Физиология сердечно-сосудистой системы

Физиология сердечно-сосудистой системы
Занятие № 1
Тема: физиологические свойства-сердечной мышцы.
Цель занятия: изучить основные физиологические свойства и особенности сердечной
мышцы, как фактора, обеспечивающего нагнетательную функцию сердца.
Вопросы для самоподготовки.
1.Основные физиологические свойства сердечной мышцы: возбудимость,
проводимость, сократимость, автоматия.
2. Современные представления о субстрате автоматии и ее природе. Триггерный механизм автоматии.
3. Электрические явления в сердце, роль и значения медленнойдистолической деполяризации (МДД) в работе сердца.
4. Нагнетательная функция сердца. Наполнение сердца кровью. Работа клапанного
аппарата.
5. Сердечный цикл. Фазовый анализ сердечного цикла.
6. Механизм возникновения экстрасистолы и компенсаторной паузы.
Задание для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Наблюдать и зарегистрировать сокращение сердца лягушки.
2. Изучить особенности возбудимости сердца лягушки.
3. Экспериментально получить экстрасистолу.
4. Определить степень автоматии различных отделов сердца лягушки (опыты
Станниуса).
В протоколах опытов на кривых кардиограммы обозначить фазы сокращения сердца
и определить их длительность, отметить экстрасистолу и компенсаторную паузу.
Начертить график фазового изменения возбудимости миокарда. Зарисовать схему
наложения лигатур на сердце. Результаты этого опыта записать в виде таблицы, дать
объяснения полученным результатам.
Обязательная литература.
1.Нормальная физиология /под ред В.М. Смирнова, - М.:ИЦ «Академия», 2007.-240 с.
с. 219-226, 255-258
2. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии/ под ред.
С.М. Будылиной, В.М. Смирнова.уч. пос.-М.:ИЦ «Академия», 2009. – 336 с.
с. 179-180, 183-185, 185-187.
3. Практикум по физиологии. Под ред. Н.А. Агаджаняна, А.В. Коробкова.
Изд. "Высшая школа". М. 1983., стр. 54 - 58, 59 - 60.
4.Практикум по физиологии. Под ред. Г.И. Косицкого, В!А. Полянцева. Изд.
"Медицина". М. 1988., стр. 143 - 153.
Ситуационные задачи.
1. Как изменится частота генерации автоматических импульсов, если мембранный
потенциал пейсмекера сердца увеличится на 10 мв?
2. Как изменится частота генерации автоматических импульсов, если мембранный
потенциал пейсмекера сердца уменьшится на 20 мв?
3. Сколько крови выбрасывает во время систолы правый желудочек, если из левого
желудочка в аорту поступает 80 мл крови0
4. Как изменится ударный объем сердца и длительность фазы медленного наполнения
кровью желудочков, если частота серцебиений увеличится в 1,5 раза?
5. Венозный приток увеличился на 10 мл. Как изменится в этом случае ударный объем
сердца? Почему?
6. Какой фазе сердечной деятельности соответствует давление в левом желудочке
равное 50 мм.рт. ст.?
7. До выполнения работы при частоте сокращения сердца в70 ударов в минуту
минутный объем крови (МОК) составлял 5 литров. Чему будет равен МОК, если
во время работы ударный объем сердца (УОС) увеличится на 20%, а частота
сокращения сердца (ЧСС) - на 100%
Занятие № 2.
Тема: механизмы регуляции деятельности сердца.
Цель занятия: студент должен уметь:
1) объяснить физиологическое значение и механизм нервной и гуморальной регуляции
работы сердца;
2) знать
наиболее значимые (клинические) рефлекторные влияния на сердце и их механизм.
Вопросы для самоподготовки.
1. Работы И.П. Павлова о центрабежных нервах сердца. Значение экстракар-диальной
иннервации в регуляции сердечной деятельности. Соотношение между авгоматией и
нейрогуморальной регуляции сердца.
2. Влияние вагуса на сердце, его проявление и механизм.
3. Характеристика влияния симпатических нервов на сердце.
4. Висцерокардиальные рефлексы и их значение в регуляции сердца.
5. Роль рефлексогенных зон в регуляции сердца.
6. Гуморальная регуляция работы сердца.
Задания для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Записать на ленте кимографа эффект раздражения вагосимпатического нерва на
деятельность сердца лягушки.
2. Наблюдать висцеро-кардиальные рефлексы на лягушке (опыт Гольца) и на человеке
(рефлекс Данини-Ашнера).
3. Изучить влияние электролитов и температурного фактора на деятельность сердца
(опыт Гаскелла).
4. Изучить влияние электрической стимуляции языка лягушки на сердечную
деятельность.
В протоколах опытов и выводах дать характеристику изменениям кардио' граммы
сердца лягушки при раздражении ваго-симпатического ствола. Описать характер
изменений сердечных сокращений при действии ионов кальция и калия. Зарисовать
рефлекторную дугу рефлекса Гольца и дать объяснение, почему при разрушении
спинного мозга или перерезке блуждающего нерва рефлекс исчезает.
Обязательная литература.
1.Нормальная физиология /под ред В.М. Смирнова, - М.:ИЦ «Академия», 2007.-240 с.
с. 230-235
2. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии/ под ред.
С.М. Будылиной, В.М. Смирнова.уч. пос.-М.:ИЦ «Академия», 2009. – 336 с.
с. 201-204,204-206, 182-183.
3. Практикум по физиологии. Под ред. Н.А. Агаджаняна и А.В. Коробкова. М., "Высшая
школа", 1983. стр. 68.....75.
4. Практикум по физиологии. Под ред. Г.И. Косицкого и В.А. Полянцева. М.
"Медицина". 1988, стр. 153- 158.
Методические рекомендации к заданию № 4.
Слизистая оболочка полости рта представляет собой рефлексогенную зону,
раздражение которой может привести к изменению деятельности сердца. Характер
этих изменений зависит от включения в рефлекторную регуляцию центрабежных
нервов сердца.
Ход работы: бульварную лягушку помещают на препаровальный столик брюшком
вверх, закрепляют лапки, вскрывают грудную клетку, обнажают
сердце, фиксируют его серфином и соединяют с рычажком Энгельмана. Орошают
сердце раствором Рингера. Записывают нормальную кардиограмму. Пинцетом
извлекают из полости рта язык, проводят к нему электроды и раздражают
электрическим током (20 вольт, 10 гц) до появления изменений в кардиограмме.
Полученные данные вносят в протокол. Делают выводы.
Ситуационные задачи.
1.Как изменится частота сердечных сокращений у собаки, если лишить ее
экстракардиальной иннервации?
2. У животного перерезаны блуждающие и симпатические ветви, идущие к сердцу.
Венозный приток,увеличился в 1,5 раза. Изменится ли в этих условиях работа
сердца и почему?
3. Человек почувствовал неожиданный укол иглой. Изменится ли при этом частота
серцебиения и почему?
4. Как изменится частота серцебиений, если произвести новокаиновую блокаду
обеих блуждающих нервов на шее. Почему?
5. Как и почему меняется частота серцебиений при введении атропина?
6. Какие изменения в работе сердца можно ожидать у больного с воспалением
брюшины (перитонитом)?
Занятие № 3.
Тема: физиологические методы исследования сердца.
Цель занятия: познакомить студентов с основными современными исследования
работы сердца и научить работать с медицинской аппаратурой.
Вопросы самоподготовки.
1. Современные методы исследования деятельности сердца.,
2. Основные принципы и техника регистрации электрокардиограммы (ЭКГ).
3. Генез зубцов ЭКГ и физиологическое значение их.
4. Механические и звуковые проявления сердечной деятельности.
5. Фонокардиография. Механизм возникновения I и II тонов сердца.
6. Границы сердца.
Занятия для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Зарегистрировать ЭКГ в покое и после физической нагрузки.
2. Провести анализ ЭКГ.
3. Прослушать тоны сердца у человека (аускультация).
4. Зарегистрировать фонокардиограмму с помощью фонокардиографа.
В протоколах опытови выводах зарисовать схему стандартных отведений ЭКГ.
Вклеите в тетрадь кривую ЭКГ и провести ее анализ. Зарисовать крупным планом ЭКГ
с буквенным обозначением всех, зубцов, их длительность и вольтаж. Зарисовать
фонограмму, обозначить тоны. Описать их характеристику.
Переписать параметры анализа ЭКГ в тетрадь по следующей форме: (частота
сокращений 70 - 72 уд.в мин. у человека).
Параметры ЭКГ
Зубец Р
Интервал PQ
Зубец О
Зубец R
Зубец S
Комплекс QRS
Интервал ST
Зубец Т
Амплитуда, мв.
0,05 - 0,3
изоэлектричен
. 0,25
0.60- 1,60
0.6 1,0
изоэлектричен
0,25-0,5
Длительность, сек.
0,08-0,01
0,12-0,20
0,02 - 0,04
0,06 - 0.09
0.28 - 0,44
0,12-ОДб
Обязательная литература.
1.Нормальная физиология /под ред В.М. Смирнова, - М.:ИЦ «Академия», 2007.-240 с.
с. 226-230
2. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии/ под ред.
С.М. Будылиной, В.М. Смирнова.уч. пос.-М.:ИЦ «Академия», 2009. – 336 с.
с. 188-191, 191-193, 193-194
3. Практикум по физиологии. Под ред. Н.А. Агаджаняна и А.В. Коробкова. М. "Высшая
школа", 1983, стр. 60 - 68, 75 - 76.
4. Практикум по физиологии. Под ред. Г.И. Косицкого и В.А. Полянцева. М.
"Медицина", 1988, стр. 160-161.
Ситуационные задачи.
1. Расстояние между зубцами R на ЭКГ больного равно 0.8 сек. Какова частота
сердечных сокращений у больного?
2.Определить ударный объем сердца, еслиизвестно, что минутный объем равен 8
литрам, расстояние - R на ЭКГ =0,6 сек?
3. Длительность интервала PQ на ЭКГ" 0,6 сёк. Ваше заключение?
4. Какие изменения в звуковых проявлениях (тонах) сердца произойдут при сужении
(стенозе) митрального клапана?
5. Время проведения возбуждения от предсердий к желудочкам возросло в 1,5 раза.
Какие изменения ЭКГ обнаруживаются при этом? Как называемся это явление?
6.Какие изменения произойдут на ЭКГ, если полностью заблокировано проведение
возбуждения через пучок Гиса?
Занятие № 4.
Тема: физиология сосудов и периферическое кровообращение.
Цель занятия: на основании изучения организации функциональной системы научить
студентов обосновать возможные пути нормализации артериального давления.
Вопросы для самоподготовки.
1. Классификация сосудов. Основные принципы гемодинамики: линейная и объемная
скорость кровотока, сосудистое периферическое сопротивление и факторы
определяющие его.
2. Артериальное давление, факторы определяющие величину давления. Методы
измерения.
3. Артериальный пульс, его происхождение и характеристика.
4. Микроциркуляция. Механизмы транскапиллярного обмена.
5. Иннервация и регуляция сосудистого тонуса. Организация сосудодвига-тельного
центра.
6. Организация прессорных и депрессорных сосудистых рефлексов и_их
функциональное значение. .
7. Базальный тонус и его механизмы. 8. Гуморальные механизмы регуляции сосудистого
тонуса.
Задание для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Измерения артериального давления методом Рива-Роччи и Короткова.
2. Зарегистрировать сфигмограмму.
3. Наблюдать кровообращение в плавательной перепонке и языке лягушки под
микроскопом.
4. Изучить влияние раздражения сосудосуживающих волокон седалищного нерва на
сосуды плавательной перепонки лягушки.
5. Провести капилляроскопию слизистой оболочки полости рта у человека.
В протоколах опытов и выводах сравнить уровень артериального давления у разных
испытуемых, вывести его средние показатели и сравнить с нормой. Дать объяснение,
почему аускультативный метод Короткова наиболее удобен для измерения АД.
Вклеить в тетрадь сфигмограмму, дать анализ ее. Записать результаты измерения
частоты пульса при различных функциональных состояниях организма. Нарисовать
схему структурно-функциональной организации прессорного и депрессорного
рефлекса возникающего с дуги аорты, и каротидного синуса.
Обязательная литература.
1.Нормальная физиология /под ред В.М. Смирнова, - М.:ИЦ «Академия», 2007.-240 с.
с. 235-258
2. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии/ под ред.
С.М. Будылиной, В.М. Смирнова.уч. пос.-М.:ИЦ «Академия», 2009. – 336 с.
с. 211-214, 215-216, 208-210, 210-211.
3. Практикум по физиологии. Под ред. Н.А. Агаджаняна и А.В. Коробкова. Изд. М.
"Высшая школа", 1983, стр. 76 - 84, 89 - 97.
4. Практикум по физиологии. Под ред. Г.И. Косицкого и В.А .Полянцева. Изд. М.,
"Медицина ", 1988, стр. 163 - 165, 169-170, 171 - 173.
Методические указания к заданию № 3.
Ход работы: обездвиживают лягушку и помещают на дощечку спиной вверх,
извлекают язык и помещают его над окошечком дощечки, закрепляя
булавками. Нельзя допускать перераогяжение языка, т.к нарушается местный
кровоток. Под микроскопом (при малом увеличении) наблюдают за кровообращением
языка. Пипеткой на поверхность языка наносят раствор адреналина, проводят
наблюдения, затем отмывают язык раствором Рингера и наносят 1 - 2 капли раствора
ацетилхолина. Делают выводы. Далее исследуют кровообращение в перепонке.
Методические указания к занятию № 5.
Ход работы: работа проводится на студентах. Тубус капилляроскопа устанавливают в
горизонтальном положении. Объектив подводят к'слизистой оболочки десны
(языка) и производят микроскопирование. Результаты наблюдений в виде
различных вариантов представлены в таблице, где нужное надо подчеркнуть.
Окраска слизистой
Форма капилляров
Характер кровотока
Бледная Розовая
Гиперемированная
В виде запятой
В виде петель
Извитой формы
Непрерывный
Прерывистый
толчкообразный
Ситуационные задачи.
1.Среднее артериальное давление равно 100 мм. pт. ст. Рассчитайте величину
сопротивления сосудистой системы, если частота сердечных сокращений равна 70 в
мин., а ударный объем сердца (УОС) = 75 мл:
2. Чему равна линейная скорость движения крови в сосуде диаметром 0,3 мм, если за 1
сек. через него проходит 500 мл.крови?
3. В эксперементе раздражается центральный конец перерезанного синусного . нерва
Геринга. Как в этом случае изменится работа сердца и АД?
4. Определите минутный объем сердца, если АД у человека равно 120/80 мм.рт. ст.,
возраст 30 лет. а частота сердцебиений 70 в мин?
5.Человек находится в затонувшей подводной лодке уже несколько часов. Системы
жизнедеятельности разрушены. Какие изменения работы сердца и АД можно
ожидать у такого человека?
Вопросы коллоквиума.
Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы.
Автоматия сердца, ее природа и триггерный механизм, закон градиента автоматии.
Ионные механизмы возникновения потенциала действия кардиомиоцитов.
Соотношение возбудимости, возбуждения и сокращения в различные фазы
кардиоцикла. Экстрасистола.
5. Сердце, клапанный аппарат. Динамика давления крови в процессе кардиоцикла.
Систолический и минутный объем крови.
6. Сердечный цикл. Фазовый анализ сердечного цикла. .
7. ЭКГ -как метод исследования деятельности сердца. Анализ ЭКГ.
8. Методы исследования механических и звуковых явлений, сопровождающих
деятельность сердца.
9. Механизм венозного возврата.
10. Экстракардиальные механизмы регуляции сердца.
11. Интракардиональные механизмы регупяции_сердца.
12. Значение сосудистых рефлексогенных зон в регуляции сердца. Роль
электролитов и гормонов в регуляции сердца.
13. Тонус центров регулирующих деятельность сердца.
14. Основные законы гемодинамики: движение крови, линейная и объемная скорость
кровотока, сосудистое, переферическое сопротивление току крови.
15. Артериальное давление в различных участках сосудистого русла. Факторы,
определяющие величину АД. Методы регистрации АД.
16. Артериальный пульс,его происхождение. Сфигмограмма.
17. Функциональная система, обеспечивающая адаптивную саморегуляцию АД, ее
периферические и центральные компоненты.
18. Вазомоторный центр, его локализация и функциональная организация.
19. Прессорные и депрессорные рефлексы сердечно-сосудистой системы,
обеспечивающие постоянство АД.
20. Гуморальные механизмы регуляции сосудистого тонуса.
21. Базальный тонус, его механизмы.
22. Особенности регионарного кровообращения в различных условиях жизнедеятельности организма, (особенности легочного, мозгового кровообращения).
23. Лимфа и ее движение, состав и свойства. Процессы лимфообразования.
1.
2.
3.
4.
Ответы к ситуационным задачам занятия №1.
1. Частота сокращений уменьшится;т.к. в данном случае уровень мембранного
потенциала пейсмекера удалится от критического уровня деполяризации и время
медленной диастолической деполяризации удлинится.
2. При деполяризации мембраны пейсмекера уменьшится длительность диастолической
деполяризации, т.к. Ео приближается к Ек. Частота генерации импульсов
увеличится.
3. Столько же.
4. Длительность фазы медленного наполнения уменьшится примерно на такую же
величину. Ударный объем может остаться прежним.
5. УОС тоже возрастет на 10 мл, т.к. в здоровом сердце приток равен оттоку.
6. Фазе изометрического сокращения или фазе изометрического расслабления.
7. УОС = МОК:ЧСС. До работы УОС = 71,5 мл. Во время работы он стал равен 86 мл.
ЧСС возрос до 140. В этих условиях МОК = ЧСС х УОС = 12,1л.
Ответы к ситуационным задачам занятия №2.
1. Частота сокращений денервированного сердца возрастает, т.к. в этих условиях
исключается тормозное влияние блуждающих нервов, центр которых находится в
постоянном тонусе.
2. Работа сердца увеличивается за счет клеточной и органной саморегуляции
(внутрисердечные рефлексы). Это - проявление закона Старлинга на изолированном сердце.
З.При неожиданном болевом раздражении может произойти рефлекторное изменение
частоты сердцебиений.
4. Частота сердечной деятельности увеличится, т.к. в этом случае снимается тормозное
действие на сердце блуждающих нервов.
5. Частота сердцебиении возрастёт, т.к. артропиин блокирует холинорецепторы и
тормозное действие блуждающих нервов не проявляется.
6. Раздражение рецепторов брюшины может вызвать брадикардию.
Ответы к ситуационным задачам занятия №3.
1. 60: 0,8 = 75.ударов в минуту,
2. УОС = МОК: ЧСС. ЧСС = 60 сек.: 0,6 = 100. УОС = 80 мл.
3. Неполный сердечный блок I степени.
4. При стенозе митрального клапана возникает диастолический шум на верхушке
сердца.
5. Сердечный блок 1 степени. На ЭКГ удлинение интервала PQ до 0,20 - 0,36 сек.
6. Наступит полный сердечный блок, при котором предсердия сокращаются в ритме
синоартериального узла, желудочки - в ритме собственнойавтоматии пучка Гиса.
Ответы к ситуационным задачам занятия №4.
1. Из гемодинамики известно, что сопротивление в сосудах равно величине давления
деленного на объемную скорость (Q). МОК = ЧСС х УОС = 70 х 75 = 5 л/мин. Теперь
легко расчитать, что сопротивление сосудистой системы R равно 20 мм. рт .ст. /
л/мин.
2.Линейная скорость равна 0,35 м. сек.
З.По синусном) нерву в норме течет информация от синокаротидной рефлексогенной
зоны в центр вагуса. При раздражении центрального конца этого нерва тонус центра
вагуса повышается, работа сердца замедляется и АД падает.
4. По формуле Старра УОС = 100+0,65 ПД - 0,6 ДД - 0,6 В. МОК = УОСхЧСС. ПД пульсовое давление, ДД - диастолическое давление, В -возраст в годах. В нашем
случае МОК = 3,8 л.
5. Накопление СО2 и снижение О2 во вдыхаемом воздухе вызывает гипоксию и
гиперкапию в крови. Следствием является раздражение хеморецепторов сосудов и
тканей, в результате чего увеличивается частота сердцебиений и повышается
артериальное давление.