Физиологические свойства сердечной мышцы. Особенности основных свойств миокарда по сравнению со свойствами скелетной мускулатуры. Особенности положения, строения и массы сердца у детей.

Возбудимость, проводимость, сократимость, автоматия.

Автоматия - способность органа приходить в состояние возбуждения под действием импульсов, возникающих в самом органе. Автоматией обладают клетки проводящей системы сердца. Проводящая система сердца образована атипичными кардиомиоцитами, которые имеют, по сравнению с другими кардиомиоцитами, меньше сократительных белков, митохондрий, т.е. основная функция данных клеток - не сокращение, а генера-ция импульсов и проведение возбуждения.

Скопления атипичных кардиомиоцитов в сердце: синоатриальный узел, атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, ножки пучка Гиса, волокна Пуркинье. Все эти образования атипичной мускулатуры обладают автоматией. Однако способность к автоматии у разных часте проводящей системы сердца различна (эксперимент с питательной средой и выращиванием культуры атипичных клеток, взятых из различных участков сердца): частота их сокращений сначала была различна (80, 40, 10, 1 импульс в минуту). Однако, по мере образования межклеточных морфологических контактов все клетки стали сокращаться в одном ритме, причем с частотой, характерной для самых активных клеток.

Способность клеток к автоматии: синоатриальный узел - 80 в мин., атриовентрикулярный узел - 30 - 40 в мин., пучок Гиса - 10 в мин., волокна Пуркинье - 0,5-1 в мин.

Это явление уменьшения автоматии по мере удаления от синоатриального узла (от основания к верхушке) называется убывающим градиентом автоматии.

Синоатриальный узел получил название водителя ритма(пейсмейкер) первого порядка, т.к. задает ритм всему сердцу и угнетает автоматию других образований. Водителем ритма(пейсмейкер) 2-го порядка называется атриовентрикулярный узел. Водитель ритма(пейсмейкер) третьего порядка и т.д.

Опыты Гаскела и Станниуса подтверждают изложенные положения.

Особенности возбуждения сердечной мышцы

1. Закон "все или ничего". Сердечная мышца при действии раздражителя либо не отвечает на возбуждение, если раздражитель слабый, либо отвечает полной силой.

В основе закона лежит особенность строения сердца - функциональный синцитий. Мышечные клетки сердца связаны между собой вставочными дисками(нексусы), в этом сходство с гладкой мускулатурой.

2.На графике потенциала действия сердечной мышцы, в отличие от скелетной, на начальном этапе фазы реполяризации регистрируется т.н. "фаза плато", обусловленная входящим током ионов Са++. Этот процесс обусловлен открытием "медленных" кальциевых каналов, продолжающих процесс деполяризации мембраны кардиомиоцита уже после закрытия Na-евых каналов.

Наличие «фазы плато» приводит к значительному удлинению пика потенциала действия и как следствие значительное увеличение времени « фазы абсолютной рефрактерности», во время которой сердечная мышца абсолютно невозбудима.

Фазы изменения возбудимости сердечной мышцы.

1. Абсолютная рефрактерность (0,27 сек) - полная невозбудимость.

2. Относительная рефрактерность (0,03 сек) - способность возбуждаться в ответ на сверхпороговый раздражитель. Исходя из того, что продолжительность этих двух фаз в сумме составляет 0,3 сек, можно рассчитать максимально возможную частоту сердечных сокращений (60 сек. : 0,3 сек. = 200/мин.)

3. Супернормальная возбудимость. В эту фазу возбудимость в сердце выше нормы и действие в этот момент даже слабых (подпороговых) раздражителей (рубцы, спайки, атеросклеротические бляшки) может приводить к внеочередному сокращению - экстрасистоле.

Проводимость - способность органа распространять возбуждение на невозбужденные участки.

Последовательность охвата возбуждением отделов сердца:

1. предсердия (правое, а затем и левое); 2. при прохождении возбуждения на желудочки - единственное место, содержащее возбудимые ткани - а/в узел, т.к. в остальных местах - фиброзное кольцо; 3 межжелудочковая перегородка; 4. верхушка; 5. боковые стенки желудочков; 6. основания желудочков.

Скорость проведения возбуждения: предсердие - 1 м/сек, атриовентрикулярный узел - 0,2 м/сек, пучок Гиса - 4 м/сек, волокна Пуркинье - 3 м/сек, типичный миокард - 0,8 м/сек.

Следовательно, возбуждение по желудочкам распространяется не диффузно, а последовательно по проводящей системе (это объясняет синхронность сокращения типичных кардиомиоцитов в различных участках желудочков. Кроме того, имеет место задержка проведения возбуждения в атриовентрикулярном узле, что позволяет систоле предсердий опережать систолу желудочков.

Один из вариантов аритмии - экстрасистолия (внеочередное сокращение сердца). Возникает в связи с действием подпороговых по силе раздражителей (постинфарктные рубцы, атеросклеротические бляшки, очаги миокардита) в супернормальную фазу возбудимости, что и приводит к внеочередному сокращению.

В зависимости от локализации в сердце гетеротопного очага импульсации экстрасистолы подразделяются на предсердные и желудочковые.

На ЭКГ экстрасистолу можно отличить по определенным признакам:

1. Облигатный признак - укорочение интервала RR перед экстрасистолой.

2. Факультативный признак - наличие "компенсаторной паузы" (т.е. удлинение интервала RR после экстрасистолы вследствие выпадения очередного сердечного цикла). Наблюдается в случае, если очередной импульс из синоатриального узла приходится на период абсолютной рефрактерности. При нормо- или брадикардии данный признак может отсутствовать.

3. Дополнительный признак для желудочковых экстрасистол - наличие извращенного желудочкового комплекса вместо классической последовательности элементов на ЭКГ (т.к. возбуждение охватывает желудочки сердца не в обычной последовательности).

Экстрасистолы подразделяются на одиночные и групповые.

Мышцы сердца и внутренних органов в общем сходны со скелетными мышцами, но у них имеется ряд отличительных особенностей. Они сокращаются гораздо медленнее скелетных мышц: если скелетные мышечные волокна сокращаются и расслабляются за 0,1 с, то сердечной мышце для этого требуется от 1 до 5 с, а гладкой мышце — от 3 до 180 с; при этом продолжительность всех фаз сокращения больше.
У гладкой мышцы очень велик диапазон различий в тонусе: она может быть почти расслабленной или сильно сократившейся. Кроме того, она, по-видимому, может поддерживать состояние тонического укорочения без затраты энергии — быть может, благодаря реорганизации белковых цепей, из которых состоят ее волокна.
Каждый удар сердца представляет собой одиночное сокращение. Сердечная мышца имеет длительный период рефрактерности (период, следующий за раздражением, во время которого она не может отвечать ни на какое другое раздражение). Поэтому сердечная мышца неспособна к тетанусу, так как одно одиночное сокращение не может следовать за другим достаточно быстро, чтобы поддерживать ее в состоянии сокращения.
Механизм сокращения сердечной и гладких мышц в основе своей, вероятно, очень сходен с механизмом скользящих нитей, действующим в скелетных мышцах. Как сердечная, так и гладкие мышцы содержат актин и миозин, и сокращение их связано с процессами гидролиза АТФ и взаимодействия актина с миозином, начинающимися под влиянием ионов кальция.
Уникальной особенностью сердечной мышцы является ее внутренний ритм: она сокращается с частотой примерно 72 раза в минуту, даже если ее денервировать и извлечь из организма. Мембрана волокна сердечной мышцы разряжается всякий раз, как только ее потенциал, постепенно восстанавливаясь, достигает определенного уровня. После каждого импульса мембрана вновь поляризуется, но затем внезапно становится проницаемой, и в результате возникает новый распространяющийся потенциал действия.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №21

1. Строение и значение зрительной сенсорной системы (анализатора). Периферический отдел зрительной сенсорной системы его физиологическая роль. Значение вспомогательных образований периферического отдела зрительного анализатора (диоптрические среды глаза, радужная оболочка и ее иннервация).

010073 МЕТОДИЧКА ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА