Гуморальная регуляция работы сердца

Катехоламины, выделяемые мозговым веществом надпочечников — адреналин, норадреналин и дофамин. Действие этих гормонов опосредуется адренорецепторами кардиомиоцитов, что и определяет конечный результат их влияния на миокард. Он аналогичен симпатической стимуляции и заключается в активации фермента аденилатциклазы и усилении синтеза циклического АМФ (3,5-циклического аденозинмонофосфата), с последующей активацией фосфорилазы и повышением уровня энергетического обмена. Такое действие на пейсмекерную ткань вызывает положительный хронотропный, а на клетки рабочего миокарда — положительный инотропный эффекты. Усиливающим инотропный эффект действием катехоламинов является повышение проницаемости мембран кардиомиоцитов к ионам кальция. Катехоламины увеличивают силу и учащают ритм сердечных сокращений, что имеет значение при физических и эмоциональных нагрузках.

Действие других гормонов (глюкагон, йодсодержащие гормоны щитовидной железы) на миокард неспецифическое и реализуется опосредованно, например через влияние на активность симпатоадреналовой системы. Положительное инотропное (увеличение силы сокращений) действие на сердце оказывают также гормоны коры надпочечников (кортикостероиды), вазопрессин и ангиотензин. Вместе с тем прямые положительные инотропные эффекты последних на сердце скрываются за их непрямыми эффектами, обусловленными повышением давления в аорте и увеличением объема циркулирующей крови.

В регуляции деятельности сердца принимают участие и местные гуморальные факторы, образующиеся в миокарде. К таким веществам относятся аденозин, гистамин и простагландины. Аденозин, взаимодействуя с аденозиновыми рецепторами кардиомиоцитов, уменьшает пейсмекерную активность клеток синоатриального узла и снижает скорость проведения возбуждения в АВ узле и в проводящей системе сердца. Активация гистаминовых рецепторов вызывает повышение сократимости миокарда. Однако в случае массивного выброса в кровь гистамина (например, при анафилактическом шоке) сократимость миокарда снижается.

В миокарде синтезируются простагландины, которые могут уменьшать симпатические влияния на сердце и коронарные артерии.

Сердце проявляет чувствительность и к ионному составу протекающей крови. Катионы кальция повышают возбудимость клеток миокарда как за счет участия в сопряжении возбуждения и сокращения, так и за счет активации фосфорилазы. Повышение концентрации ионов калия по отношению к норме, составляющей 4 ммоль/л, приводит к снижению величины потенциала покоя и увеличению проницаемости мембран для этих ионов. Возбудимость миокарда и скорость проведения возбуждения при этом возрастают. Такие соотношения характерны для сравнительно небольших изменений концентрации катионов калия, при ее увеличении более чем в два раза возбудимость и проводимость миокарда резко снижаются.
Угнетение сердечной деятельности наблюдается и при повышении кислотности внеклеточной среды.

3.Основной обмен организма. Условия определения.

Под основным обменом понимают минимальный уровень энергозатрат, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического, эмоционального и психического покоя. Определение основного обмена проводят в стандартных условиях: утром, в положении лежа, в состоянии бодрствования, темпер 22 °С, натощак. Для взрослого человека среднее значение величины основного обмена равно 1 ккал/кг/ч (4,19 кДж). Следовательно, для взрослого мужчины массой 70 кг величина энергозатрат составляет около 1700 ккал/сут (7117 кДж).

Интенсивность основного обмена тесно связана с размерами поверхности тела, что обусловлено прямой зависимостью величины отдачи тепла от площади поверхности тела. Закон поверхности тела: энергетические затраты теплокровного организма пропорциональны величине поверхности тела.

Величины основного обмена определяют методами прямой или непрямой калориметрии. Его должные величины можно рассчитать по уравнениям с учетом пола, возраста, роста и массы тела. Отклонение величины основного обмена от стандартной не более чем на +10 % считается в пределах нормы.

Величина основного обмена зависит от соотношения в организме процессов анаболизма и катаболизма. Преобладание в детском возрасте процессов анаболической направленности в обмене веществ над процессами катаболизма обусловливает более высокие значения величин основного обмена у детей по сравнению со взрослыми людьми.

Билет 45

1.Классификация, свойства и функции рецепторов. Механизмы трансдукции сигналов в рецепторах разных типов.
Рецептор — специализированная клетка, эволюционно приспособленная к восприятию раздражителя определенной модальности из внешней или внутренней среды и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Классификация рецепторов: психофизиологическая - по характеру ощущений, возникающих при их раздражении: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные, термо-, проприо-, вестибулорецепторы, рецепторы боли.
По локализации: Экстерорецептры: слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные. Интерорецепторы: вестибуло- и проприорецепторы, висцерорецепторы.
По характеру контакта со средой: дистантные (зрительные, слуховые и обонятельные), контактные (вкусовые, тактильные).
В завис от природы раздражителя: Фоторецепторы; Механорецепторы: слуховые, вестибулярные, тактильные рецепторы кожи, опорно- двигательного аппарата, барорецепторы ССС; Хеморецепторы: вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые; Терморецепторы; Болевые.
По механизму сенсорной трансдукции: Первично- чувствующие (обоняния, тактильные, проприорецептры) преобразование энергии раздражения в энергию нервного импульса происходит у них в 1ом нейроне сенсорной системы. Вторично- чувствующие(вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата) у них между раздражителем и 1м нейроном находится специализированная рецепторная клетка, не генерирующая импульсы.
Механизмы сенсорной трансдукции. Кодированием (трансдукцией) называют совершаемое по определенным правилам преобразование информации в условную форму — код. В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, т. е. наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп или «пачек» импульсов. Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но число импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, различны и зависят от характеристик стимула. Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов, а также местом возбуждения в нейронном слое. Особенности кодирования в сенсорных системах. Множественность и перекрытие кодов. Так, для одного и того же свойства сигнала (например, его интенсивности) сенсорная система использует несколько кодов: частотой и числом импульсов в пачке, числом возбужденных нейронов и их локализацией в слое. В коре большого мозга сигналы кодируются последовательностью включения параллельно работающих нейронных каналов, синхронностью ритмических импульсных разрядов, изменением их числа. В коре используется также позиционное кодирование. Оно заключ в том, что какой-то признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или небольшой группы нейронов, расположенных в определенном месте нейронного слоя. Например, возбуждение небольшой локальной группы нейронов зрительной области коры означает, что в определенной части поля зрения появилась световая полоска определенного размера и ориентации. Для периферических отделов сенсорной системы типично временное кодирование признаков раздражителя, а на высших уровнях происходит переход к преимущественно пространственному коду.
2.Нервная регуляция работы сердца (рефлексогенные зоны, центры, эфферентное звено сердечных рефлексов). Классификация эффектов стимуляции центробежных нервов сердца.
Интракардиальная регуляция. Собственная нервная регуляция сердца осуществляется метасимпатической нервной системой, нейроны которой располагаются в интрамуральных ганглиях сердца. Метасимпатическая нервная система обладает: сенсорными клетками, интегрирующим интернейронным аппаратом, двигательными нейронами. Сенсорные нейроны обслуживают не только внутрисердечные механизмы регуляции. По их аксонам, проходящим в составе блуждающих и симпатических нервов, чувствительная импульсация может достигать высших отделов нервной системы. В свою очередь, на вставочных и моторных метасимпатических нейронах синаптически оканчиваются преганглионарные волокна блуждающего нерва и сердечных симпатических ветвей. Интракардиальный метасимпатический нервный аппарат регулирует ритм сердечных сокращений, скорость предсердно—желудочкового проведения, реполяризацию кардиомиоцитов, скорость диастолического расслабления. Местные сердечные рефлексы, напр раздраж рецепторов растяжения при переполнении коронарных сосудов сопровождается ослаблением силы сердечных сокращений, уменьшением притока крови.
Экстракардиальная нервная регуляция.
Деятельностью сердца управляют сердечные центры продолговатого мозга и моста, влияния которых передаются сердцу по блуждающим и симпатическим нервам.
Два типа механорецепторов: На активное напряжение реагируют А—рецепторы, на пассивное растяжение отвечают В—рецепторы. Волокна от них идут в составе блуждающего нерва. Помимо того, имеется большая группа свободных нервных окончаний, локализующихся преимущественно в субэндокардиальном сплетении. Их волокна проходят в составе симпатических путей и передают сигналы болевой чувствительности.
Вагусные влияния. В продолговатом мозгу располагается парасимпатическое ядро блуждающего нерва. Волокна правого блуждающего нерва распределяются преимущественно в правом предсердии => связ с ним метасимпатические нейроны иннервируют миокард, коронарные сосуды и особенно синусно—предсердный узел. Напротив, волокна левого блужд н. передают свои влияния предсердно—желудочковому узлу. В результате такой структурной топографии стимуляция правого блуждающего нерва сказывается преимущественно на частоте сердечных сокращений, левого — на предсердно—желудочковом проведении.
Cильные раздражения периферического конца перерезанного блуждающего нерва или введение ацетилхолина в сердце сопровождаются замедлением сердечного ритма, или так называемым отрицательным хронотропным эффектом. Одновременно возникает уменьшение амплитуды сокращений сердца — отрицательный инотропный эффект, понижается возбудимость сердечной мышцы — отрицательный батмотропный эффект, уменьшается скорость проведения возбуждения в сердце — отрицательный дромотропный эффект. При этом иногда возникает полная блокада проведения возбуждения в предсердно—желудочковом узле.
Сильное раздражение блуждающих нервовможет вызвать полную остановку сердечной деятельности, однако прекратившиеся вначале сокращения сердца, несмотря на продолжающееся раздражение, способны постепенно восстановиться. Это явление получило название ускользания сердца из—под влияния блуждающего нерва.
Симпатические влияния. Проявл в положительном хронотропном, инотропном, дромотропном, батмотропном эффектах. Вызываемые раздражением симпатических волокон эффекты возникают через большие промежутки времени, превышающие 10 с, и продолжаются еще длительное время после окончания раздражения. Характерно, что при одновременном раздражении симпатических и блуждающих нервов преобладает действие на сердце блуждающих нервов. При раздраж симпатич н получено в-во — адреналин.
Гипоталамическая регуляция. Ядра гипоталамуса являются следующей ступенью в иерархии нервных центров, регулирующих сердечную деятельность. У млекопитающих посредством прямых связей гипоталамус соединяется с ядрами блуждающих нервов в продолговатом мозгу и боковыми рогами спинного мозга, т. е. с центрами симпатической иннервации. Непосредственное участие в регуляции работы сердца принимают паравентрикулярное, вентромедиальное и предоптическое ядра, сосцевидные тела. Гипоталамус — интегративный центр, который может изменять параметры сердечной деятельности для обеспечения текущих потребностей организма и всех его систем при различных поведенческих реакциях.
Корковая регуляция. Кора головного мозга является высшей ступенью в иерархии механизмов целенаправленного управления деятельностью сердца. Моторная и премоторная зона, поясная извилина, орбитальная поверхность лобных долей, передняя часть височной доли - активные области совпадают с зонами проекций в кору блуждающего нерва. Кора мозга как, спос тормозить или активировать работу сердца. Кора явл органом психической деятельности обеспеч целостные приспособительные реакции организма. Т.е работа сердца изменяется при действии условии, влияющих на деятельность коры мозга: боли, страха, радости, тревоги….
Рефлекторная регуляция. В системе кровообращения существует ряд рефлексов, имеющих важное гемодинамическое значение. У стья полых вен, дуга аорты и каротидный синус — в этих рецептивных полях сосредоточено много механо— и хеморецепторов. Возникающие в этих рецепторах импульсы по чувствительным волокнам поступают к циркуляторным центрам продолговатого мозга и другим отделам ЦНС.
рефлекс Бейнбриджа - при повыш давления крови в полых венах возникает возбуждение рецепторов, рефлекторно уменьшается тонус блуждающего нерва и возрастает тонус симпатического нерва. Оба эти влияния вызывают ускорение сердечного ритма с возрастанием силы сокращений.
Импульсы от механорецелторов каротидного синуса и дуги аорты. Чем кровяное давл выше, тем сильнее разряжаются рецепторы, тем интенсивнее рефлекторное возбуждение сердечных волокон блуждающего нерва и, как следствие, торможение деятельности сердца.
Рецептивные зоны расположены и в легочной артерии, поэтому при повышении давления в малом кругу происходит замедление сердечного ритма (рефлекс Парина).
Отчетливое торможение сердечной деятельности наблюдается при раздражении рецепторов брюшины (рефлекс Гольтца). У человека - при сильном ударе в живот. В этом случае афферентные импульсы по чревным нервам достигают спинного мозга, а затем ядер блуждающих нервов. Оттуда по эфферентным волокнам они направляются к сердцу.
К вагусным рефлексам относится и глазосердечный рефлекс, заключающийся в том, что при надавливании на глазные яблоки происходит замедление пульса на 4—8 ударов в 1 мин и снижение артериального давления.
3.Энерготраты при различных функциональных состояниях и видах деятельности организма. Коэффициент физической активности. Специфическое динамическое действие пищи.

Обмен энергии при физической работе. Основной потребитель энергии в организме высших животных и человека — скелетные мышцы. Их масса составляет более 45% общей массы тела. При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, за­траченной на работу, выраженное в процентах, называется коэф­фициентом полезного действия. При физическом труде человека коэффициент полезного действия колеблется от 16 до 25. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отно­шение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. Обмен энергии при умственном труде. При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом. Трудные математические вычисления, работа с книгой вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затраты энер­гии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве слу­чаев различные виды умственного труда сопровожд мыш деят-ю, эмоц возбужде­нием.. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 —19 %.
Специфическое динамическое действие пищи. Процессы пищеварения и усвоения пищи сопровождаются заметным увеличением энергетического обмена. Примерно через час после приема пищи интенсивность обменных процессов возрастает, достигая своего максимума спустя 3 ч, а затем на протяжении нескольких часов остается выше уровня основного обмена. Следовательно, после приема пищи потребление кислорода и теплопродукция увеличиваются. Наблюдаемое усиление теплопродукции зависит от вида питательных веществ. Это и есть специфическое динамическое действие пищи. Работа, затрачиваемая на пищеварение лишь в малой степени определяет активацию обмена веществ. А некоторые органы, например печень, затрачивают дополнительную энергию для обработки продуктов пищеварения перед тем как последние вступают в циклы метаболических превращений. Углеводы и жиры, поступающие в организм с пищей, повышают интенсивность обмена на 5–10%, белки – на 25–30%.

Билет 46