Фізіологія кровообігу

 

Основні поняття

Серцевий м’яз. Синцитій, нексуси. Автоматія серця, провідна система серця, клапани серця, фази серцевого циклу, робота серця. Об’єми крові, кров’яний тиск, пульс, артерії. Вени, капіляри.

Основні поняття розділу

Функції серцево-судинної системи - транспортна, дихальна, поживна, екскреторна, терморегуляційна, гуморальної регуляції.

Функціональні відділи системи кровообігу:

· Генератор тиску і витрату – серце

· Судини високого тиску – аорта

· Судини стабілізатори тиску – артерії

· Судини розподілення капілярного кровообігу – артеріоли та прекапіляри

· Судини обміну – капіляри

· Акумулюючи судини – венули та вени

· Судини венозного повернення крові – порожнисті вени

· Шунтуючи судини – артеріо-венулярні анастомози

Серцевий цикл – період, який охоплює одне скорочення (систола), і одне розслаблення (діастола) передсердь та шлуночків.

Систола шлуночків – складається з періоду напруги, періоду вигнання крові та періоду протодіастолічного.

Діастола шлуночків – складається з періоду ізометричного розслаблення, періоду наповнення кров’ю та пресистолічного періоду.

Основні види регуляції діяльності серця – міогенна саморегуляція, внутрішньосерцева нейрогенна, зовнішньосерцева рефлекторна, внутрішньо серцева гуморальна, зовнішньо серцева гуморальна.

Механізми венозного повернення крові до серця:

1. visa fronte (сила з переду)

а) негативний тиск у грудній порожнині (присисна роль дихання)

б) негативний тиск в устю передсердь в діастолу (присисна роль серця)

2. visa tergo (сила з заду)

а) остаточна кінетична енергія серця у вигляді тиску крові в кінці капілярів

б) скорочувальна діяльність скелетних м’язів

Артеріальний пульс – ритмічні коливання стінки артерії, обумовлені підвищенням тиску у період систоли.

Кров’яний тиск – співвідношення сили, з якою кров діє на стінки судин, до площі цих стінок

Лабораторна робота 3

Автоматія серця (дослід Станніуса)

Серце здатне ритмічно скорочуватися під дією імпульсів, що виникають у ньому самому. Цю властивість називають автоматією, і зв’язана вона з атипічною мускулатурою серця – його провідною системою.

Атипічна мускулатура розташована в різних відділах серця і наділена різним ступенем автоматії. У жаби розрізнюють такі відділи: вузол Ремака – між венозним синусом і передсердям (наділений найбільшою автоматією і є водієм ритму); вузол Біддера – у міжпередсердній перетинці на межі із шлуночком, від нього відходять волокна атипічної мускулатури (волокна Пуркіньє); вузли Догеля, розташовані нижче попереднього вузла, на нервових стволиках, що від нього відходять.

Мета і завдання. Вивчення ролі різних відділів провідної системи серця та функціональних зв’язків між ними.

Матеріали та обладнання: препарувальний набір, дощечка, штатив, важілець Енгельмана, кімограф, електрометроном з електромагнітним відмітчиком часу або звуковий генератор, розчин Рінгера, нитки.

Об’єкт дослідження: жаба.

Питання для теоретичної підготовки.

1. Особливості атипічних м’язових волокон серця.

2. Провідна система серця.

3. Автоматія серця.

4. Центри автоматії, градієнт автоматії.

5. Пейсмекер.

Хід роботи.

Складають установку для запису скорочень серця жаби. Знерухомлюють жабу, руйнуючи спинний мозок. Кладуть на дощечку черевцем вверх і фіксують за лапки шпильками. Захоплюють пінцетом відросток груднини, нижче нього ножицями розрізують шкіру і видаляють над серцем передню поверхню грудної стінки. Обережно, щоб не пошкодити серце, зрізують перикард. Тонким пінцетом просувають лігатуру між дугами аорти і порожнистими венами, злегка зав’язують її, розташовуючи по сіноатрикулярній борозні. Таку саму лігатуру протягують над борозною, яка міститься між передсердями та шлуночками.

Рис.: Схема будови серця жаби:

а – вигляд з черевної сторони; б – вигляд збоку; в – вигляд із спинної сторони; 1 – права дуга аорти; 2 – ліва дуга аорти; 3 – ліве передсердя; 4 – праве передсердя; 5 – конус аорти; 6 – шлуночок; 7 – права передня порожниста вена; 8 – ліва передня порожниста вена; 9 – венозний синус; 10 – задня порожниста вена; 11 – вузол Ремака; 12 – вузол Біддера.

Рис.: Схеми накладання лігатур Станніуса:

а – накладання лігатури на венозний синус; б, в – накладання лігатури між передсердями та шлуночком; г – видалення верхівки серця.

Закріплюють дощечку з жабою у штативі, встановлюють пишучий важелець в горизонтальне положення. Затискують серфіном верхівку шлуночка, при цьому серце витягується з грудної порожнини. На задній його поверхні перерізують вуздечку, яка може уповільнити рух важельця. Притискують писчик важельця Енгельмана і відмітчика часу до паперу кімографа. Вмикають кімограф, електрометроном і провадять запис серцевих скорочень при великій швидкості обертання кімографа, одночасно з реєстрацією відмітки часу. Щоб запобігти висиханню серця, його періодично змочують розчином Рінгера.

Після вихідної реєстрації скорочень серця беруться до другої частини досліду – вивчення ступеня автомата різних відділів серця. Вмикають кімограф і під час запису серцевих скорочень затягують першу лігатуру, цим відокремлюючи венозний синус від передсердь. При цьому венозний синус продовжує скорочуватися, а передсердя та шлуночок зупиняються. Продовжуючи запис, затягують другу лігатуру між передсердями та шлуночком. Часто після цього через кілька секунд шлуночок починає скорочуватися в уповільненому ритмі і ці скорочення вдається зареєструвати на папері кімографа. Потім накладають третю лігатуру на шлуночок, ближче до верхівки. Звичайно після цього верхівка не скорочується. Щоб переконатися, що верхівка серця зберегла здатність скорочуватися, її відрізують, кладуть на предметне скло з краплиною розчину Рінгера (або в чашку Петрі з тим же розчином) і, подразнюючи вістрям препарувальної голки, спостерігають реакцію.

Оформити протокол досліду. Зарисувати анатомічну схему серця, на якій позначити місця накладання лігатур за Станніусом. Вирізати і вклеїти у протокол (або зарисувати) одержану кардіограму. Визначити частоту скорочень області венозного синуса, передсердь і шлуночка до і після накладання лігатур. Описати результати спостережень за верхівкою серця після того, як її відсікли та піддали механічному подразненню. Зробити висновки.

Контрольні запитання і завдання:

1. Яким структурам серця властива автоматія?

2. Значення окремих вузлів провідної системи серця.

3. Головний водій ритму, градієнт автоматії.

 

 

Лабораторна робота 4

Визначення частоти пульсу і тривалості серцевого циклу у людини. Вимірювання тиску крові у людини.

Одним з найважливіших показників серцевої діяльності є артеріальний пульс. У момент викидання крові розширюється початкова частина судинного русла; це явище через еластичність стінок артерій поширюється як хвиля коливань уздовж всієї артеріальної системи. Коливання ці названо пульсовими. Пульсові поштовхи можуть бути записані у вигляді кривої спеціальним приладом – сфігмографом. Крива запису пульсу називається сфігмограмою. В ній є висхідна частина – анакрота і низхідна – катакрота. Остання має невеликий підйом – дикротичний зубець, який свідчить про зворотний поштовх крові при захлопуванні півмісяцевих клапанів. При оцінці артеріального пульсу відмічають його частоту, швидкість, напругу і ритмічність. За частотою пульсу визначають кількість серцевих скорочень за 1 хв.

Для підрахунку пульсу користуються пальпаторним методом або спеціальним приладом пульсотахометром. Підраховують пульс методом пальпації на одній з доступних артерій, розташованих на твердій основі (кості) – променевій, висковій, поверхневій та ін. Найбільш зручною є променева артерія.

При вимірюванні тиску крові визначають такі величини:

1. Максимальний (систоличний) тиск – це величина артеріального тиску крові на висоті систоли шлуночків.

2. Мінімальний (діастоличний) тиск – рівень тиску під час діастоли.

3. Пульсовий тиск – визначається за різницею між систоличним і діастоличним тиском.

4. Середній тиск – для визначення його підсумовується величина діастоличного тиску і 1/2 (для центральних артерій) або 1/3 (для периферичних артерій) пульсового тиску.

Нормальними величинами артеріального тиску крові для осіб молодого віку вважають 110–120 мм.рт.ст. (14,6–15,9 кПа) – максимальний і 70–80 мм.рт.ст. (9,3–10,6 кПа) – мінімальний тиск. З віком тиск крові дещо зростає. Належні величини тиску для різних вікових груп можна визначити за формулами Волинського:

Систоличний тиск = 102 мм.рт.ст.+(0,6Хшк).

Діастоличний тиск = 63 мм.рт.ст.+(0,4Хвік).

Нижню межу „норми” систоличного тиску можна визначити за формулою:

для чоловіків – 65 мм.рт.ст.+вік; для жінок – 55 мм.рт.ст.+вік.

З метою вимірювання кров’яного тиску у людини використовується сфігмоманометр (тонометр). Основними частинами його є порожниста гумова манжета, нагнітальна гумова груша і ртутний (або пружинний) манометр. Усі частки приладу з’єднані герметично. Додається фонендоскоп.

Мета і завдання. Визначення частоти пульсу пальпаторним методом та за допомогою пульсотахометра при різному фізіологічному стані організму. Визначення тривалості серцевого циклу за пульсом у людини. Засвоїти методику вимірювання тиску крові у людини за способом Короткова (аускультативним).

Матеріали та обладнання: секундомір, пульсотахометр, сфігмоманометр, фонендоскоп.

Питання для теоретичної підготовки.

1. Механізм створення артеріального пульсу.

2. Швидкість поширення пульсової хвилі та швидкість руху крові в артеріях.

3. Нормальна частота і ритмічність пульсу у людини.

4. Методи вимірювання пульсу.

5. Сфігмограма та її характеристика.

6. Функціональна структура різних ділянок судинного русла.

7. Судини амортизаційні, резистивні, обмінні, ємкісні, шунтуючі.

8. Зміна опору, тиску крові і швидкості кровотоку в різних ділянках судинного русла.

9. Методи вимірювання кров’яного тиску.

10. Крива артеріального тиску: хвилі 1-го, 2-го і 3-го порядків.

11. Фактори, що зумовлюють величину кров’яного тиску.

Хід роботи.

І.

1. Підрахунок пульсу пальпаторним методом. В основі великого пальця руки нащупують пальцями (вказівним, середнім, підмізинним одночасно) променеву артерію (за її пульсацією), злегка притискують до кості, а потім відпускають до найбільш відчутних коливань і підраховують частоту пульсу за 1 хв. Повторюють підрахунок після фізичного навантаження (10–20 присідань), завважують відмінності у частоті пульсу.

2. Визначення тривалості серцевого циклу за пульсом. Нащупують пульс променевої артерії в себе або у колеги. Підраховують кількість пульсових ударів за 5 с (кілька разів протягом 3 хв.). Розділивши 5 с на кожне число підрахованих пульсових ударів, визначають тривалість одного серцевого циклу за кожні 5 с підрахунку. Потім визначають кількість пульсових ударів за 1 хв., 60 с ділять на це число – знаходять середню тривалість серцевого циклу в секундах. Завважують, чи є різниця у тривалості серцевого циклу при різних способах підрахунку.

3. Визначення частоти пульсу пульсотахометром. Частоту пульсу визначають за допомогою пульсотахометра з пальцевим фотоелектричним датчиком, на якому є маленька освітлювальна лампочка і фотоелемент. У проміжку між ними вміщується палець досліджуваного. Принцип роботи приладу заснований на тому, що при надходженні крові до пальця об’єм його збільшується, кількість світла, яке при цьому проходить через палець, зменшується, що призводить до коливань електричного струму у фотоелектричному датчику.

Перед роботою прилад має бути заземлений і після включення прогрітий протягом 3 хв. Стрілку приладу встановлюють на нуль. Пальцевий датчик має знаходитися на першій фаланзі пальця так, щоб ніготь був звернений до лампочки.

Визначити частоту пульсу за таких умов:

1. У спокійному стані досліжуваного.

2. При глибокому вдиху та глибокому видиху.

3. Після дозованого фізичного навантаження (15– 20 присідань або біг на місці протягом 1 хв.).

Оформити протокол. У всіх випадках записати частоту пульсу, зробити висновки.

ІІ. Досліджуваний сідає боком до столу, руку вільно кладе на стіл долонею вверх. На оголене плече щільно (однак, щоб не стискувала тканини) накладають манжетку сфігмоманометра. На гумовій груші закривають гвинтовий клапан. Біля ліктьової ямки відшукують пульсуючу плечову артерію, над нею встановлюють фонендоскоп. Грушею в манжетку нагнітають повітря до зникнення пульсу, потім, за допомогою гвинтового клапана, повітря повільно випускають. У певний момент виникає чіткий звук (так званий тон Короткова, або судинний тон ), який добре чути через фонендоскоп. Тиск у манжетці в цей момент відповідає величині систоличного (максимального) тиску. У міру випускання повітря з манжетки звук спочатку підсилюється, потім зменшується і зникає. Момент зникнення тону відповідає величині діастоличного (мінімального) тиску. Вимірювання тиску не слід робити довше одної хвилини, тому що тривале стиснення судин призводить до збільшення об’єму дистальної частини кінцівки і кровообіг у ній порушується.

Оформити протокол. Записати величини максимального і мінімального тиску, обчислити пульсовий і середній тиск. Зіставити виміряний максимальний і мінімальний тиск з показниками тиску, обчисленими за формулами Волинського. Зробити висновки щодо наявності або відсутності відмінностей.

Завдання для самостійного виконання.

Визначити величину артеріального тиску крові у людини при різних функціональних станах організму. Виміряти кров’яний тиск за способом Короткова у досліджуваного: у положенні стоячи; після фізичного навантаження.

Спочатку вимірюють тиск у досліджуваного в положенні стоячи, потім, не знімаючи з плеча манжетку, а лише роз’єднавши її з манометром, пропонують йому фізичне навантаження: 15–20 присідань або біг на місці протягом 1 хв. Одразу ж після цього швидко приєднують манжетку до манометра і вимірюють кров’яний тиск при вертикальному положенні досліджуваного. Повторне вимірювання слід зробити через 1–3 хв після фізичного навантаження.

Записати одержані в усіх трьох випадках величини максимального і мінімального тиску, обчислити пульсовий і середній тиск. Зробити висновки щодо характеру зміни кров’яного тиску при фізичному навантаженні.

Приблизна форма запису

Стан досліджуваного	Кров’яний тиск, мм.рт.ст.
мінімальний	максимальний	пульсовий	середній
У спокої
У положенні стоячи
Після фізичного навантаження:
одразу
через 1-3 хв.

Контрольні запитання:

1. Чи є відмінності у частоті пульсу в стані спокою, після фізичного навантаження, при глибокому вдиху та видиху?

2. Чи має місце аритмія діяльності серця і як при цьому змінюється тривалість серцевого циклу?

3. Яку перевагу має методика визначення тривалості серцевого циклу шляхом підрахунку пульсу за кожні 5 с порівняно з методикою підрахунку протягом 1 хв.?

4. Що таке максимальний, мінімальний, пульсовий, середній кров’яний тиск?

5. Як виміряти кров’яний тиск за способом Короткова?

6. Яким має бути систоличний, діастоличний і пульсовий тиск у здорової людини 25 років?

7. У якій частині судинної системи відбувається різке падіння артеріального кров’яного тиску і чому?

8. Які фактори впливають на рівень кров’яного тиску?

Лабораторна робота 5