Сопряжение возбуждения и сокращения миокарда: роль ионов кальция и атф.
Сокращение миофибрилл – процесс, во время которого актиновые нити втягиваются вглубь промежутков между миозиновыми нитями, что приводит к укорочению миофибриллы. Скольжение актиновых и миозиновых нитей обеспечивается реакциями, которые запускаются ионами кальция.
Ионы кальция, поступая в окончания тропомиозиновых нитей активируют тропонин и обеспечивают его способность формировать контакты поверхностей толстых и тонких нитей. При этом происходит распад АТФ, а энергия, которая при этом выделяется используется на скольжение нитей относительно друг друга и сокращение миофибрилл. Часть кальция при этом поступает из межклеточной жидкости через медленные натрий-кальциевые каналы.
Нагнетательная функция сердца. Систолический и минутный объемы кровотока. Методы их определения.
Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря периодическому синхронному сокращению мышечных клеток, составляющий миокард. Сокращение миокарда вызывает повышение давления крови и ее изгнание из камер сердца.
Сокращение предсердий начинается в области впадения полых вен, поэтому кровь может двигаться только в желудочек через предсердно-желудочковые отверстия, в которых располагаются клапаны (в левом двустворчатый митральный клапан, а в правом – трехстворчатый). При сокращении желудочков кровь сама собой закрывает клапан. Открыванию клапанов в другую сторону препятствуют сухожильные нити, прикрепленные к сосочковым мышцам. Следовательно кровь может двигаться только в сторону артерий через полулунные клапаны. Во время диастолы кровь устремляется обратно к желудочкам, тем самым захлопывая клапаны.
Давление. Во время систолы и диастолы давление крови в предсердиях и желудочках начинает падать вплоть до нуля и за счет этого кровь начинает из вен оттекать в сердце. Однако разница давлений достаточно мала, поэтому любое препятствие может полностью прекратить ток крови к сердцу.
Остаток движущей силы. Еще одной из причин наполнения сердца кровью является остаток движущей силы. Это можно доказать тем, что из периферического конца нижней полой вены течет кровь.
Присасывание грудной клеткой во время вдоха. Из-за увеличения грудной полости органы грудной полости подвергаются растяжению, давление в них падает, и кровь притекает по градиенту давления.
Сокращение скелетных мышц. В венах имеются клапаны, пропускающие кровь только в сторону сердца. Периодическое сдавливание вен вызывает систематическую подкачку крови к сердцу
Минутный объем сердца – количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в минуту. Одинаков для правого и левого желудочков. В состоянии покоя в среднем 4,5-5л.
Систолический объем кровотока – минутный объем/ЧСС в мин.
Метод Фика. Наиболее точный способ определения состоит в косвенном вычислении, которое производят, зная разницу между содержанием кислорода в артериальной и венозной крови; объем кислорода, который потребляется человеком в минуту. При этом венозная кровь должна быть взята из правой половины сердца (с помощью зонда вводимого через плечевую вену).
Еще один способ основан на методическом принципе, который состоит в том, что находят разведение и скорость циркуляции вещества в крови (краски или радиоактивное вещество). Это вещество вводится в вену, проходит круги кровообращения. После его поступления в артерии БКК определяется его концентрация. Сначала она волнообразно нарастает, а затем падает. Через некоторое время, когда порция крови, содержащая максимальное его количество вновь, поступает в артерии, концентрация его в крови вновь несколько увеличивается (волна рециркуляции). Замечают время от момента введения вещества до начала его рециркуляции и вычерчивают кривую разведения – изменения концентрации исследуемого вещества в крови.
Метод интегральной реографии. Реография – метод регистрации электрического сопротивления тканей человеческого тела электрическому току, пропускаемому через тело (используются токи сверхвысокой частоты и небольшой силы). Сопротивление крови значительно меньше сопротивления тканей, поэтому увеличение кровенаполнения тканей значительно снижает их электрическое сопротивление.
Если регистрировать суммарное сопротивление грудной клетки в нескольких направлениях, то периодические резкие уменьшения его возникают в момент выброса крови в артерии систолического объема крови. При этом величина уменьшения пропорциональная величине систолического вброса.