Процесс снабжения миокарда энергией складывается из 3-х этапов.

I этап - образование макроэргических соединений - в митохондриях, в присутствии О₂. Наиболее энергетически выгодный процесс - (окисление жирных, перекисное окисление кислот), 1 молекула жирных кислот даёт 130-140 молекул АТФ. Частично используется окисление глюкозы: 1 молекула глюкозы - 30-35 молекул АТФ. При гипоксии образование энергии нарушается. Происходят анаэробные процессы. (1 молекула глюкозы даёт 2 молекулы АТФ). При гипоксии возможен некроз миокарда.

II этап - участвуют ферменты АТФ-,АДФ-транслоказа, который обеспечивает обменную функцию через мембрану митохондрий. Другой фермент - креатинофосфатаза, который находится на наружной поверхности митохондрии и в миофибриллах. На наружную поверхность митохондрии выделяется АТФ, которая взаимодействует с активной единицей креатинфосфотазы, здесь из АТФ и креатина в присутствии Mg²⁺ образуется АДФ и креатинфосфат, последний поступает к миофибриллам. Креатинофосфат - основной носитель энергии. На поверхности миофибрилл реакция идёт в обратном направлении. АТФ используется миофибриллой.

III этап. 70 % энергии идёт на сокращение и расслабление миокарда; 15 % для работы Са²⁺-насоса; 5 % на работу Nа⁺-К⁺-насоса; 10 % - на синтез различных веществ.

Особенности коронарного кровотока:

1. высокая интенсивность (в покое - на 100 г мышцы - 60 мл крови). При физической нагрузке у нетренированых людей - до 100 мл/мин, у тренированных - более 200 мл/мин;

2. высокое потребление О₂, т. е. если в полых венах в100 мл крови до 12-15 мл О₂, то в сердечных венах - не более 5-7 мл;

3. хорошо развиты артериовенозные анастомозы. Они наиболее развиты при недостатке кислорода и тренировки;

4. большое давление крови, т. е. кровь поступает непосредственно из аорты;

5. высокий базальный тонус, т. е. гладкомышечные элементы коронарных сосудов спосбны к автоматии и, как следствие, постоянный тонус сосудов.

Регуляция коронарного кровотока делится на: нервную, местную, гуморальную.

Местная регуляция - осуществляется без участия центральной нервной системы. В зависимости от содержания в крови О₂ и метаболитов (СО₂ и другие).

Метаболическая регуляция - при недостатке О₂ просвет коронарных сосудов увеличивается, и наоборот. За счёт увеличения диаметра сосудов увеличивается объём крови. В результате общее количесво О₂ компенсируется. Избыток метаболитов вызывает увеличение диаметра сосудов.

Кроме метаболической есть ещё миогенная ауторегуляция: стенка коронарных сосудов при увеличении скорости кровотока сокращается и наоборот. Это эффект Остроуглова - Бейлиса. За счёт этого осуществляется регуляция скорости кровотока через сердце.

Нервная регуляция - за счёт вегетативной нерной системы. Парасимпатические и симпатические нервы, как правило, вызывают расширение коронарных сосудов. Парасимпатическая нервная система: медиатор ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами. Симпатическая невная система: медиатор норадреналин взаимодействует с бетта 2-рецепторами; симпатические нервы увеличивают силу и частоту сердечных сокращений, увеличивается давление в аорте, что приводит к усилению коронарного кровотока. Интенсивность обменных процессов приводит к возрастанию содержания метаболитов в коронарных сосудах, в результате увеличивается коронарный кровоток.

Гуморальная регуляция: аналогия гуморальной регуляции сосудистого тонуса

Систолический и минутный объём крови

Систолический объём и минутный объём - основные показатели, которые характеризуют сократительную функцию миокарда.

Систолический объём - ударный пульсовой объём - тот объём крови, который поступает из желудочка за 1 систолу.

Минутный объём - объём крови, который поступает из сердца за 1 минуту. МО = СО х ЧСС (частота сердечных сокращений)

У взрослого минутный объём приблизительно 5-7 л, у тренированного - 10 - 12 л.

Факторы, влияющине на систолический объём и минутный объём:

1. масса тела, которой пропорциональна масса сердца. При массе тела 50-70 кг - объём сердца 70 - 120 мл;

2. количество крови, поступающей к сердцу (венозный возврат крови) - чем больше венозный возврат, тем больше систолический объём и минутный объём;

3. сила сердечных сокращений влияет на систолический объём, а частота - на минутный объём.

Систолический объём и минутный объём определяются 3-мя следующими методами.

Рассчетные методы (формула Старра): Систолический объём и минутный объём рассчитывается с помощью: массы тела, массы крови, давления крови. Очень приблизительный метод.

Концентрационный метод - зная концентрацию любого вещества в крови и его объём - рассчитывают минутный объём (вводят опредлелённое количество индиферентного вещества).

Разновидность - метод Фика - определяется количество поступившего в организм за 1 минуту О₂ (необходимо знать артериовенозную разницу по О₂).

Инструментальные - кардиография (кривая регистрации электрического сопротивления сердца). Определяется площадь реограммы, а по ней - величина систолического объёма

Особенности нервной регуляции

Нервная регуляция имеет ряд особенностей:

1. она не обеспечивает пускового влияния, т. к. сердце обладает автоматией;

2. она осуществляет в основном корригирующее и интегрирующее влияние;

3. она осуществляется за счёт интра- и экстракардиальной систем.

Интракардиальная регуляция сердечной деятельности

Интракардиальная регуляция сердечной деятельности - за счёт местных рефлекторных дуг. Опыт: сердце изолируют. В правое предсердие вводится балончик, в который накачивается воздух (объём правого предсердия увеличивается). В итоге изменяется частота сокращения желудочков. Полость сердца изнутри обрабатывается антисептиком. При повторном экстперименте частота сокращения желудочков постоянна, т. к. снижается чувствительность местных афферентных нейронов и поэтому нет местной рефлекторной реакции.

Экстракардиальная регуляция обеспечивает изменение работы интракардиальной регуляции и через неё влияет на сердце. То есть интракардиальная система выполняет функцию посредника между экстракардиальной нервной системой и сердцем.

При слабых раздражителях осуществляются местные рефлекторные реакции, при более сильном воздействии активация экстракардиальной нервной системы.

Нервы, осуществляющие экстракардиальную регуляцию деятельности сердца

Экстракардиальная нервная система представлена блуждающим и симпатическим нервами.

Блуждающий нерв - осуществляет афферентную и эфферентную иннервацию.

Эфферентная иннервация - за счёт 2-х нейронов:

1-й - преганглионарный нейрон на дне IV желудочка (ромбовидная ямка). Его аксон доходит до сердца.

2-й нейрон - расположен интрамурально. Его аксон заканчивается на:

1. проводящей системе сердца (правый v.vagus - синоатриальный узел, левый - атриовентрикулярный узел);

2. миокарде предсердий;

3. миокарде желудочков.

Парасимпатические нервы в 70-80 % случаев опосредуют своё влияние через местную нервную систему.

Симпатические нервы осуществляют эфферентную иннервацию.

1-й нейрон - в боковых рогах Th1 - Th5. Его аксон заканчивается в truncus sympaticus (шейные и верхний грудной ганглии).

В truncus sympaticus - 2й нейрон, отростки каждого идут в сердце:

1. к кардиомиоцитам желудочков;

2. миокарду предсердий;

3. проводящей системе сердца.

Симпатические нервные системы опосредуют своё действие через местную нервную систему реже, чем блуждающие нервы

Влияние на сердце блуждающих, симпатических, парасимпатических нервов

И блуждающие, и симпатические нервы оказывают на сердце 5 влияний:

1. хронотропный (изменяют частоту сердечных сокращений);

2. инотропный (изменяют силу сердечных сокращений);

3. батмотропный (влияют на возбудимость миокарда);

4. дромотропный (влияет на проводимость);

5. тонотропный (влияют на тонус миокарда);

То есть они оказывают влияние на интенсивность обменных процессов.

Парасимпатическая нервная система - отрицательные все 5 явлений; симпатическая нервная система - все 5 явлений положительные.