Исследование вариабельности частоты сердечных сокращений в покое у здоровых людей С построением кривой нормального распределения данного признака.

Известно, что частота сердечных сокращений определяется автоматической активностью различных отделов проводящей системы миокрада. В нормальных условиях главным водителем ритма является синоатриальный узел, активность которого составляет 65-85 импульсов в мин. Сделать заключение о том, является ли процесс импульсной активности нормальным или патологическим, воз­можно только при сравнении результатов конкретного иссле­дования с данными, полученными при обследовании здорового организма, т. е. так называемыми нормальными величинами. Однако нормальная величина не может быть выражена всего одним цифровым значением. При реги­страции какого - либо параметра у группы здоро­вых людей всегда будет выявлен некоторый разброс цифровых значений этого параметра. Более того, существует определен­ная связь значения параметра и частоты его выявления в груп­пе, подчиняющаяся закону нормального распределения. В клинической практике необходимо учитывать, что в соответ­ствии с кривой нормального распределения в популяции име­ется некоторое количество здоровых людей, для которых индивидуальные нормальные показатели отличаются от общепринятых и, несмотря на их несоответствие утвер­жденным нормам, не свидетельствуют о патологическом про­цессе в организме исследуемого.

Для работы необходим секундомер, стул. Объект исследования – группа здоровых людей.

Проведение работы. У каждого испытуемого из группы здоровых людей определяют значение частоты сердечных сокращений в одних и тех же условиях. Для этого испытуемому предлагают сесть на стул и воздержаться от ак­тивных физических движений в течение приблизительно 1 мин. После этого экспериментатор находит пульс на лучевой артерии испытуемого и подсчитывает количество сердечных сокращений в течение 1 мин. Исследование проводят на груп­пе, состоящей не менее чем из 12 человек (здоро­вых студентов).

Результаты работы и их оформление. Постройте кривую нормального распределения исследуемого признака. Для этого по оси абсцисс отметьте значения пульса, а по оси ординат – частоту выявления этих значений. Обратите внимание на фор­му кривой.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. На изолированном сердце животного изучали скорость проведения возбуждения в разных его частях. Где была определена наименьшая скорость?

A. В атриовентрикулярном узле

B. В кончике пучка гиса

C. В волокнах пуркинье

D. В миокарде предсердий

E. В миокарде желудочков.

 

2. При пересаживании сердца определяют жизнеспособность клеток миокарда. Определение какого из этих параметров миокарда является наиболее важным?

A. Температуры сердца

B. Потенциала покоя кардиомиоцитов

C. Содержание О₂ в сосудах сердца

D. Концентрации ионов Са²⁺ в миофибриллах

E. Концентрации ионов Са²⁺ в сосудах сердца

 

3. В эксперименте под влиянием химического вещества в мышцах ослаблена реакция Са-насоса. Какие явления будут наблюдаться при этом?

A. ↑ продолжительности расслабления

B. ↑ продолжительности потенциала действия

C. ↓ потенциала покоя

D. Активация натрий-калиевого насоса

E. ↓ скорости распространения потенциала действия

 

4. У спортсмена 20 лет вследствие постоянной физической нагрузки развилась функциональная гипертрофия левого желудочка сердца. Какой морфофункциональный процесс положен в ее основу?

A. ↑ количества ведущих кардиомиоцитов

B. ↑ количества жировой ткани

C. ↑ количества фибробластов

D. ↑ размера клеток и количества сократительных органел

E. ↑ количества соединительной ткани

 

5. Сердце дает одиночные сокращения благодаря:

A. Наличию экзальтационной фазы

B. Сократительной фазе относительной рефрактерности

C. Продолжительной фазе абсолютной рефрактерности

D. Сократительной фазе абсолютной рефрактерности

E. Все ответы верны

 

6. У пациента при обследовании возникла необходимость исследовать сократительную функцию миокарда. Какой методикой можно воспользоваться?

A. Балистокардиографией

B. Электрокардиографией

C. Векторэлектрокардиографией

D. Платизмографией

E. Сфигмографией

 

7. На изолированном сердце кролика заблокировали Са⁺⁺ каналы кардиомиоцитов. Какие изменения сердечной деятельности происходят вследствие этого?

A. ↓ силы сокращений

B. ↓ частоты сокращений

C. ↓ частоты и силы сокращений

D. Остановка сердца в диастоле

E. Остановка сердца в систоле.

 

8. В какой фазе сердечного цикла все клапаны сердца закрыты?

A. Изометрического сокращения

B. Асинхронного сокращения

C. Быстрого изгнания

D. Медленного изгнания

E. Активного наполнения.

 

9. Больной принимает препараты, которые блокируют кальциевые каналы. На какие процессы в миокарде они влияют?

A. Возбудимость

B. Электромеханическое сопряжение

C. Проводимость

D. Автоматизм

E. Усвоение ритма.

 

10. При регистрации потенциала действия кардиомиоцитов имеет место увеличение продолжительности фазы плато. Это связано с:

A. Инактивацией медленных кальциевых каналов

B. Активацией быстрых кальциевых каналов

C. Активацией каналов натрия

D. Активацией каналов калия

E. Активацией медленных кальциевых каналов

Ответы: 1-А. 2-B. 3-А. 4-D. 5-C. 6-A. 7-C. 8-A. 9-B. 10-E.

 

.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»

1. Во время эмоционального возбуждения частота сердечных сокращений человека 30-ти лет достигает 112 уд. в минуту. Какой отдел проводящей системы сердца отвечает за эти изменения?

A. Волокна Пуркинье

B. Пучок Гиса

C. Атриовентрикулярный узел

D. Синоатриальный узел

E. Ножки пучка Гиса

 

2. После перенесенной болезни у взрослого человека регистрируется частота сердечных сокращений 40 уд. в минуту. Какой отдел проводящей системы сердца обеспечивает такую частоту?

A. Пучок Гиса

B. Пучок Бахмана

C. Волокна Пуркинье

D. Узел Кисса-Фляка

E. Узел Ашофф-Тавара.

 

3. Вследствие травмы у пациента затронут правый блуждающий нерв. Какое в этом случае возможно нарушение сердечной деятельности?

A. Нарушение автоматизма атриовентрикулярного узла

B. Нарушение автоматизма синоатриального узла

C. Нарушение проводимости в правом предсердии

D. Блокада проводимости в атриовентрикулярном узле

E. Возникновение аритмии.

 

4. Особенностью возбуждения кардиомиоцитов является

A. Спонтанная диастолическая деполяризация мембраны

B. Наличие плато-реполяризации

C. Деполяризация межжелудочковой перегородки

D. Рефрактерность желудочков

E. Компенсаторная пауза

 

5. Средняя длительность фазы абсолютной рефрактерности в кардиомиоцитах составляет

A. 1-3 мсек

B. 4-8 мсек

C. 14-20 мсек

D. 50-100 мсек

E. 250-270 мсек

 

6. Большая длительность потенциала действия миокардиоцитов зависит от фазы плато, обусловленной …

A. Продлением временем натриевой активации

B. Открытием кальциевых каналов клеточной мембраны и током Са²⁺ внутрь клетки

C. Запаздыванием процесса натриевой активации

D. Запаздыванием открытия калиевых каналов мембраны

E. Запаздыванием реполяризации

 

7. Больной во время сердечного приступа потерял сознание, появились судороги. На ЭКГ выявлено, что частота сокращений предсердий и желудочков неодинаковая. Что может быть причиной данного состояния?

A. Полная поперечная блокада проведения возбуждения

B. Нарушение автоматизма СА-узла

C. Нарушение автоматизма АВ-узла

D. Возникновение гетеротропных очагов возбуждения

E. Нарушение проведения возбуждения между предсердиями.

 

8. Общим для кардиомиоцита и скелетного мышечного волокна является

A. Автоматия клеток

B. Наличие межклеточных контактов-нексусов

C. Зависимость биопотенциалов от концентрационных градиентов К⁺ и Na⁺

D. Наличия фазы «плато» потенциала действия

E. Все ответы неправильные

 

9. Как называется фаза возбудимости миокарда, которая соответствует периоду «плато» потенциала действия?

A. Фаза относительной рефрактерности

B. Фаза супернормальной возбудимости

C. Фаза абсолютной рефрактерности

D. Фаза субнормальной возбудимости

E. Латентный период

 

10. Как изменится работа сердца после наложения первой лигатуры Станниуса?

A. Предсердия и желудочки сокращаются с прежней частотой

B. Предсердия и желудочки не сокращаются

C. Предсердия сокращаются, желудочки – нет

D. Предсердия и желудочки сокращаются одновременно

E. Предсердия не сокращаются, желудочки сокращаются

Ответы: 1-D. 2-E. 3-B. 4-B. 5-E. 6-B. 7-A. 8-C. 9-C. 10-B.

Ситуационные задачи:

1. Объясните, в чем физиологический смысл того, что стенки левого желудочка значительно толще правого?

2. У млекопитающих вес сердца в среднем составляет 0,58% от веса тела. Отклонение от этой величины у различных видов относительно невелико. Однако, у самых мелких млекопитающих – землероек (вес тела 2,5-4,0г) сердце непропорционально велико – 1,7% от веса тела (почти в 3 раза больше, чем можно было ожидать). Объясните эту особенность.

3. Рассчитайте, чему должен быть равен вес сердца новорожденного ребенка весом 3200г.

4. Шестимесячный ребенок весит 7,5 кг. Рассчитайте, чему должен быть равен вес его сердца.

5. Объясните, соответствуют ли границы сердца, указанные в данной таблице, возрасту ребенка? Укажите правильные возрастные границы.

Возраст	Правая граница	Верхняя граница	Левая граница
1-7 дней	Правая парастернальная линия	Верхний край 3-го ребра	1см кнаружи от левой сосковой линии
2-4 года	Посередине между стернальной и парастернальной линиями	2-е ребро	Левая сосковая линия
5-16 лет	Правый край грудины	2-е межреберье	На 2 см кнаружи от левой сосковой линии

6. Яд, содержащийся в некоторых видах грибов резко укорачивает абсолютный рефрактерный период (АРП) миокарда. Объясните, может ли отравление этими грибами привести к смерти и механизм этого явления.

7. У пациента предполагается замедление атриовентрикулярной проводимости. Объясните, как это можно объективно установить?

8. Объясните, как изменится работа миокарда, если полностью заблокировано проведение возбуждения через пучок Гиса.

9. У пациента время проведения возбуждения от предсердий к желудочкам в 2,5 раза дольше нормы. Рассчитайте время проведения через атриовентрикулярный узел в данном случае.

10. Объясните, как изменится работа миокарда, если у пациента время проведения возбуждения через атриовентрикулярный узел обеспечивает соотношение сокращений предсердий и желудочков как 3:1.

11. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца увеличился на 10 мВ. Объясните, как изменится при этом частота генерации автоматических имульсов?

12. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца снизился на 20 мВ. Объясните, как изменится при этом частота генерации автоматических имульсов?

13. Объясните, как изменится работа миокарда, если у пациента во время проведения возбуждения по предсердиям возникает мерцание (мерцательная аритмия) в результате нарушения функции электрических синапсов (нексусов)?

14. Скелетная мышца не подчиняется закону «все или ничего», а для сердечной мышцы он справдлив. Объясните: 1) механизм этих отличий; 2) не противоречит ли данному данному свойству миокарда явление «лестницы» Боудича?

15. Клетки проводящей системы сердца по своим свойствам приближаются к кардиомиоцитам эмбрионального миокарда. Исходя из этого, объясните, почему нарушения функций обычных кардиомиоцитов встречаются значительно чаще, чем дисфункции клеток проводящей системы?

16. Объясните, что произошло бы, если изменения мембранного потенциала в клетках синоатриального узла, кардиомиоцитов предсердий и желудочков происходило бы синхронно?

ответы к Ситуационным задачам:

1. В большом круге сопротивление значительно больше, поэтому левый желудочек выполняет большую работу, чем правый и его миокард более мощный.

2. Известно, что с уменьшением размеров тела значительно увеличивается интенсивность метаболизма на единицу массы. В связи с этим резко возрастает ЧСС, т.к. работа сердца направлена на обеспечение необходимой величины минутного объема кровообращения (МОК) и удовлетворения потребности организма в кислороде. У землероек ЧСС достигает своего физиологического предела 1200-1300 уд/мин. Поэтому получить необходимую величину МОК они могут только за счет увеличения размеров миокарда.

3. Вес сердца у новорожденного составляет 0,8% веса тела, значит, в данном случае оно весит 0,8х3200/100=25,6г.

4. У ребенка 5-6 месяцев вес сердца составляет 0,4% веса тела. В данном случае оно весит 0,4х7500/100=30г.

5. Не соответсвуют. Возрастные границы сердца находятся в таких пределах:

Возраст	Правая граница	Верхняя граница	Левая граница
1-7 дней	Правая парастернальная линия	2-е ребро	2см кнаружи от левой сосковой линии
2-4 года	Между правым краем грудины и парастернальной линиями	2-е межреберье	2см кнаружи от левой сосковой линии
5-16 лет	Посередине между стернальной и парастернальной линией	Верхний край 3-го ребра	Левая сосковая линия

6. Особенность абсолютного рефрактерного периода (АРП) миокарда в том, что его продолжительность значительно больше, чем в скелетной мышце. Поэтому АРП наблюдаестся на протяжении почти всей систолы. Это не позволяет вызвать в миокарде тетаническое сокращение. Если АРП укоротится, то миокард сможет ответить на раздражение еще до окончания систолы. В результате может возникнуть тетанус, что несовместимо с насосной функцией миокарда и приводит к его остановке во время систолы.

7. Распространение возбуждения в миокарде наиболее объективно регистрируется на ЭКГ. В данном случае будет иметь место увеличение продолжительности интервала PQ более 0,1с, отражающего проведение возбуждения от предсердий к желудочкам через атриовентрикулярный узел.

8. Наступит полный сердечный блок, при котором предсердия сокращаются в ритме синоатриального узла, желудочки – в ритме собственной автоматиии пучка Гиса.

9. В норме время проведения возбуждения через атривентрикулярный узел составляет до 0,1 сек. В данном случае 0,1х2,5=0,25сек, что характерно для сердечного блока I степени.

10. У пациента возникнет неполный сердечный блок III степени.

11. Частота генерации автоматических импульсов уменьшится, т.к. в этом случае уровень мембранного потенциала пейсмекера удаляется от критического уровня деполяризации и время медленной диастолической деполяризации (МДД) удлиняется.

12. Частота генерации автоматических импульсов увеличится, т.к. в этом случае уровень мембранного потенциала пейсмекера приближается к критическому уровню деполяризации и время медленной диастолической деполяризации (МДД) укорачивается.

13. В данном случае у пациента наблюдается очень частое сокращение предсердий и более редкое сокращение желудочков в ритме атривентрикулярного узла.

14. 1).Одиночные мышечные волокна подчиняются закону «все или ничего», т.е. они или не отвечают на пороговое раздражение, или отвечают максимальным сокращением на надпороговое раздражение. Целая мышца состоит из тысяч мышечных волокон, обладающих разной возбудимостью. Поэтому при усилении раздражения отвечают сначала отдельные, более возбудимые волокна, а потом все большее количество менее возбудимых волокон. Сердечная же мышца представляет собой функциональный синцитий за счет наличия нексусов. Благодаря этому, возникшее возбуждение быстро охватывает все кардиомиоциты. 2) Не противоречит. В случае нанесения нескольких одинаковых раздражений с малыми интервалами на клетки миокарда, кальциевый насос не успевает откачивать ионы кальция и их количество в области миофибрилл постепенно возрастает. Поэтому каждое очередное раздражение усиливает электромеханическое сопряжение и величина сокращения возрастает (явление «лестницы» Боудича).

15. В эмбриональном миокарде преобладает анаэробный гликолиз, благодаря чему он более устойчив к гипоксии, чем миокард взрослого человека. В клетках проводящей системы анаэробный гликолиз остается основным источником энергии и после рождения. Поэтому клетки проводящей системы более устойчивы к гипоксии, чем обычные кардиомиоциты. Кроме того, им требуется значительно меньше энергии, чем интенсивно работающим клеткам миокрада.

16. Если бы появление потенциала действия в этих структурах происходило синхронно, то проводящая система утратила бы свое значение и нарушилась бы последовательность сокращений предсердий и желудочков, в результате чего миокард не смог бы функционировать.