Физиологические свойства сердечной мышцы

Рецепторы в саркоплазматической  мембране ГМК для сосудорасширяющих  веществ сопряжены через субъединицу  Ga_s с аденилатциклазой, естественно, что взаимодействие агониста с таким рецептором приводит к повышению цАМФ в цитозоле, что вызывает активацию кальциевой АТФазы и, как следствие, снижение ионов кальция в цитоплазме и расслабление ГМК.

Для ряда веществ рецепторы имеются  в эндотелии мелких кровеносных сосудов.

Активация эндотелиальной NO-синтазы сопровождается значительным увеличением NO, который диффундирует в миоцит и вызывает активацию цитозольной растворимой гуанилатциклазы, что вызывает через увеличение концентрации цГТФ активацию протеинкиназы G.

Активированная протеинкиназа  G способна:

• фосфорилировать   мембранные   белки,   образующие лигандуправляемые К⁺- и анионные каналы, что увеличивает проницаемость этих, каналов для соответствующих ионов;
• фосфорилировать   мембранные   белки,   образующие лигандуправляемые Na⁺- и Са⁺⁺- каналы, что приводит к уменьшению их проницаемости;
• фосфорилировать   мембранные   белки,   образующие K⁺/Na⁺-   насос,   что   приводит   к   уменьшению   его активности.

Фосфорилирование лигандуправляемых  калиевых, натриевых, кальциевых каналов и K⁺/Na⁺- насоса протеинкиназой G в конечном счете гиперполяризует мембрану гладкомышечых миоцитов, вызывая их расслабление.

цГМФ одновременно ингибирует протеинкиназу  С, что опосредованно (через активность миозинкиназы) способствует уменьшению фосфорилирования миозина и способствует расслаблению гладкомышечных миоцитов.

Системная гемодинамика…

Основные параметры, характеризующие  системную гемодинамику:

1. Системное артериальное давление.
2. Общее периферическое сопротивление.
3. Сердечный выброс.
4. Работа сердца.
5. Венозный возврат крови к сердцу.
6. Центральное венозное давление.
7. Объем циркулирующей крови.

Системное артериальное давление.

Согласно законам гемодинамики количество жидкости (Q), протекающее через трубку, прямо пропорционально разности давлений в начале (P₁) и в конце (Р₂) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости:

Если учесть, что давление в конце системы (Р₂) в устьях полых вен, в правом предсердии (центральное венозное давление) близко к нулю, то можно записать:

где Q - количество крови, изгнанное сердцем за 1 мин; Ρ - величина среднего давления в аорте; R - величина общего периферического сопротивления сосудов.

Из этого уравнения  следует, что Ρ = Q · R, т.е. давление в устье аорты (можно обозначить как среднее артериальное давление) прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому за 1 мин (Q).

Это можно обозначить как МОК - минутный объем кровообращения - интегральная характеристика сердечного выброса в клинике и величина общего периферического сопротивления.

Можно записать: сАД = МОК · ОПС.

Артериальное  давление.

Это разновидность гидростатического давления. Выделяют отдельные виды артериального давления.

Виды артериального  давления

1. Систолическое давление - регистрируется в фазу систолы.
2. Диастолическое давление - регистрируется   в фазу диастолы.
3. Пульсовое давление (СД - ДД), исчезает на уровне артериол, непульсирующий кровоток.
4. Среднее динамическое давление - такая величина давления,   которая   бы   при   непульсирующем  токе крови  оказывала  такой  же  гемодинамический  эффект, который возникает реально при пульсирующем кровотоке, близка к среднеарифметической величине между систолическим и диастолическим давлением.

Факторы, определяющие АД:

1. Факторы, влияющие на ОЦК.
2. Факторы, влияющие на периферическое сопротивление.
3. Факторы,  влияющие  на МОК/УО, ЧСС,  венозный возврат крови к сердцу.

Общее периферическое сопротивление  сосудов (ОПС).

Под общим периферическим сопротивлением понимают сопротивление сосудистой системы току крови. Описывается уравнением или (не для расчетов, а для демонстрации пропорциональности зависимостей), так как ОПС зависит от длины сосуда, его радиуса и вязкости крови, которые нередко изменяются независимо друг от друга.

При нормальном функционировании сердечно-сосудистой системы ОПС составляет 1200-1600 дин.с.см ^-5, при гипертонической болезни повышается до 2200-3000 дин.с см ^-5.

Наибольшее  периферическое сопротивление создают артериолы (2-10¹⁰), тогда как аорта - 6.4-10¹. Артериолы обладают высокой чувствительностью к нервным и гуморальным влияниям.

Изменение периферического  сопротивления прежде всею влияет на уровень диастолического давления.

Сердечный выброс.

Под сердечным выбросом понимают количество крови, выбрасываемой  сердцем в сосуды. Для его характеристики в клинической практике используют два показателя:

• минутный объем кровообращения (МОК);
• ударный (систолический) объем крови.

Минутный  объем кровообращения.

Характеризует общее количество крови, перекачиваемой левым или правым отделом сердца в течение 1 мин. В норме в покое - 4-6 л/мин.

Для нивелировки антропологических  отличий рассчитывают сердечный индекс - МОК (площадь поверхности тела, в норме в покое сердечный индекс - 3-3,5 л/(мин*м²)).

Поскольку объем крови  у человека 4-6 литров, то за 1 мин происходит полный кругооборот крови.

Важнейшими факторами, определяющими МОК, является:

• ударный (систолический) объем крови (УО);
• частота сердечных сокращений (ЧСС);
• венозный возврат крови к сердцу. 
  По существу МОК = УО · ЧСС.

Ударный (систолический) объем крови - количество крови, которое нагнетается каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца.

 

В покое объем крови, выбрасываемой из желудочков, составляет от трети до половины от объема крови, находящейся в желудочках перед систолой, т.е. в конце диастолы.

В покое ударный  объем составляет 70-100 мл крови.

Кровь, остающаяся в желудочках после систолы, - это резервный объем, КОС - конечносистолический объем.

При ненарушенной сократительной функции миокарда -по существенный резерв для срочной адаптации, который позволяет после начала действия раздражителя быстро увеличить ударный объем и, как следствие, МОК.

Это достигается через  механизмы нервных и гуморальных влияний и частично за счет механизмов саморегуляции на сократительную функцию миокарда (инотропный эффект).

При ослаблении сердечной  мышцы, снижении ее сократительных возможностей снижается ударный объем в  покое, а также резко уменьшается возможность использования резервного объема.

Изменение ударного объема (увеличение или уменьшение) прежде всего, ведет к изменению систолического давления, нередко это сопровождается и изменениями пульсового давления.

Частота сердечных сокращений. В покое норма -60-80 раз в 1 мин. При срочной адаптации за счет нервных и гуморальных механизмов может увеличиваться в 2-3 раза (положительный хронотропный  эффект),  что существенно

изменяет МОК.

 

Венозный  возврат крови к сердцу.

Это объем венозной крови, притекающий к сердцу по нижней и  верхней полым венам. В покое венозный возврат 4-6 л/мин, причем на верхнюю полую вену приходится треть, а на нижнюю полую - две трети этого объема.

Факторы, участвующие  в формировании венозного возврата.

Две группы факторов:

1 группа представлена факторами, которые объединяет общий термин «vis a tegro» - действующие сзади:

13% энергии, сообщенной  потоку крови сердцем;

• сокращение      скелетной      мускулатуры («мышечное сердце», «мышечная венозная помпа»);
• переход жидкости из ткани в кровь в венозной части капилляров;
• наличие клапанов в крупных венах (препятствует обратному току крови);
• констрикторные   (сократительные)  реакции венозных сосудов на нервные и гуморальные воздействия.

2 группа представлена факторами, которые объединяет общий термин «vis a fronte» - действующие спереди:

• присасывающая функция грудной клетки. При   вдохе   отрицательное   давление   в 
  плевральной полости увеличивается и это приводит к снижению центрального венозного    давления    (ЦВД),    ускорению кровотока в венах;
• присасывающая функция сердца. Осуществляется за счет понижения давления в 
  правом предсердии (ЦВД) до нуля в диастолу.

Снижение ЦВД до 4 мм рт. ст. ведет усилению венозного возврата (далее не влияет), при ЦВД более 12 мм рт. ст. венозный возврат крови к сердцу тормозится.

Изменение венозного давления на несколько миллиметров ртутного столба ведет к увеличению притока крови в 2-3 раза.

От венозного возврата крови к сердцу зависит наполнение кровью сердца в диастолу (конечнодиастолический объем), а значит, это опосредованно влияет (особенно при нагрузках) на величину ударного объема (через изменение резервного объема) и как следствие - на величину МОК. Эти изменения приводят к соответствующим изменениям АД.

Объем циркулирующей  крови (ОЦК).

У мужчин он составляет в  среднем 5,5 л (75-80 мл/кг), у женщин - 4,5 л (около 70 мл/кг). ОЦК делится в соотношении 1:1 на:

1. непосредственно циркулирующую по сосудам,
2. депонированную (селезенка, печень, легкие, подкожные сосудистые сплетения - депо крови).

Некоторая часть депонированной крови постоянно обновляется. Под действием нервных и гуморальных факторов большая часть депонированной крови легко мобилизуется в кровоток.

При этом увеличивается  венозный возврат, возрастает МОК, а  также повышается АД, в большей  степени диастолическое.

Факторы,   определяющие   объем   циркулирующей крови.

1. Факторы, регулирующие обмен воды и веществ между кровью и интерстициальным пространством.
2. Факторы, регулирующую работу почек.
3. Факторы, регулирующие объем эритроцитарной массы.

 

 

. Методы оценки основных  показателей гемодинамики…

Артериальное давление.

Артериальное давление делится  на:

1.  Центральное - измеряется кровавым (прямым) методом.

2.  Боковое - измеряется некровавым (косвенным) методом:

а)  пальпаторный (метод Рива-Роччи);

б)  аускультативный (метод Короткова);

в)  осциллографический метод - определяется количественно среднее давление, а также систолическое и диастолическое давление.

В покое АД 120/80-110/70 мм рт.ст. Артериальное давление - пластичная константа. АД с возрастом повышается, есть возрастные нормы АД.

Суточное (холтеровское) мониторирование АД.

Специальные мониторы позволяют регистрировать АД в течение суток. АД измеряется в автоматическом режиме не менее 50 раз в сутки, днем 1 раз в 15 мин, ночью 1 раз в 30 мин. В зависимости  от задач, от ощущений пациента временные интервалы могут изменяться. Полученные результаты фиксирует и обрабатывает компьютер.

Суточный ритм изменения  АД.

В норме максимальные значения АД регистрируются днем, затем постепенно снижаются, достигая минимума после полуночи, и резко увеличиваются в ранние утренние часы после пробуждения.

Выраженность двухфазного ритма  АД «день-ночь» оценивается суточным индексом, который в норме составляет 10-25%, т.е. средний уровень ночного АД не менее чем на 10% ниже среднего дневного АД.

Рассчитывают различные оценочные  индексы. Метод позволяет оценить риск развития гипертонии, ее тяжесть, дать более точный прогноз развития болезни.

Объем циркулирующей  крови. Метод разведения красителя.

Синька Эванса - высокомолекулярное соединение, она не выходит за пределы  кровеносного русла, не проникает в эритроциты. Вводят известное количество (0,2 мг/кг) синьки и через несколько минут определяют концентрацию в плазме. Находят степень разведения и через него объем плазмы, определив гематокрит, рассчитывают ОЦК.

Эходопплеркардиография (ЭХОКГ), на основе ее показателей определяется конечнодиастолический и конечно-систолический объемы, рассчитывают ударный (систолический объем крови).

Минутный объем кровообращения.

МОК определяется расчетным путем: МОК = УО · ЧСС. Для  стандартизации рассчитывают сердечный индекс:

Площадь тела определяется по специальной  таблице.

Объемная и линейная скорости кровотока.

1. Ультразвуковая  допплерография   (УЗДГ)  позволяет:

а)  определить  линейную  скорость  кровотока  в  отдельных сосудах;

б)  рассчитать объемную скорость кровотока;

в)  оценить спектральные характеристики потока. Ламинарный поток имеет параболический профиль, при турбулентном потоке профиль уплощается за счет увеличения скорости тока периферических слоев, за повреждением поток, который можно охарактеризовать термином «струя» - по оси узкий быстрый поток.

2.  Метод электромагнитной флоурометрии (расходометрия).

Основан на принципе электромагнитной индукции. Позволяет определить объемную скорость кровотока в различных сосудах, рассчитать линейную скорость кровотока.

3.  Определение времени кругооборота крови.

Определяется с помощью радиоизотопа натрия и счетчика электронов. В  норме время кругооборота крови 20-23 сек.