сар-коплазматического ретикулума. Эти углубления получили название Т-системы (Т-трубочки). Возбуждение, которое возникает в мышце, осуществляется обычным путем, т.е. за счет входящего натриевого тока.

Параллельно открываются кальциевые каналы. Наличие Т-систем обеспечивает увеличение концентрации кальция непосредственно около концевых цистерн СПР. Увеличение кальция в области концевых цистерн активирует рианодиновые рецепторы, что повышает проницаемость кальциевых каналов концевых цистерн СПР.

Обычно концентрация кальция (Са++) в цитоплазме равна 10" г/л. При этом в районе сократительных белков (актина и миозина) концентрация кальция (Са++) становится равной ,10~6 г/л (т.е. возрастает в 100 раз). Это и запускает процесс сокращения.

Т-системы, обеспечивающие быстрое появление кальция в области концевых цистерн саркоплазматического ретикулума, обеспечивают и электромеханическое сопряжение (т.е. связь между возбуждением и сокращением).

Насосная (нагнетательная) функция сердца реализуется за счет сердечного цикла. Сердечный цикл складывается из двух процессов: сокращения (систолы) и расслабления (диастолы). Различают систолу и диастолу желудочков и предсердий.

Давление в полостях сердца в различные фазы сердечного цикла (мм рт. ст.).

Фаза

Правое предсердие

Правый желудочек

Левое предсердие

Левый желудочек

Систола  предсердий

4-5

~0

5-7

~0

Систола желудочков

~0

30

~0

120

Общая пауза

~0

~0

~0

~0

Систола желудочков (0,35 сек).

Период напряжения (0,1 сек).

Состоит из двух фаз: фазы асинхронного сокращения и фазы изометрического сокращения.

  1.  Фаза асинхронного сокращения - 0,05 сек.

Отсутствие слитного сокращения кардиомио-цитов желудочков, разрозненное изменение напряжения отдельных мышечных волокон, давление в полостях желудочков в эту фазу практически не изменяется.

2. Фаза изометрического сокращения - 0,05 сек. Эта фаза начинается с момента охвата возбуждением желудочков. При этом атриовентрикулярные клапаны завершили процесс закрытия, аортальные клапаны еще не открывались.

Вследствие слитного сокращения мускулатуры желудочков:

•  существенно повышается давление в их полостях (до величин в отводящих сосудах: 15-20 мм рт.ст. в правом желудочке и 80 мм рт.ст. - в левом желудочке);

•  значительно повышается тонус мышечных волокон при постоянной их длине, так как кровь, заполняющая желудочки, как и любая жидкость, несжимаема.

Период изгнания (0,25 сек):

Состоит из двух фаз: фазы быстрого изгнания и фазы медленного изгнания. Формирует ударный (систолический)

объем крови.

Понятие об ударном (систолическом) объеме крови -

количество крови, которое нагнетается каждым желудочком

в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца.

1.  Фаза быстрого изгнания - 0Д2 сек.

Вследствие большого перепада давления между полостями желудочков и отводящими сосудами в эту фазу изгоняется до 70% от ударного (систолического) объема.

2.  Фаза медленного изгнания - 0,13 сек.

Изгоняются 30% У О. Формируется конечноси-столический объем.

Понятие о конечносистолическом объеме желудочков (резервный объем) (КСО) - объем желудочка при завершении систолы.

Протодиастолический период - 0,05 сек.

Предшествует диастоле (в этот момент на ЭКГ регистрируется зубец Т, характеризующий восстановление полярности кардиомиоцитов, характерной для ПП).

Диастола желудочков (0,60 сек).

Состоит из фазы изометрического наполнения и периода изгнания.

Фаза изометрического расслабления - 0,10 сек.

Длится до того момента, когда давление в полостях желудочков упадет ниже давления крови в предсердиях.

Период наполнения - 0,5 сек.

Состоит из фазы быстрого наполнения, фазы медленного наполнения и фазы дополнительного наполнения.

1.  Фаза быстрого наполнения - 0,2 сек.

Вследствие того, что во время систолы желудочков в предсердиях давление крови последовательно возрастало вследствие постоянного венозного притока, сразу после открытия атриовентрикулярных клапанов кровь под давлением устремляется в желудочки.

2.  Фаза медленного наполнения - 0,2 сек.

Из-за постепенного выравнивания давления процесс пассивного наполнения замедляется.

3.  Фаза дополнительного наполнения желудочков О, 1 сек.

Обеспечивается систолой предсердий. При этом активно нагнетается последняя порция крови (5-10 % от УО), формируется конечнодиастоличе-ский объем (КДО)- объем желудочка в конце диастолы отражает наполнение сердца кровью.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9357. Спроектировать многокамерную барабанную мельницу (рассчитать угловую скорость барабана, мощность привода, производительность мельницы) 751 KB
  ЗАДАНИЕ Спроектировать многокамерную барабанную мельницу (рассчитать угловую скорость барабана, мощность привода, производительность мельницы) в соответствии с ниже приведенными данными: L - длина барабана D - диаметр барабана к...
9358. Редуктор цилиндрический двухступенчатый 290.5 KB
  Исходные данные Редуктор двухступенчатый, насоосный Кинематическая схема редуктора: Дано: 1. Вращающий момент на тихоходном валу редуктора 2. Угловая скорость выходного вала редуктора 3. Срок службы редуктора и режим его работы (постоянный...
9359. Определить деформирующие характеристики грунта, коэффициент относительной сжимаемости 72.5 KB
  Цель работы:определить деформирующие характеристики грунта, коэффициент относительной сжимаемости m0, модуль линейной деформации Е0. Оборудование: компрессионный прибор одометр, индикаторы часового типа, бумажные фильтры, набор гирь. Методика ...
9360. Прочностные характеристики на срез. Испытания грунта на срез 41 KB
  Цель работы: установить зависимость предельного сопротивления ?пред от величины, сжимающих эффективных давлений Рэф. Определить основные прочностные характеристики: угол внутреннего трения, с - удельное сцепление. Методика испытаний Н...
9361. Мікропроцесорна лабораторія Мікролаб КР580ІК80 1.21 MB
  Мікропроцесорна лабораторія Мікролаб КР580ІК80 Вступ Даний курс призначений для вивчення елементів апаратного і програмного забезпечення систем, побудованих на базі мікропроцесора KP580ІK80. У першому розділі дані загальні принципи побудови пристрої...
9362. Розробка принципової схеми гідро- та пневмоприводів і систем гідро пневмоавтоматики з раціональним вибором робочого середовища 208 KB
  Вступ Курсова робота з дисципліни Гідравліка, гідро- та пневмоприводи є необхідним практичним додатком до теоретичного курсу, а також підготовчим етапом до виконання курсового та дипломного проектування при розробці гідроприводу та пневмориводу мета...
9363. Разработка цифрового измерителя температуры 178.5 KB
  ТЕМА: Разработка цифрового измерителя температуры В качестве цифрового датчика температуры в схеме стенда используется цифровой датчик DS18B20 фирмы DallasSemiconductor (D1), который с помощью однопроводного интерфейса подключен к разряду 7 по...
9364. Минералы и горные породы - строительные материалы природы 101.5 KB
  Минералы и горные породы - строительные материалы природы. Минералы - природные тела, однородные по химическому составу и природным свойствам, образующиеся в глубинах и на поверхности Земли. Известно около 3000 видов минералов. Наиболее распрос...