Сердечно-сосудистая система
Сердце и сосуды составляют систему кровообращения. Основное назначение ее – это циркуляция крови в замкнутой системе сердце – сосуды.
Благодаря постоянному движению крови в сосудах, обеспечиваются основные функции системы кровообращения:
- трофическая. Перенос питательных веществ, дыхательных газов, поступающих из окружающей среды.
- экскреторная. Способствует удалению продуктов клеточного метаболизма через органы выделения.
- регуляторная. Обеспечивает перенос гормонов и биологически активных веществ, перераспределение жидкости и поддержание температурного баланса в организме.
После открытия английским ученым У. Гарвеем постоянного кровообращения в с-с-с (1628 г. «Анатомические исследования о движении сердца и крови у животных») стало ясно, что кровоток в организме теплокровных осуществляется по 2-м кругам кровообращения, которые соединены между собой через сердце, для создания замкнутой системы.
Круги кровообращения самостоятельно.
Микроструктура и физиологические свойства сердечной мышцы.
Сердце человека – 4-х камерный полый мышечный орган, состоящий из 2-х предсердий и 2-х желудочков. Правая и левая части сердца разделены перегородкой и не сообщаются между собой. Предсердия и желудочки отделены с помощью створчатых клапанов (атриовентрикулярных) клапанов. Желудочки от магистральных сосудов (аорты и легочного ствола) отделены полулунными клапанами. Клапанный аппарат работает по принципу разности давления между полостями, которые эти клапаны разделяют.
Мышечная ткань сердца состоит из отдельных клеток – миоцитов. Различают 2 вида миоцитов:
- сердечные проводящие миоциты.
- сократительные миоциты.
У кардиомиоцитов имеются внешняя оболочка (сарколемма), ядро, митохондрии и продольные сократительные элементы – миофибриллы. Характерной особенностью ткани сердечной мышцы является наличие в области вставочных дисков зон плотного прилегания мембран кардиомиоцитов – нексусов. За счет этого в области нексусов создается низкое электрическое сопротивление по сравнению с другими областями мембраны, что обеспечивает быстрый переход возбуждения с одного волокна на другое.
Такое строение сердечной мышцы определяет ряд ее особенностей.
Сердечная мышца обладает:
- возбудимостью. (способность отвечать возбуждением на раздражение).
- сократимостью (способность сокращаться).
- проводимостью (способность проводить возбуждение).
- автоматизмом. (способность сокращаться под влиянием собственных импульсов).
Возбудимость сердечной мышцы.
Сердечная мышца способна возбуждаться электрическими, механическими, термическими и химическими раздражителями. При действии любого из них могут возникнуть возбуждение и сокращение сердечной мышцы. Для этого необходимо, чтобы сила раздражителя была равна или превышала пороговую силу. Раздражения слабее пороговых не вызывет возбуждение и сокращение. Это подчиняется закону Боудича «все или ничего». (возникает сокращение максимальной амплитуды). Но этот закон имеет ограничения при определенных условиях. Дело в том,что мышца сердца не при всех условиях отвечает на раздражения разной силы одинаково. «все» изменяется в зависимости от температуры, растяжения мышцы, степени ее утомления и т.д.
Непостоянство ответа сердечной мышцы на раздражение можно увидеть в эксперименте.
Вырезанный и не сокращающийся автоматически участок миокарда предсердий или желудочков. Если его ритмически раздражать импульсами одинаковой силы, то первое раздражение вызовет небольшое сокращение, второе – большее, третье – еще больше и т.д. вплоть до достижения максимального сокращения. Это явление также было открыто Боудичом и получило название лестницы Боудича. Оно указывает на относительность закона «все или ничего» в применении к сердцу.
Возможность вызвать сердечное сокращение электрическим или механическим раздражением имеет большое значение для медицины. Так, в случае внезапной остановки сердца или при чрезмерно медленном ритме работы можно вызвать или участить сердечные сокращения ритмическими электрическими раздражениями. Источник – электронные стимуляторы. Сердце в этом случае начинает работать в ритме заданном прибором.
При остановке сердца применяется также механическое раздражение. Путем его ритмического сжатия рукой (массаж сердца). Смысл этого двоякий:
- можно вызвать сокращение сердца в ответ на механическое раздражение
- ритмические сжатия способствуют перекачиванию крови из сердца в сосуды, чем можно обеспечить минимальное кровоснабжение жизненно важных органов.
О возбуждении миоцитов, как и любой другой возбудимой ткани, можно судить по изменению разности электрических потенциалов. В состоянии покоя протоплазма мышечных клеток сердца заряжена «-» по отношению к внешней их поверхности, вседствии чего поверхностная мембрана клетки является поляризованной. Величина мембранного потенциала составляет 90 мВ и определяется почти целиком концентрационным градиентом ионов К.
ПД, зарегистрированные в разных отделах сердца различаются по форме, амплитуде и длительности. Наибольшие различия отмечаются в обладающих автоматией клетках – водителях ритма, в которых происходит спонтанная деполяризация во время диастолы.