ЛИТЕРАТУРА

I.Anderson RH: Normal and abnormal development of the heart. In Baue AE (ed): Glenns Thoracic and Cardiovascular Surgery, 6-th ed. Norwalk, CT, Appleton & Lange, 1995.

2. Mill MR, Wilcox BR, Anderson RH: Surgical anatomy of the heart. In Edmunds LH (ed). Cardiac Surgery in the Aduh.

New York, McGraw-Hill, 1997.

3. Sadler TW: Cardiovascular system. In Sadler TW (ed): Langmans Medical Embryology, 7th ed. Philadelphia,

Lippincott Williams & Wilkins, 1995.

3. ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА

Mark R. Jaikowski, M.D., Marco Ricci, M.D., Ph.D., and Hratch L. Karamanoukian, M.D.

1. Что является функциональной единицей сократительного аппарата сердца?

Саркомер. Он состоит из толстых нитей миозина и тонких нитей актина. Максимальная длина саркомера, находящегося в состоянии покоя, составляет 2,2 мм, длина в состоянии сокращения - 1,9 мм. Размер саркомера в покое зависит от конечно-диастолического объема сердца и создаваемого им механического напряжения.

2. Что вызывает сокращение волокон миокарда?

Деполяризация мембраны кардиомиоцита вызывает ток ионов кальция (Са) из сарко-плазматического ретикулума в цитоплазму. Повышение внутриклеточной концентрации кальция стимулирует миозиновые филаменты саркомера к гидролизу АТФ до АДФ. Эта реакция сопровождается выделением большого количества энергии, что приводит к конформа-ции миозина, за счет чего его нити начинают скользить по нитям актина, укорачивая саркомер. В последующем ионы кальция активно переносятся обратно в саркоплазматический ре-тикулум.

3. Какие ионные механизмы работают на разных стадиях потенциала действия кардиомиоци-тов?

Потенциал покоя кардиомиоцитов составляет -80 мВ. Фаза О потенциала действия - быстрая деполяризация, вызванная быстрым вхождением Na" внутрь клетки. Быстрая частичная реполяризация, происходящая в фазу 1, обусловлена внеклеточным током К" вниз по электрохимическому градиенту. Плато, или фаза 2, обусловлено равновесием внеклеточного тока К" и внутриклеточным токов Са". Реполяризация завершается в фазе 3, когда доминирует внеклеточный ток К". Фаза 4 - это интервал между реполяризацией и следующим потенциалом действия.

4. Установите соответствие между фазами потенциала действия и составными элементами электрокардиограммы.

ФАЗА ЭКГ

О и 1 комплекс QRS

2 сегмент ST

3 зубец Т

5. Каковы нормальные скорости коронарного кровотока и доставки кислорода к сердцу?

В нормальных условиях коронарный кровоток составляет приблизительно 0,7-0,9 мл/г миокарда в 1 мин. Эта величина значительно превышает аналогичные показатели для других органов. Кроме того, степень поглощения кислорода миокардом также существенно выше: в покое миокард утилизирует 75% поступающего с кровью кислорода, в условиях стресса эта

величина может достигать 100%, тогда как для прочих органов доля поглощаемого в покое кислорода составляет 25%.

6. Каково значение столь высокой степени поглощения кислорода миокардом?

В отличие от других органов сердце имеет минимальную возможность отвечать на возрос-щую потребность в кислороде за счет увеличения его поглощения. Следовательно, основным механизмом компенсации для сердца служит увеличение скорости коронарного кровотока, что затруднено при наличии у пациента ищемической болезни сердца.

7. Когда преимущественно осуществляется коронарный кровоток?

По причине возрастающего в систолу сосудистого сопротивления коронарного русла основная масса крови доставляется к сердцу в диастолу

8. Как автономная нервная система влияет на частоту сердечных сокращений?

Синоатриальный узел регулируется симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Частота сердечных сокращений увеличивается в результате повыщения симпатической и снижения парасимпатической активности. Обратные состояния приводят к урежению пульса. В нормальных условиях преобладающее воздействие на сердце, находящееся в состоянии покоя, оказывает парасимпатическая нервная система.

9. Опишите участие сердца в барорефлекторной регуляции.

Барорецепторы дуги аорты и каротидных синусов чувствительны к изменениям уровня кровяного давления. В соответствии с описанными выще механизмами автономной регуляции сердца изменения уровня АД приводят к противоположно направленным изменениям частоты сердечных сокращений.

10. Каким образом симпатическая нервная система увеличивает частоту и силу сердечных сокращений?

Катехоламины, выделяемые синаптическими окончаниями, стимулируют р-адреноре-цепторы кардиомиоцитов. Это воздействие повышает активность аденилатциклазы и приводит к увеличению внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата. В результате активируются протеинкиназы, фосфорилирующие белки сарколеммы и активирующие, таким образом, кальциевые каналы. Этот процесс вызывает высвобождение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума и вторично повышает сократительную способность миокарда.

Фосфорилирование белка фосфоламбана усиливает обратный захват ионов кальция сар-коплазматическим ретикулумом, ускоряя расслабление мышцы сердца.

Ацетилхолин, выделяющийся из окончаний блуждающего нерва, стимулирует мускари-новые рецепторы и подавляет активность аденилатциклазы, уменьшая концентрацию циклического аденозинмонофосфата, что снижает сократительную способность миокарда и уре-жает пульс за счет противоположного влияния на внутриклеточную концентрацию ионов кальция.

11. В чем сущность закона Франка-Старлинга?

Сила сокращения миокарда находится в прямо пропорциональной зависимости от степени диастолического растяжения волокон миокарда. По мере заполнения желудочка в диастолу саркомеры растягиваются, длина их увеличивается. Дополнительная энергия, созданная за счет растяжения волокон, увеличивает силу сокращения миокарда, что объясняется образованием дополнительных связей между актином и миозином.

12. Каковы основные детерминанты насосной функции сердца?

Преднагрузка, постнагрузка и сократимость.

13. Что такое преднагрузка?

Преднагрузкой называется давление наполнения левого желудочка, которое зависит от объема венозного притока в диастолу. Давление наполнения определяет конечно-диастоли-ческий объем, напряжение стенки желудочка и длину саркомера.

14. Что такое постнагрузка?

Постнагрузкой называется сила или напряжение стенки желудочка. Ее величина зависит прежде всего от периферического сосудистого сопротивления. Увеличение постнагрузки часто приводит к компенсаторному увеличению преднагрузки.

15. Что такое ударный объем?

Ударный объем - это объем крови (в мл), изгоняемой из желудочка при каждом сокращении.

16. Каким образом механизм Франка-Старлинга объясняет увеличение ударного объема после увеличения давления в аорте (постнагрузки)?

После кратковременного увеличения периферического сосудистого сопротивления в условиях постоянного венозного возврата (преднагрузка) ударный объем сначала несколько снижается. При сго уменьшении и постоянном венозном возврате увеличивается конеч-но-диастолический объем. В результате волокна миокарда дополнительно растягиваются, что приводит к увеличению силы сокращения и ударного объема и восстанавливает равновесие между венозным возвратом и сердечным выбросом.

17. Как рассчитать общее сосудистое сопротивление?

Общее сосудистое сопротивление = (АДср. - ЦВД)/СВ) • 80,

где АДср - среднее гемодинамическое артериальное давление, ЦВД - центральное венозное давление и СВ - сердечный выброс.

18. Какие факторы влияют на величину сердечного выброса?

Сердечный выброс (л/мин) = ударный объем (мл) • частота сердечных сокращений (мин).

19. Как рассчитать сердечный индекс? Каково его нормальное значение?

Сердечный индекс = ударный объем выброса из сердца/площадь поверхности тела. Нормальные значения сердечного индекса = 2,5-4,2 л/(мин • м).

20. Как тахикардия влияет на величину сердечного выброса?

При частоте сердечный сокращений <]60 в 1 мин ударный объем остается неизменным, чему способствует постоянный венозный возврат При увеличении частоты сердечных сокращений >160 в 1 мин сердечный выброс уменьшается из-за снижения продолжительности диастолы, что ухудшает диастолическое заполнение и затрудняет венозный возврат крови к сердцу.

21. Что такое принцип Фика?

Принцип Фика используется для определения сердечного выброса. В соответствии с этим принципом величина кровотока через какой-либо орган определяется как отношение объема кислорода, поглощенного тканями органа в единицу времени, к величине разности концентраций кислорода в крови, притекающей и оттекающей от органа.

22. Что такое фракция изгнания?

Фракция изгнания - это отношение ударного объема (в мл) к конечно-диастолическому объему. Нормальные значения: 60-75%.