- •2. Типы ионных каналов мембраны и способы воздействия на их состояние.
- •3. Транспорт веществ через цитоплазматическую мембрану: виды и механизмы.
- •4. Мембранный потенциал покоя: определение, ионные механизмы его формирования.
- •5. Потенциал действия: определение, фазы потенциала действия и ионные механизмы их формирования. Свойства потенциала действия.
- •7. Изменение возбудимости во время генерации потенциала действия. Понятие о рефрактерности, причины ее возникновения.
- •8. Общие свойства возбудимых тканей. Возбудимость, критерии ее оценки.
- •9. Проведение нервного импульса по безмиелиновым и миелиновым нервным волокнам. Законы проведения возбуждения.
- •10. Характеристика волокон а, в, с.
- •12. Механизм передачи возбуждения в синапсах.
- •11. Синапс. Строение и классификация синапсов.
- •13. Медиаторы синаптической передачи, их виды и свойства.
- •14. Механизмы формирования впсп и тпсп.
- •15. Молекулярные механизмы сокращения и расслабления скелетной мышцы. Электромеханическое сопряжение.
- •16. Виды и режимы сокращения мышцы. Тетанус, виды тетануса, условия их возникновения.
- •17. Утомление скелетной мышцы, его признаки. Механизмы мышечного утомления.
- •18. Гладкие мышцы. Типы гладких мышц. Молекулярные механизмы сокращения и расслабления гладкой мышцы.
- •19. Функциональная модель нейрона.
- •20. Нейронные сети. Виды нейронных сетей и принципы их организации.
- •21. Рефлекс и рефлекторная дуга, классификация рефлексов. Роль обратной афферентации в рефлекторной регуляции функций.
- •23. Торможение в цнс. Клеточные механизмы центрального торможения: пресинаптическое и постсинаптическое торможение в цнс.
- •24. Формы постсинаптического торможения в цнс.
- •25. Вторичное торможение. Механизмы вторичного торможения.
- •26. Принципы координационной деятельности цнс (принцип реципрокности, субординации, обратной афферентации, общего конечного пути, доминанты)
- •27. Вегетативная нервная система. Особенности вегетативной рефлекторной дуги. Вегетативный тонус.
- •28. Влияние симпатического отдела внс на деятельность органов. Типы адренорецепторов и их функции.
- •29. Влияние парасимпатического отдела внс на деятельность органов. Типы холинорецепторов и их функции.
- •30. Роль структур ствола головного мозга и гипоталамуса в регуляции вегетативных функций
- •31. Функциональная организация спинного мозга. Рефлекторные и проводниковые функции спинного мозга. Роль спинного мозга в регуляции соматических и вегетативных функций.
- •32. Функциональная организация ствола мозга. Участие продолговатого мозга, варолиева моста и среднего мозга в регуляции соматических и висцеральных функций.
- •33. Физиологические особенности нейронов ретикулярной формации. Нисходящие и восходящие влияния ретикулярной формации, её значение в деятельности цнс.
- •34. Функциональная характеристика ядер таламуса. Значение специфических, неспецифических, ассоциативных и двигательных ядер таламуса.
- •35. Гипоталамус, характеристика его основных ядерных групп. Участие гипоталамуса в регуляции вегетативных функций, деятельности эндокринной системы, поведения.
- •36. Функции лимбической системы. Функциональные особенности нейронных сетей лимбической системы. Роль миндалины и гиппокампа в регуляции физиологических функций.
- •37. Функциональная организация коры больших полушарий. Колончатый принцип организации коры больших полушарий. Моторные, сенсорные и ассоциативные зоны коры больших полушарий, их локализация и функции.
- •38. Регуляция мышечного тонуса и движений на уровне спинного мозга. Двигательные рефлексы спинного мозга (миотатический, обратный миотатический, сгибательный).
- •39. Альфа- и гамма-мотонейроны спинного мозга, их функции. Альфа-гамма коактивация, её функциональное значение.
- •41. Регуляция мышечного тонуса и движений при участии ствола гм. Роль вестибулярных, ретикулярных и красных ядер в регуляции мышечного тонуса. Децеребрационная ригидность.
- •42. Позно-тонические рефлексы ствола мозга (р. Магнус), их классификация и значение
- •43. Роль моторной коры больших полушарий в формировании двигательных программ и регуляции движений
- •44, 45. Функциональные отдела мозжечка, их роль в регуляции движений. Участие мозжечка в организации двигательных программ
- •47. Понятие о сенсорных системах. Функциональная характеристика периферического, проводникового и коркового отделов сенсорных систем.
- •48. Классификация и функции рецепторов. Рецепторный и генераторный потенциал, их свойства.
- •49. Рефлекторные механизмы контроля фокусирования изображения на сетчатку и её освещенности.
- •50. Зрачковые рефлексы, их значение.
- •51. Молекулярные механизмы зрения. Фотохимические и биоэлектрические процессы в рецепторах сетчатки при действии света
- •52. Функциональная характеристика палочковых и колбочковых фоторецепторов. Световая и темновая адаптация.
- •53. Функции биполярных и ганглиозных клеток сетчатки. Формирование рецептивных полей с on-центрами и off-центрами, функции горизонтальных и амакриновых клеток.
- •54. Физиологические механизмы восприятия цвета. Основные формы нарушения цветового восприятия.
- •55. Проводниковый отдел зрительной сенсорной системы. Принцип ретинотипической организации зрительной сенсорной системы
- •56. Первичная и вторичная зрительная кора. Простые и сложные клетки зрительной коры. Ассоциативная зрительная кора.
- •57. Звукопроводящий аппарат наружного и среднего уха. Физиологические механизмы регуляции передачи звука через среднее ухо
- •58. Звуковоспринимающий аппарат уха. Механизм активации рецепторов Кортиева органа. Электрические потенциалы внутреннего уха.
- •60. Тактильная чувствительность. Виды механорецепторов кожи. Пространственный порог тактильной чувствительности. Механизмы адаптации тактильной чувствительности.
- •61. Проводниковый и корковый отделы соматосенсорной сенсорной системы. Соматотопическая организация соматосенсорной системы.
- •62. Функциональная характеристика терморецепторов кожи. Адаптация терморецепторов.
- •63. Болевая чувствительность, виды и значение боли. Виды ноцицепторов, особенности их раздражения. Пути проведения болевой чувствительности.
- •64. Антиноцицептивная система мозга, её основные структуры. Механизмы подавления проведения болевого сигнала. Теория «контроля ворот» проведения болевого сигнала в спинном мозге.
- •65. Функциональная характеристика вестибулярной сенсорной системы.
- •66. Функциональная характеристика обонятельной сенсорной системы
- •67. Функциональная характеристика вкусовой сенсорной системы.
- •68. Висцеральная (интерорецептивная) сенсорная система. Физиологическая роль интерорецепторов в поддержании гомеостаза и регуляции функций организма
- •69. Значение таламо-кортикальных и кортико-таламических взаимоотношений в интегративной деятельности мозга.
- •70. Биоэлектрическая активность коры больших полушарий, ритмы ээг, их происхождение. Электроэнцефалография как метод исследования мозговой активности.
- •71. Бодрствование. Сон, его виды и фазы. Участие структур цнс в регуляции цикла сон-бодрствование.
- •72. Внимание, формы внимания. Физиологические механизмы внимания.
- •73. Нейрогуморальные механизмы формирования мотиваций
- •74. Нейрофизиологические механизмы формирования эмоций. Виды и проявления эмоций. Роль эмоций в поведении человека.
- •75. Научение, виды научения. Неассоциативное научение, его виды, механизмы и значение.
- •76. Условный рефлекс как основа ассоциативного научения. Механизмы формирования, условия выработки и виды условных рефлексов. Представление о динамическом стереотипе.
- •77. Торможение условных рефлексов
- •78. Память. Виды памяти. Временная организация памяти. Нейрофизиологические механизмы формирования кратковременной памяти.
- •79. Нейрофизиологические механизмы формирования долговременной памяти. Долговременная потенциация и депрессия. Роль гиппокампа в механизмах формирования долговременной памяти.
- •80.Высшая нервная деятельность(по Павлову).Типологические особенности проявлений свойств нервной системы и типы высшей нервной деятельности.
- •81.Нейрофизиологические механизмы речи. Речевые структуры мозга. Латерализация речи.
- •82.Мышление. Межполушарная асимметрия в реализации мыслительных процессов.
- •83. Архитектура целостного поведенческого акта (п.К. Анохин)
- •84. Структурно-функциональная организация эндокринной системы. Классификация гормонов. Жизненный цикл гормонов. Основные свойства гормонов.
- •85. Механизм дейчтвия стероидных и тиреоидных гормонов.
- •86.Механизмы действия пептидных, белковых гормонов и гормонов-производных аминокислот (активация мембранного рецептора и системы вторичных мессенджеров).
- •87. Регуляция секреции гормонов. Положительная и отрицательная обратная связь в регуляции деятельности эндокринной системы.
- •88. Функциональные связи гипоталамуса с гипофизом (гипоталамо-гипофизарная система). Нейросекреты гипоталамуса: либерины и статины, их роль в регуляции деятельности гипофиза
- •89. Гормоны аденогипофиза, их роль в регуляции и функции организма
- •91. Гормоны щитовиднй железы.
- •95. Гормоны мозгового вещества надпочечников, их роль в регуляции обмена веществ и функций организма. Регуляция секреции гормонов мозгового вещества надпочечников.
- •96. Мужские половые гормоны , их роль в регуляции обмена веществ и функций организма. Регуляция секреции мужских половых гормонов.
- •97. Женские половые гормоны, их роль в регуляции обмена веществ и функций организма. Регуляция секреции женских половых гормонов.
- •98. Гормональная регуляция овариально-менструального цикла
- •99.Регуляция родовой деятельности и лактации: роль гормонов окситоцина и пролактина.
- •100, 101, 102 Проводящая система сердца. Генерация потенциала действия в клетках синоатриального узла (автоматия миокрада): ионные механизмы медленного ответа.
- •108. Влияние симпатических и парасимпатических нервов на сердце.
- •109. Рефлекторная регуляция сердечной деятельности: собственные и сопряженные кардиальные рефлексы, их взаимодействие.
- •110. Гуморальная регуляция работы сердца.
- •111.Основные принципы гемодинамики.
- •112. Функциональная классификация отделов сосудистого русла.
- •114.Ад как интегральный показатель функционального состояния системы кровообращения. Факторы, определяющие величину ад. Методы измерения ад.
- •115. Рефлекторная регуляция артериального давления. Значение артер. Барорецепторов, рецепторов растяжения предсердий и арт.Хеморецепторов в поддержании величины системного арт-го давления.
- •116.Артериальный пульс, его основные характеристики, методики регистрации и оценки.
- •117. Механизмы движения крови по венам. Венозный возврат крови к сердцу и центральное венозное давление, факторы их определяющие.
- •118. Тонус сосудов. Понятие о базальном тонусе. Миогенные механизмы регуляции тонуса сосудов.
- •120. Гормональная регуляция сосудистого тонуса. Ренин-ангиотензин-альдостероновая и симпатоадреналовая система
- •123.Физико-химические свойства крови
- •124. Плазма крови, её состав. Осмотическая резистентность эритроцитов, её значение. Гемолиз, виды гемолиза.
- •125. Эритроциты: особенности строение, количество, функции эритроцитов. Методика подсчета эритроцитов.
- •129.Коагуляционный гемостаз, пути его активации и основные этапы.
- •130.Факторы, препятствующие свертыванию крови: антиагреганты и антикоагулянты крови, механизмы их действия.
- •131. Система фибринолиза. Активаторы и ингибиторы системы фибринолиза.
- •132. Группы крови по системе ав0. Методика определения групповой принадлежности крови. Принципы переливания крови.
- •133. Резус фактор.
- •135. Легочные объемы и емкости, методы их измерения (спирометрия, спирография, пневмотахография, пикфлуометрия, интегральная плетизмография)
- •139. Транспорт кислорода кровью. Кислородная емкость гемоглобина и кислородная емкость крови. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Эффект Бора.
- •141.Регуляция дыхания. Дыхательный центр.
- •143.Хеморецепторный контроль дыхания. Центральные и периферические хеморецепторы: локализация, адекватные раздражители.
- •145. Дыхание в условиях повышенного и пониженного барометрического давления.
- •148. Секреция желудочного сока. Состав, свойства, ферментная активность желудочного сока. Функция соляной кислоты желудочного сока
- •149.Поджелудочная железа — большая железа смешанной секреции.
- •152. Жевание: механизмы регуляции жевания. Глотание: фазы глотания и механизмы их регуляции.
- •153. Моторная деятельность в жкт. Виды моторики и механизмы её регуляции.
- •156.Гидролиз белков в жкт. Механизмы всасывания аминокислот в жкт.
- •159. Основной обмен, факторы, его определяющие. Условия и методы измерения основного обмена
- •161.Обмен белков. Функция белков. Азотистый баланс. Незаменимые аминокислоты. Регуляция белкового обмена.
- •162. Обмен углеводов и липидов. Функция углеводов и липидов. Незаменимые жирные кислоты. Регуляция углеводного и липидного обменов.
- •164.Водно-солевой обмен. Поддержание водно- солевого баланса в организме.
- •166. Терморегуляция. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи.
- •168. Функции почек.
- •170. Механизмы реабсорбции и секреции веществ в почечных канальцах. Понятие о почечном пороге выделения, пороговых и непороговых веществах. Регуляция процессов почечной реабсорбции.
- •171. Поворотно-противоточная система концентрирования и разведения мочи в почках.
- •172. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система, её функциональная роль.
99.Регуляция родовой деятельности и лактации: роль гормонов окситоцина и пролактина.
Синтез окситоцина в гипоталамических нейронах и его секреция нейрогипофизом в кровь стимулируется рефлекторным путем при раздражении рецепторов растяжения матки и механорецепторов сосков молочных желез. Основной эффект окситоцина состоит в стимуляции сокращения матки при родах (чему способствует высокая концентрация эстрогенов в крови), сокращении гладких мышц протоков молочных желез, вызывавя выделение молока, участвует в регуляции водно-солевого обмена.
Синтез и секреция аденогипофизом пролактина зависят от уровня в крови эстрогенов, глюкокортикоидов, тиреоидных гормонов и регулируется гипоталамическим ингибитором дофамином. Пролактин способствует развитию специфической ткани молочных желез и стимулирует лактацию. Лактация связана с синтезом белка лактальбумина, жиров и углеводов молока. Рост и развитие молочных желез поддерживается эстрогенами — синергистами пролактина. Пролактин поддерживает секреторную активность желтого тела в яичниках и образование прогестерона. Регулирует водно-солевой обмен, стимулирует рост внутренних органов, способствует появлению инстинкта материнства, повышает образование жира из углеводов, способствуя послеродовому ожирению.
100, 101, 102 Проводящая система сердца. Генерация потенциала действия в клетках синоатриального узла (автоматия миокрада): ионные механизмы медленного ответа.
В естественных условиях клетки миокарда находятся в состоянии ритмической активности (возбуждения), поэтому об их потенциале покоя можно говорить лишь условно. У большинства клеток он составляет около 90 мВ и определяется почти целиком концентрационным градиентом ионов К+.
Потенциалы действия (ПД), зарегистрированные в разных отделах сердца при помощи внутриклеточных микроэлектродов, существенно различаются по форме, амплитуде и длительности (рис. 7.3, А). На рис. 7.3, Б схематически показан ПД одиночной клетки миокарда желудочка. Для возникновения этого потенциала потребовалось деполяризовать мембрану на 30 мВ. В ПД различают следующие фазы: быструю начальную деполяризацию — фаза 1; медленную реполяризацию, так называемое плато — фаза 2; быструю реполяризацию — фаза 3; фазу покоя — фаза 4.
Фаза 1 в клетках миокарда предсердий, сердечных проводящих миоцитов (волокна Пуркинье) и миокарда желудочков имеет ту же природу, что и восходящая фаза ПД нервных и скелетных мышечных волокон — она обусловлена повышением натриевой проницаемости, т. е. активацией быстрых натриевых каналов клеточной мембраны. Во время пика ПД происходит изменение знака мембранного потенциала (с —90 до +30 мВ).
Деполяризация мембраны вызывает активацию медленных натрий-кальциевых каналов. Поток ионов Са2+ внутрь клетки по этим каналам приводит к развитию плато ПД (фаза 2). В период плато натриевые каналы инактивируются и клетка переходит в состояние абсолютной рефрактерности. Одновременно происходит активация калиевых каналов. Выходящий из клетки поток ионов К+ обеспечивает быструю реполяризацию мембраны (фаза 3), во время которой кальциевые каналы закрываются, что ускоряет процесс реполяризации (поскольку падает входящий кальциевый ток, деполяризующий мембрану).
Реполяризация мембраны вызывает постепенное закрывание калиевых и реактивацию натриевых каналов. В результате возбудимость миокардиальной клетки восстанавливается — это период так называемой относительной рефрактерности.
В клетках рабочего миокарда (предсердия, желудочки) мембранный потенциал (в интервалах между следующими друг за другом ПД) поддерживается на более или менее постоянном уровне. Однако в клетках синусно-предсердного узла, выполняющего роль водителя ритма сердца, наблюдается спонтанная диастолическая деполяризация (фаза 4), при достижении критического уровня которой (примерно —50 мВ) возникает новый ПД (см. рис. 7.3, Б). На этом механизме основана авторитмическая активность указанных сердечных клеток. Биологическая активность этих клеток имеет и другие важные особенности: 1) малую крутизну подъема ПД; 2) медленную реполяризацию (фаза 2), плавно переходящую в фазу быстрой реполяризации (фаза 3), во время которой мембранный потенциал достигает уровня —60 мВ (вместо —90 мВ в рабочем миокарде), после чего вновь начинается фаза медленной диастолической деполяризации. Сходные черты имеет электрическая активность клеток предсердно-желудочкового узла, однако скорость спонтанной диастолической деполяризации у них значительно ниже, чем у клеток синусно-предсердного узла, соответственно ритм их потенциальной автоматической активности меньше.
Ионные механизмы генерации электрических потенциалов в клетках водителя ритма полностью не расшифрованы. Установлено, что в развитии медленной диастолической деполяризации и медленной восходящей фазы ПД клеток синусно-предсердного узла ведущую роль играют кальциевые каналы. Они проницаемы не только для ионов Са2+, но и для ионов Na+. Быстрые натриевые каналы не принимают участия в генерации ПД этих клеток.
Скорость развития медленной диастолической деполяризации регулируется автономной (вегетативной) нервной системой. В случае влияния симпатической части медиатор норадреналин активирует медленные кальциевые каналы, вследствие чего скорость диастолической деполяризации увеличивается и ритм спонтанной активности возрастает. В случае влияния парасимпатической части медиатор АХ повышает калиевую проницаемость мембраны, что замедляет развитие диастолической деполяризации или прекращает ее, а также гиперполяризует мембрану. По этой причине происходит урежение ритма или прекращение автоматии.
Способность клеток миокарда в течение жизни человека находиться в состоянии непрерывной ритмической активности обеспечивается эффективной работой ионных насосов этих клеток. В период диастолы из клетки выводятся ионы Na+, а в клетку возвращаются ионы К+. Ионы Са2+, проникшие в цитоплазму, поглощаются эндоплазматической сетью. Ухудшение кровоснабжения миокарда (ишемия) ведет к обеднению запасов АТФ и креатинфосфата в миокардиальных клетках; работа насосов нарушается, вследствие чего уменьшается электрическая и механическая активность миокардиальных клеток.
Функции проводящей системы сердца
Спонтанная генерация ритмических импульсов является результатом слаженной деятельности многих клеток синусно-предсердного узла, которая обеспечивается тесными контактами (нексусы) и электротоническим взаимодействием этих клеток. Возникнув в синусно-предсердном узле, возбуждение распространяется по проводящей системе на сократительный миокард.
Особенностью проводящей системы сердца является способность каждой клетки самостоятельно генерировать возбуждение. Существует так называемый градиент автоматии, выражающийся в убывающей способности к автоматии различных участков проводящей системы по мере их удаления от синусно-предсердного узла, генерирующего импульса с частотой до 60—80 в минуту.
В обычных условиях автоматия всех нижерасположенных участков проводящей системы подавляется более частыми импульсами, поступающими из синусно-предсердного узла. В случае поражения и выхода из строя этого узла водителем ритма может стать предсердно-желудочковый узел. Импульсы при этом будут возникать с частотой 40—50 в минуту. Если окажется выключенным и этот узел, водителем ритма могут стать волокна предсердно-желудочкового пучка (пучок Гиса). Частота сердечных сокращений в этом случае не превысит 30—40 в минуту. Если выйдут из строя и эти водители ритма, то процесс возбуждения спонтанно может возникнуть в клетках волокон Пуркинье. Ритм сердца при этом будет очень редким — примерно 20 в минуту.
Отличительной особенностью проводящей системы сердца является наличие в ее клетках большого количества межклеточных контактов — нексусов. Эти контакты являются местом перехода возбуждения с одной клетки на другую. Такие же контакты имеются и между клетками проводящей системы и рабочего миокарда. Благодаря наличию контактов миокард, состоящий из отдельных клеток, работает как единой целое. Существование большого количества межклеточных контактов увеличивает надежность проведения возбуждения в миокарде.
Возникнув в синусно-предсердном узле, возбуждение распространяется по предсердиям, достигая предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла. В сердце теплокровных животных существуют специальные проводящие пути между синусно-предсердным и предсердно-желудочковым узлами, а также между правым и левым предсердиями. Скорость распространения возбуждения в этих проводящих путях ненамного превосходит скорость распространения возбуждения по рабочему миокарду. В предсердно-желудочковом узле благодаря небольшой толщине его мышечных волокон и особому способу их соединения возникает некоторая задержка проведения возбуждения. Вследствие задержки возбуждение доходит до предсердно-желудочкового пучка и сердечных проводящих миоцитов (волокна Пуркинье) лишь после того, как мускулатура предсердий успевает сократиться и перекачать кровь из предсердий в желудочки.
Следовательно, атриовентрикулярная задержка обеспечивает необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков.
Скорость распространения возбуждения в предсердно-желудочковом пучке и в диффузно расположенных сердечных проводящих миоцитах достигает 4,5—5 м/с, что в 5 раз больше скорости распространения возбуждения по рабочему миокарду. Благодаря этому клетки миокарда желудочков вовлекаются в сокращение почти одновременно, т. е. синхронно (см. рис. 7.2). Синхронность сокращения клеток повышает мощность миокарда и эффективность нагнетательной функции желудочков. Если бы возбуждение проводилось не через предсердно-желудочковый пучок, а по клеткам рабочего миокарда, т. е. диффузно, то период асинхронного сокращения продолжался бы значительно дольше, клетки миокарда вовлекались в сокращение не одновременно, а постепенно и желудочки потеряли бы до 50% своей мощности.
Таким образом, наличие проводящей системы обеспечивает ряд важных физиологических особенностей сердца: 1) ритмическую генерацию импульсов (потенциалов действия); 2) необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков; 3) синхронное вовлечение в процесс сокращения клеток миокарда желудочков (что увеличивает эффективность систолы).
103. Физиологические особенности сокращения миокарда. Электромеханическое сопряжение. Натриевые каналы в фазу плато в инактивированном состоянии. За счет фазы плато продолжительность ПД в рабочем кардиомиоците 300 мс (нервн.клетка 1 мс)
По времени ПД совпадает с систолой:
Деполяризация – открыты все натриевые каналы (абсолютная рефрактерность)
Во время фазы плато натриевые каналы инактивированы
Во время окончательной реполяризации натриевые каналы переходят в закрытое состояние.
Электромеханическое сопряжение
ПД быстро распространяется по мембране кардиомиоцита. Быстрая деполяризация обусловлена входом ионов натрия через потенциал-зависимые натриевые каналы. В результате деполяризации в мембране Т-трубочек открываются потенциал-зависимые кальциевые каналы (L-тип Са каналов), вследствие чего небольшое количество ионов Са2+ поступает в цитоплазму. Ионы Са связываются с риановидными рецепторами, расположенными в мембране саркоплазматического ретикулума. Связывание ионов кальция с риановидными рецепторами открывает Са-каналы саркоплазматического ретикулума, и ионы Са2+ поступают в цитоплазму. Выделившийся кальций связывается с сократительными белками (тропонин). Во время расслабления ионы Са закачиваются обратно в саркоплазматический ретикулум благодаря работе Са2+-АТФазы, а также выводятся во внеклеточную среду благодаря работе Na+/Са2+ обменника. Работа Na+/Са2+ обменника сопряжена с работой Na+-K+-АТФазы благодаря связывающему протеину анкирину-В, который связывает между собой эти две транспортные мембранные системы и образует микродомен, включающий также инозитол-3-фосфатные (ИФ3) рецепторы саркоплазматического ретикулума. Сердечные гликозиды (лекарственные препараты, применяющиеся в кардиологической практике) «отравляют» Na+-К+-АТФазу, что приводит к накоплению ионов Na+ в клетках. Повышение концентрации Na+ в цитоплазме снижает эффективность работы Na+/Ca2+ обменника (и даже изменяет его направление), в результате из клетки удаляется меньше ионов Са2+. Задержка Са2+ в цитоплазме повышает сократимость миокарда.
104.Электрокардиография (ЭКГ): принцип метода, способы регистрации. Основные элементы скалярной ЭКГ, их происхождение. Электрокардиография — процесс записи разницы потенциалов, возникающей в результате деполяризации и реполяризации сердечной мышцы. Устройство для записи ЭКГ - сигналов является гальванометром, записывающим изменения напряжения между его положительными и отрицательными отведениями.
Во время работы сердца в миокарде генерируются биотоки, вокруг которых формируется электрическое поле. Общее электрическое поле сердца образуется в результате сложения полей отдельных волокон миокарда и выражается суммарной электродвижущей силой (ЭДС) сердца. Суммарная ЭДС сердца – это трехмерный вектор, меняющий свою силу и направление в разные фазы сердечного цикла (результирующий вектор сердца). Если зарегистрировать петлю, которую описывает результирующий вектор сердца в разных плоскостях тела в различные периоды сердечного цикла, получим векторную ЭКГ. Если далее определить проекцию суммарного вектора сердца в пределах одной плоскости тела на линии между отведениями, ориентированными в данной плоскости, получим скалярную ЭКГ. При этом разность потенциалов между двумя отводящими электродами представляет собой проекцию вектора на линии между двумя этими электродами.
А. Стандартный двухполюсные отведения от конечности Эйнтховена – позволяют выделить проекцию результирующего вектора сердца только во фронтальной плоскости. Каждое отведение представляет собой пару электродов, размещенных по поверхности тела по обе стороны сердца. Линию, связывающую пару электродов и направленную от отрицательного электрода к положительному, называется осью отведения. Оси отведений (I, II, III) формируют треугольник Эйнтховена. I стандартное отведение – регистрирует разность потенциалов между левой (+) и правой руками (-), II – между правой рукой (-) и левой ногой (+). III – между левой рукой (-) и левой ногой (+). Стандартные отведения являются двухполюсными, то есть каждый электрод в паре является активным (регистрирующим). Индифферентный электрод сравнения накладывается на правую ногу.
Б. Отведения Гольдбергера – также как и стандартные отведения, позволяют выделить проекцию результирующего вектора сердца во фронтальной плоскости. Электроды в данном случае накладываются так же, как и при стандартных отведениях, но меняются система регистрации сигнала: активным (регистрирующим) является только один электрод (однополюсное отведение), остальные объединяются с индифферентным электродом. Отведения Гольдбергера являются усиленными и обозначаются aVR – с правой руки, aVL – с левой руки, avF – с левой ноги.
В. Грудные отведения Вильсона – позволяют выделить проекцию результирующего вектора сердца в горизонтальной плоскости. Желудочковые векторы во время деполяризации направлены преимущественно в сторону верхушки сердца. Это система однополюсных отведений, регистрирует разность потенциалов между одним из грудных электродов (регистрирующий электрод) и индифферентным электродом сравнения.
На электрокардиограмме можно выделить зубцы, сегменты и интервалы. Сегмент – участок кривой ЭКГ, расположенный на изолинии; формируется, когда разность потенциалов между регистрирующими электродами равна нулю. Зубец (волна) – отклонение кривой ЭКГ от изолинии. Интервал – фрагмент ЭКГ, включающий сегмент и зубец.
Элементы |
Значение |
Характеристики |
Зубец Р |
Деполяризация предсердий и распространение возбуждения по предсердиям |
Амплитуда:0,05 – 0,25 мВ, продолжительность: 0,08-0,1с. Положительный в I и II отведениях, всегда отрицательный в aVR |
Сегмент P-Q |
Все предсердия охвачены возбуждением |
На уровне изолинии, продолжительность: >0,2с |
Интервал PQ |
Промежуток времени от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков |
Продолжительность: 0,12 – 0,18с |
Зубец Q |
Деполяризация межжелудочковой перегородки |
Амплитуда <1/3 зубца R в I и II отведениях, продолжительность <0,04с. |
Зубец R |
Распространение возбуждения по боковым стенкам и поверхности обоих желудочков и основанию левого желудочка |
Амплитуда: 0,6-1,6 мВ, продолжительность: <0,1 с, заостренный без расщепления. В грудных отведениях – наименьший в V1(форма rS), постепенно увеличивается и достигает максимума в V4; в отведениях V5 V6 – несколько уменьшается |
Комплекс QRS |
Желудочковый комплекс, совпадает с реполяризацией предсердий. Зубец S свидетельствует о том, что возбуждение охватило всю мускулатуру желудочков. Зубцы Q и S непостоянны |
Продолжительность:0,06-0,1с |
Сегмент ST |
Исчезновение разности потенциалов на поверхности желудочков во время их полного охвата возбуждением |
Находится на изоэлектрической линии, продолжительность: 0,15-0,28 с
|
Зубец T |
Реполяризация желудочков |
Ассиметричен: его восходящее колено пологое, а нисходящее – крутое. Амплитуда: 0,1 – 0,4 мВ (у спортсменов до 0,55 мВ), продолжительность: 0,12 – 0,16с. Направлен в ту же сторону, что и зубец R и составляет от 15-40% его амплитуды; всегда положителен в I, II, aVF и V2-V6 отведениях; всегда отрицателен в aVR |
Интервал QT |
Электрическая систола сердца (соответствует сокращению желудочков) |
Продолжительность: 0,35с |
Интервал RR |
Длительность сердечного цикла |
Зависит от частоты сердечных сокращений (ЧСС). Продолжительность: 0,83 с (ЧСС=72/мин) |
105. Сердечный цикл. Работа сердца представляет собой непрерывное чередование периодов сокращения (систола) и расслабления (диастола). Сменяющие друг друга, систола и диастола составляют сердечный цикл.
Поскольку в покое частота сокращений сердца составляет 60- 80 циклов в минуту, то каждый из них продолжается около 0.8 с. При этом 0.1 с занимает систола предсердий, 0.3 с — систола желудочков, а остальное время — общая диастола сердца.
К началу систолы миокард расслаблен, а сердечные камеры заполнены кровью, поступающей из вен. Атриовентрикулярные клапаны в это время раскрыты и давление в предсердиях и желудочках практически одинаково. Генерация возбуждения в синоатриальном узле приводит к систоле предсердий.
Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз: первая фаза ― систола предсердий (0,1 с), вторая фаза ― систола желудочков (0,3 с) и третья фаза ― общая пауза (0,4 с). Во время общей паузы расслабленны и предсердия, и желудочки сердца. В течении сердечного цикла предсердии сокращаются 0,1 с и 0,7 с находятся в состоянии диастолического расслабления; желудочки сокращаются 0,3 с, их диастола длится 0,5 с. И.М. Сеченов рассчитал, что желудочки работают 8 ч/сут. При учащении сердцебиений, например во время мышечной работы, укорочение сердечного цикла происходит за счет сокращения отдыха, общей паузы. Длительность систолы предсердий и желудочков почти не меняется. Во время общей паузы мускулатура предсердий и желудочков расслабленна, створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты. Кровь вследствие разности давления притекает из вен в предсердия и, так как клапаны между предсердиями и желудочками открыты, свободно протекает в желудочки. Следовательно, во время общей паузы все сердце заполняется кровью и к концу паузы желудочки уже заполнены на 70%. Систола предсердий начинается с сокращения кольцевой мускулатуры, окружающей устья вен, впадающих в сердце. Тем самым, прежде всего, создается препятствие для обратного тока крови из предсердий в вены. Во время систолы предсердий давление в них повышается до 4―5 мм рт. ст. и кровь выталкивается только в одном направлении, а именно в желудочки. Тотчас после окончания систолы предсердий начинается систола желудочков. Уже в самом ее начале происходит захлопывание атриовентрикулярных клапанов. Этому способствует то обстоятельство, что их створки по мере заполнения желудочков становится чуть больше, чем в предсердиях, клапаны захлопываются. Систола желудочков состоит из двух фаз: фазы напряжения (0,05 с) и фазы изгнания крови (0,25). Первая фаза систолы желудочков ― фаза напряжения ― происходит при закрытых створчатых и полулунных клапанах. В это время мышца сердца напрягается вокруг несжимаемого содержимого ― крови. Длина мышечных волокон миокарда не меняется, но по мере роста их напряжение растет давление в желудочках. В момент, когда давление в желудочках превысит давление в артериях, полулунные клапаны открываются и кровь выбрасывается из желудочков аорту и легочный ствол. Происходит вторая фаза систолы желудочков ― фаза изгнания крови. Систолическое давление в левом желудочке достигает 120 мм рт. ст., в правом ― 25 ― 30 мм рт. ст. после окончания периода изгнания начинается диастола желудочков и давление в них понижается. В тот момент, когда давление в аорте и легочном стволе становится выше, чем в желудочках, скопившейся в предсердиях, открываются. Наступает период общей паузы, фазы отдыха и заполнения сердца кровью. Далее цикл сердечной деятельности повторяется. Желудочек сердца человека в состоянии покоя при каждом сокращении выбрасывает около 60 мл крови. Это количество крови называют систолическим объемом сердца. При физической работе систолический объем возрастает, достигает у тренированных людей 200 мл и более.
106. Тоны сердца, механизмы их формирования. При выслушивании сердца ясно различают два звука, которые называются тонами сердца. Сердечные тоны обычно выслушиваются при помощи стетоскопа или фонендоскопа.
Стетоскоп представляет собой трубку из дерева или металла, узкий конец которой прикладывают к груди исследуемого, а широкий — к уху выслушивающего. Фонендоскоп — небольшая капсула, обтянутая мембраной. От капсулы отходят резиновые трубки с наконечниками. При выслушивании капсулу прикладывают к груди, а резиновые трубки вставляют в уши (5, с. 46).
Первый тон называется систолическим, так как он возникает во время систолы желудочков. Он протяжный, глухой и низкий. Характер этого тона зависит от дрожания створчатых клапанов и сухожильных нитей и от сокращения мускулатуры желудочков.
Второй тон, диастолический, соответствует диастоле желудочков. Он короткий и высокий, возникает при захлопывании полулунных клапанов, которое происходит следующим образом. После систолы давление крови в желудочках резко падает. В аорте и легочной артерии в это время оно более высокое, кровь из сосудов устремляется обратно в сторону меньшего давления, т. е. к желудочкам, и под напором этой крови полулунные клапаны захлопываются.
Тоны сердца можно выслушивать раздельно. Первый тон, выслушиваемый у верхушки сердца — в пятом межреберье, соответствует деятельности левого желудочка и двустворчатого клапана. Этот же тон, выслушиваемый на грудине между местом прикрепления IV и V ребер, даст представление о деятельности правого желудочка и трехстворчатого клапана. Второй тон, выслушиваемый во втором межреберье вправо от грудины, определяется захлопыванием аортальных клапанов. Этот же тон, выслушиваемый в том же межреберье, но влево от грудины, отражает захлопывание клапанов легочной артерии.
Необходимо отметить, что тоны сердца в указанных участках отражают звуки, возникающие не только при работе указанных отделов сердца, к ним примешиваются звуки и других отделов. Однако в определенных участках преобладает тот или иной звук. Тоны сердца можно записать на фотопленку при помощи специального прибора — фонокардиографа, состоящего из высокочувствительного микрофона, который прикладывают к груди, усилителя и осциллографа.
Фонокардиография — так называемая методика записи тонов сердца, позволяет записать тоны сердца и сопоставить ее с электрокардиограммой и другими данными, характеризующими деятельность сердца.
При различных заболеваниях сердца, особенно при пороках сердца, тоны изменяются: к ним примешиваются шумы, и они теряют свою чистоту. Это обусловлено нарушением строения клапанов сердца. При пороках сердца клапаны закрываются недостаточно плотно, и часть выброшенной из сердца крови через оставшиеся промежутки возвращается обратно, что создает дополнительный звук — шум. Шумы появляются также при сужении отверстий, закрываемых клапанным аппаратом, и по другим причинам. Выслушивание тонов сердца имеет большое значение и является важным диагностическим методом.
Если приложить руку к левому пятому межреберному промежутку, то можно ощутить толчок сердца. Этот толчок зависит от изменения положения сердца при систоле. При сокращении сердце становится почти твердым, несколько поворачивается слева направо, левый желудочек прижимается к грудной клетке, давит на нее. Это давление ощущается в виде толчка.
107. Показатели работы сердца. Миогенная регуляция… Частота сердечных сокращений – количество ударов сердца за одну минуту. Норма 60-80 ударов в минуту(бодрствование), менее 60 – брадикардия или сон, более 80 тахикардия. Или физическая нагрузка.
Ударный объем – объем крови, поступающий из желудочков в артерии в период изгнания примерно 70 мл – это за систолу.
Сердечный выброс – это объем крови, прокачиваемый сердцем за минуту в состоянии покоя 4-6 л/мин, при тяжелых нагрузках до 25-30 л/мин.
Миогенные механизмы регуляции деятельности сердца. Изучение зависимости силы сокращений сердца от растяжения его камер показало, что сила каждого сердечного сокращения зависит от величины венозного притока и определяется конечной диастолической длиной волокон миокарда. Эта зависимость получила название гетерометрическая регуляция сердца и известна как закон Франка—Старлинга: «Сила сокращения желудочков сердца, измеренная любым способом, является функцией длины мышечных волокон перед сокращением», т. е. чем больше наполнение камер сердца кровью, тем больше сердечный выброс (рис. 9.16). Установлена ультраструктурная основа этого закона, заключающаяся в том, что количество актомиозиновых мостиков является максимальным при растяжении каждого саркомера до 2,2 мкм.
Увеличение силы сокращения при растяжении волокон миокарда не сопровождается увеличением длительности сокращения, поэтому указанный эффект одновременно означает увеличение скорости нарастания давления в камерах сердца во время систолы.
Инотропные влияния на сердце, обусловленные эффектом Франка— Старлинга, играют ведущую роль в увеличении сердечной деятельности при усиленной мышечной работе, когда сокращающиеся скелетные мышцы вызывают периодическое сжатие вен конечностей, что приводит к увеличению венозного притока за счет мобилизации резерва депонированной в них крови. Отрицательные инотропные влияния по указанному механизму играют существенную роль в изменениях кровообращения при переходе в вертикальное положение (ортостатическая проба). Эти механизмы имеют большое значение для согласования изменений сердечного выброса и притока крови по венам малого круга, что предотвращает опасность развития отека легких.
Термином «гомеометрическая регуляция» обозначают миогенные механизмы, для реализации которых не имеет значения степень конечно-диастолического растяжения волокон миокарда. Среди них наиболее важным является зависимость силы сокращения сердца от давления в аорте (эффект Анрепа) и хроноинотропная зависимость. Этот эффект состоит в том, что при увеличении давления «на выходе» из сердца сила и скорость сердечных сокращений возрастают, что позволяет сердцу преодолевать возросшее сопротивление в аорте и поддерживать оптимальным сердечный выброс.
