Тема 5 (14). Гемодинамическая функция сердца. Свойства сердечной мышцы

Мотивация изучения темы: Сердечно-сосудистая система обеспечивает кровоснабжение органов и тканей, транспортируя к ним кислород, метаболиты, гормоны, доставляя СО₂ из тканей в легкие, а другие продукты метаболизма - в почки, печень и др. органы. Основная функция сердечно-сосудистой системы – транспортная. Эта система жизненно необходима для регуляции гомеостаза. Циркуляцию крови по сердечно-сосудистой системе обеспечивает насосная функция сердца - непрерывная работа миокарда, характеризующаяся чередованием систолы и диастолы. При изучении темы студенты на практике усваивают гемодинамическую функцию сердца, прослеживают связь кровообращения с работой сердца. Знания насосной функции сердца, а также методов ее оценки позволяет выявить состояние этой функции у здоровых и больных людей, определить пути профилактики и принципы лечения сердечной недостаточности. Знания физиологических свойств миокарда (автоматия, возбудимость, проводимость, сократимость),   для понимания механизмов функционирования сердца в целом организме при его различных состояниях.

 

Цели занятия.

Общая цель: изучение данной темы направлено на формирование общепрофессиональных компетенций ОПК-9 ФГОС ВО специальности 31.05.01 лечебное дело

 

Конкретные цели и задачи:

В результате освоения темы студенты должны:

 

  «Знать» общую морфофункциональную характеристику системы кровообращения и ее роль в поддержании жизнедеятельности организма, усвоить современные представления о гемодинамической функции сердца, изучить фазы сердечного цикла, физиологические свойства сердечной мышцы, обеспечивающие функциональные особенности деятельности сердца. Знать основные показатели насосной функции сердца.

 «Уметь» пользоваться полученными знаниями для понимания механизмов функционирования сердца в целом организме при его различных состояниях при решении ситуационных задач, уметь   объяснять особенности  электрических и сопряженных процессов в миокарде.

«Владеть» навыками определения длительности сердечного цикла у человека по пульсу, физиологическим понятийным аппаратом при  количественной оценке нагнетательной функции сердца, 

 

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимых для освоения темы

1. Морфофункциональные особенности сердечно-сосудистой системы (каф.анатомии человека, каф. гистологии, эмбриологии и цитологии),

 2. Электрические явления в живых тканях (физика)

  Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

Перечень контрольных вопросов:

1. Значение кровообращения для организма. Кровообращение как компонент различных функциональных систем, определяющих гомеостаз.

2.  Фазовый анализ сердечного цикла: состояние клапанного аппарата.

3. Динамика изменения кровяного давления и объема крови в полостях сердца в различные фазы сердечного цикла.

4. Ударный и минутный объем сердца, систолический резерв, конечно-диастолический объем желудочков и другие гемодинамические показатели.

5.   Возбуждение сердца. Потенциал действия (ПД) кардиомиоцитов предсердий и желудочков.

6.  Автоматия сердца. Характеристика, компоненты проводящей системы. Потенциал действия Р-клеток СА и АВ узлов. Пейсмекер (водитель ритма) сердца. Градиент автоматии.

7.  Проводимость (проведение возбуждения в сердце), проведение ПД в различных отделах сердца.

8.  Возбудимость сердца. Изменение возбудимости кардиомиоцита в течение ПД и фаз сердечного цикла.

9.  Сократимость сердца. Функциональная структура кардиомиоцита, электромеханическое сопряжение, механизм расслабления, некоторые особенности сокращения сердца.

10.  Соотношение возбуждения, сокращения и возбудимости в разные фазы сердечного цикла.

11.  Реакция сердечной мышцы на дополнительные раздражтели. Узловые, суправентрикулярные, предсердные и желудочковые экстрасистолы, компенсаторная пауза.

12.   Возрастные особенности физиологических свойств сердечной мышцы.

 

Задания для СРС во внеучебное время

1. Анатомическое строение сердца человека (полости, клапаны, циркуляция крови).

2. Приносящие и выносящие сосуды сердца.

3. Микроструктура миокарда.

4.Нарисуйте график соотношения потенциала действия, возбудимости и сократимости в сердечной мышце.

5. Нарисуйте схему экстрасистолы и компенсаторной паузы. Объясните их происхождение.

 

Вопросы для самоконтроля подготовки к практическому занятию

1. Направление движения крови в большом и малом кругах кровообращения.

2. Что такое систолический объем сердца? Его величина, от чего зависит?

3. Как определить минутный объем сердца?

4. Периоды систолы и диастолы желудочков.

5. Какому периоду диастолы желудочков соответствует систола предсердий?

6. Какова основная функция сердца?

7. Какой объём получил название «конечно-диастолический»?

8. Какой объём является характеристикой производительности сердца?

9. Назовите метод определения МОК.

10. Назовите норму сердечного выброса для взрослого и новорождённого.

11. Назовите структуру, обладающую наибольшей способностью проведения возбуждения в сердце.

12. Какой ритм сокращений задаёт синусовый узел?

13. Какой ритм сокращений задаёт предсердно-желудочковый узел?

14. Какая фаза сердечного цикла совпадает с фазой абсолютной рефрактерности?

15. Чем отличается режим сокращения сердечной мышцы от скелетной?

16. Чему равна продолжительность фазы абсолютной рефрактерности кардиомиоцитов желудочков сердца?

17. Чем отличается ПД синусового узла, кардиомиоцитов предсердий и желудочков?

18. Чему равна продолжительность ПД кардиомиоцитов предсердий?

19. Как повлияет на сокращение сердца уменьшение уровня Са⁺⁺ в крови?

20. Каков механизм  компенсаторной паузы после экстрасистолы? 

           

Ориентировочная основа действия для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.

Задание	Объект	Программа действия			Ориентировочные основы действия
1.Фазовый анализ одиночного цикла деятельности сердца человека	человек	Составьте таблицу гемодинамических показателей сердца по схеме:
		Фазы сердечного цикла	Пери-од	длительность	Давление в полостях		Состояние клапанов
					предсердия	желудочки	полулунные	атриовентрикулярные
2.Определение длительности сердечного цикла у человека по пульсу	человек	Пропальпируйте пульс лучевой артерии на запястье у себя или у испытуемого. Через пять минут отдыха в по ложении сидя подсчитайте пульс за 60 с. (ЧСС). Рассчитайте среднюю длительность одного сердечного цикла (ДСЦ) по формуле: ДСЦ = 60: ЧСС/мин. Полученный результат внесите в протокол: ЧСС__________ в 1 мин. ДСЦ-________________ Сделайте вывод: длительность сердечного цикла ________________ _____________________(в норме, укорочена, удлинена).			У здорового человека во время бодрствования в состоянии функционального покоя ДСЦ составляет в норме 0,67- 1.00 с. У большинства людей ДСЦ увеличивается во время медленного сна, а также у спортсменов, тренирующихся на выносливость, во время бодрствования в состоянии покоя. ДСЦ уменьшается во время физической или эмоциональной нагрузки, у подростков и взрослых, а также у новорожденных и школьников.

3.Автоматия сердца. Анализ проводящей системы сердца методом наложения лигатур (опыт Станниуса)   4.Выявление действия температурного фактора на деятельность сердца.	Лягушка (видеодемон страция)     Лягушка (видеодемон страция)	1.   Зарисуйте схему проводящей системы сердца, поставьте на ней обозначения   2.   Составьте таблицу изменения частоты сокращений венозного синуса, предсердий и желудочков сердца после наложения каждой лигатуры				Убедится, что ритмическая деятельность сердца обусловлена наличием в области венозного синуса и ушка правого предсердия в месте впадения полых вен основного центра автоматизма - синусного узла. От него по проводящим волокнам предсердий возбуждение достигает атриовентрикуляр-ного узла и далее распространяется на миокард обоих желудочков, вызывая их синхронное сокращение.         Деятельность сердца зависит от температурных факторов. Местное раздражение теплом области синусного узла ведёт к учащению ритма сердца. При охлаждении этого участка наблюдается обратный эффект. Изменения в деятельности сердца в обоих случаях связаны с соответствующими сдвигами в обмене веществ.
		Отделы сердца	ЧСС в минуту
			Исход-ная	После первой лига-туры	После второй лига-туры
		Синус
		предсердие
		Желудочек
		4.Сделайте выводы, в которых укажите локализацию водителя ритма сердечной деятельности, объясните природу автоматизма, значение градиента автоматизма сердца.    Приготовить препарат лягушки с разрушенной нервной системой. Сосчитать число сокращений сердца за 1 минуту при действии: а) физиологического раствора комнатной температуры; б) физиологического раствора Т = + 45 ^0С в) физиологического раствора Т = + 5^0С Каждое последующее наблюдение проводится после нормализации ритма.

 

Задания для контроля сформированности компетенций в учебное время

Тестовый контроль 1:

1. Одиночный сердечный цикл складывается из: 1)систолы предсердий, систолы желудочков и общей паузы; 2.из систолы желудочков и общей паузы; 3. из диастолы и общей паузы.

2. Открытие полулунных клапанов происходит в фазы: 1)асинхронного сокращения миокарда желудочков; 2) в начале изометрического сокращения; 3) в начале быстрого изгнания крови из желудочков; 4) медленного изгнания крови из желудочков; 5) в протодиастолический период.

3. Длительность в секундах (при частоте сердечных сокращений - 75 уд/ мин) одиночного сердечного цикла, систолы предсердий и желудочков составляет: 1) 0,5; 0,1; 0,30 2) 0,8; 0,1; 0,33 3) 0,7; 0,2; 0,40; 4) 0,8; 0,11; 0,29; 5) 0,8; 0,2; 0,47;

4. Минутный объем сердечного выброса в покое равен: 1) 4,5 – 5,0л 2) 3,0 – 3,5л 3) 1,5 – 2 л. 4) 60 – 70 мл. 5) 100 – 150 мл.

5. В какую фазу сердечного цикла кровь поступает в большой и малый круги кровообращения: 1) систолу предсердий; 2) систолу желудочков; 3. диастолу желудочков(в общую паузу)

6. Створчатые клапаны в период общей паузы: 1) закрыты; 2) левый закрыт, правый открыт; 3)открыты; 4) левый открыт, правый закрыт; 5) сначала открыты, потом  закрыты.

7. Аортальный клапан открывается при давлении крови в левом желудочке: 1) более 120-130мм.рт.ст. 2) более 70- 80мм.рт.ст. 3) более 25- 30мм.рт.ст. 4) менее 7-10мм.рт.ст. 5) менее 25- 30мм.рт.ст.

8. Протодиастолический период- это: 1) время от начала расслабления желудочков до захлопывания полулунных клапанов. 2) время сокращения предсердий; 3) время изгнания крови из желудочков; 4) время изгнания крови и предсердий; 5) время от начала до конца расслабления желудочков.

9. Кто открыл большой и малый круги кровообращения?   

10. Откуда берет начало большой круг кровообращения: 1) из левого желудочка 2) из левого предсердия; 3) из левого желудочка и предсердия; 4) из правого желудочка.

 

Тестовый контроль 2:

1. Способность миокарда переходить в возбужденное состояние под действием раздражителя называется: 1) раздражимостью; 2) сократимостью; 3)автоматией; 4)возбудимостью; 5) пейсмекерной активностью

2. Типичные кардиомиоциты желудочков выполняют следующие функции:

1)обеспечивают сокращение желудочков 2)генерируют возбуждение, определяющее ритм сокращений сердца в норме 3)передают возбуждение на проводящую систему желудочков,способны к самостоятельной генерации возбуждения

3. Быстрая деполяризация пейсмекерных клеток сердца обусловлена следующими изменениями ионной проницаемости: 1)увеличен для Na и Ca; 2) увеличение для К 3)увеличение для К и снижение для Са и Na; 4).снижение для К и увеличение для Na;. 5)увеличение для Cl

4. Типичный кардиомиоцит обладает следующими свойствами: 1)возбудимостью, сократимостью, проводимостью; 2)возбудимостью, проводимостью; 3)возбудимостью, проводимостью,автоматией; 4).возбудимостью,проводимостью,сократимостью,автоматией; 5)сократимостью, автоматией

5. Плато реполяризации ПД типичного кардиомиоцита обуславливают токи: 1)медленный входящий натрий - кальциевый ток, медленный выходящий калиевый ток; 2)быстрый входящий натриевый ток, медленный входящий натрий-кальциевый ток; 3)быстрый входящий калиевый ток; 4)быстрый входящий хлорный ток; 5)медленный входящий кальциевый ток

6. Назовите физиологические особенности сердечной мышцы, определяющие ритмический характер её работы: 1) длительный период абсолютной рефрактерности;. 2)сокращается строго по закону «всё или ничего»; 3) обладает автоматизмом; 4) сила сокращения не зависит от исходной длины мышечных волокон; 5) сила сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон

7. Для каких клеток характерно явление медленной диастолической деполяризации(МДД)? 1) типичные миоциты 2) атипичные миоциты 3) скелетные мышцы.

8. При искусственной в эксперименте (лигатуры Станиуса) или произвольной блокаде синусного узла функцию водителя ритма могут взять: 1) сократительные кардиомиоциты желудочков; 2) сердечные проводящие миоциты (пучок Гисса, волокна Пуркинье); 3)атриовентрикулярный узел; 4) гетеротропные (аномально расположенные в любых отделах сердца) очаги; 5) при блокаде синусного узла сердце в принципе не может сокращаться

9. Экстрасистола возникает, если внеочередное возбуждение совпадает с фазой: 1)асинхронного сокращения; 2) изометрического сокращения; 3)быстрого изгнания крови; 4) медленного изгнания крови; 5) началом диастолы

10. Основной узел автоматизма находится: 1) в межпредсердной перегородке; 2) в атриовентрикулярном соединении; 3) в верхушке сердца; 4) в ушке правого предсердия; 5)при впадении в левое предсердие лёгочных вен

Ситуационные задачи:

1. Систолический выброс крови равен 75 мл, частота сердечных сокращений составляет 65 уд/мин. Чему равен минутный объем крови? 

2. Сердце за 2минуты выбросило в кровоток 4900 мл крови, частота его сокращений равнялась 70 уд/мин. Какое количество крови выбрасывается   в кровоток за 1 систолу

3. Тренировочная нагрузка в виде бега на дистанцию 800м выполнялась двумя здоровыми мужчинами. Один из них был спортсменом, другой спортом не занимался. За счёт изменяется минутный минутный объём сердца (МОС) у спортсмена и слабо физически тренированного человека?

4. Клетки проводящей системы сердца по своим свойствам приближаются к кардиомиоцитам эмбрионального миокарда. Попытайтесь объяснить, почему заболевания, связанные с нарушением функций миокарда, встречаются значительно чаще, чем патология проводящей системы.

5. Яд, содержащийся в некоторых видах грибов, резко укорачивает фазу абсолютной рефрактерности сердца. Может ли отравление этими грибами привести к смерти и почему?

6. При операциях на сердце проводят глубокую гипотермию. Для чего это делается? С чем связан эффект?

7. В результате болезни у человека разрушились не только синоатриальный, но и атриовентрикулярный узлы проводящей системы сердца. Будет ли работать сердце у данного человека? Что можно сделать, чтобы оно работало с прежней частотой?

 

Оснащение практического занятия:

Наглядные пособия: таблицы

Технические средства обучения: ТV, DVD

 

 Литература:

а) основная

7. 1.Нормальная физиология: учебник [под ред. К.В. Судакова]. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 880 с.

8. Физиология: учебник / под ред. В.М. Смирнова- М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2016.-576с.:ил.  

2017.-511с-

б) дополнительная

16. Камкин А.Г. Атлас по физиологии в 2-х томах. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.

17. Нормальная физиология: учебник [под ред. А.В. Завьялова, В.М. Смирнова]. М.: МЕДпресс-информ, 2009. 916 с.

18. Судаков К.В., Андрианов В.В., Вагин Ю.Е., Киселев И.И. Физиология человека: Атлас динамических схем. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 416 с.

19. Нормальная физиология: учебник [под ред. Б.И.Ткаченко]. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. -688 с

20..Ситуационные задачи по нормальной физиологии [под ред. Л.Д. Маркиной]. Владивосток: Медицина ДВ, 2005.