Сърдечно-съдова система

Основни цели:

  1. Да се поясни функцията на сърдечно-съдовата система на човека.
  2. Да се обясни анатомията на сърдечния мускул.
  3. Да се обясни механизма за осигуряване на насоченото движение на кръвния поток.
  4. Да се обясни генерирането и разпространението на био-електрическите потенциали в тъканите.
  5. Да се опишат елементите и да се обясни функцията на проводящата система на сърцето.
  6. Да се поясни био-електрическата активност на сърцето.

Сърдечно-съдова система на човека.

На фиг. 1.1 е представена в опростена форма сърдечно-съдовата система на човека. Тя се състои от централен орган (сърце) и свързани с него кръвоносни съдове. Функцията на сърцето, като основен елемент в системата, е да осигури изпомпването на кръвта и насоченото движение  на кръвния поток  през кръвоносните съдове. Кръвоносните съдове, които излизат от сърцето и отиват към органите, се наричат артерии, а кръвоносните съдове, по които се връща кръвта отново в сърцето, се наричат вени. Сърцето е съставено от две несъобщаващи се помежду си половини, разделени посредством надлъжна преграда. Всяка половина от своя страна е изградена от  две части – предсърдие (atrium) и камера (ventricule). Предсърдията приемат кръвта от вените, като в дясното предсърдие (right atrium) се вливат долна и горна празна вена (inferior vena cava and superior vena cava), а в лявото предсърдие се вливат белодробните вени (pulmonary vein). Връзката между предсърдията и камерите се осъществява посредством клапи, като между дясното предсърдие и дясната камера се намира  триплатата клапа (tricuspid valve), а между лявото предсърдие и лявата камера – митралната клапа (mitral valve). Връзката между дясната камера и пулмонарната артерия (pulmonary artery) се осъществява посредством полу-лунната клапа (semilunar valve), а между лявата камера и аортата – посредством  аортната клапа (aortic valve). Анатомичен разрез на човешкото сърце с означенията на основните елементи е показан на фиг. 1.2.

Кръвният поток от лявата камера на сърцето по аортата, артериите и техните разклонения се насочва към всички органи в човешкото тяло, с изключение на белия дроб, и по най-малките кръвоносни съдове (капилярите) достига до тъканите и клетките. Тук кръвта отдава хранителните вещества и кислорода, които носи, приема отпадните продукти и СО2 и започва да се връща към сърцето, преминавайки от капилярите в малките кръвоносни съдове, а след това и в по-големите вени. По вените кръвта се връща в дясната половина на сърцето, откъдето се изпомпва през  белодробната артерия (pulmonary artery) към белия дроб. Там се извършва отдаването на СО2 и насищането на червените кръвни клетки с кислород, след което кръвта се връща посредством белодробните вени в лявото предсърдие. След това се изпомпва в лявата камера и оттам отново се насочва към органите. По този начин се извършва пълен кръговрат на кръвта, наречен кръвообращение. Ясно се разграничават двата кръга на кръвообращението – голям и малък. Големият кръг е пътят, който кръвният поток преминава от лявата камера на сърцето към органите, тъканите и обратно до дясното предсърдие, а малкият кръг е пътят от дясната камера през белите дробове до лявото предсърдие.

Фиг.1.1 . Сърдечно-съдова система на човека.

Фиг.1.2 . Анатомичен разрез на човешко сърце.

Сърцето функционира като хемодинамична система, в която енергията на мускулното съкращение се трансформира в механична енергия на движение на кръвта. Механичната енергия се реализира в строго насочен кръвен поток, в резултат на обособената структурно-функционална организация, присъща на сърцето като хемодинамичен апарат, в която особено значение има последователната активност на клапанния апарат.

Движението на кръвта в кръвоносните съдове се осъществява в резултат на ритмичната дейност на сърцето, която се изразява в последователни свивания и разпускания на отделните части на сърдечната мускулатура. Свиването (съкращаването) се нарича систола, а разпускането – диастола.

Всяка половина на сърцето функционира като двукамерна помпа с нагнетяващо действие, като двете помпи работят синхронно. Свиванията (систола) и разпусканията (диастола) на отделните части на сърцето се извършват като се редуват следните три фази:

  1. Първа фаза (пауза) – предсърдията и камерите за разпуснати (в диастола).

Тъй като анатомично най-високо са разположени големите венозни съдове (фиг. 1.2), под тях са предсърдията, а най-ниско са камерите, то през време на паузата кръвта от големите венозни съдове постъпва в предсърдията и през отворените предсърдно-камерни клапи пълни камерите.

  1. Втора фаза – систола на предсърдията, диастола на камерите.

Създава се налягане при свиването на предсърдната мускулатура, предсърдно-камерните клапи се отварят и камерите се донапълват с кръв. Не се връща кръв от предсърдията обратно в големите венозни съдове, тъй като разположените в тяхната основа пръстеновидни мускулни влакна също се свиват и ги затварят.

  1. Трета фаза – диастола на предсърдията, систола на камерите.

В резултат на съкращаването на камерната мускулатура се създава високо налягане и когато то превиши налягането в аортата и белодробната артерия, клапите се отварят и кръвта се изтласква в кръвоносните съдове.

Следва отново първата фаза, при която вследствие на диастолата на камерите, налягането в тях рязко спада и кръвта в аортата и белодробната артерия се връща запълвайки клапите, като ги затваря. Единственият път за движение на кръвта остава към периферията на тялото.

Генериране и разпространение на био-електрическите потенциали.

На ниво клетка био- електрическите потенциали се формират в резултат на разликите в концентрацията на определени йони, основно това са натриевите (Na+), калиевите  (K+)  и хлорните  (Cl-)  йони,  във вътре-клетъчната и извън-клетъчната течност. Това се дължи на различната пропускливост на клетъчната мембрана за различните видове йони. Счита се, че тази избирателност в пропускливостта, ограничаваща свободното преминаване на йоните през клетъчната мембрана, се дължи на разликите в размера на йоните, разликите в електрическите заряди и някои допълнителни фактори. Вследствие на тази особеност клетъчната мембрана в състояние на покой има по-висока пропускливост за калиевите  (K+)  и хлорните  (Cl-)  йони, и по-ниска за  натриевите (Na+). В резултат на което концентрацията на (Na+)  във вътре-клетъчното пространство е по-ниска от концентрацията им в извън-клетъчното пространство. Този феномен, познат под наименованието калиево-натриева помпа, води до появата на био-електрически потенциал, наречен потенциал на покой (resting potential), при който вътрешността на клетката е заредена отрицателно по отношение на външната и част – фиг. 1.3а. Стойността на потенциала на покой е около -70mV (граници от -60mV до -90mV) – фиг. 1.4, а клетката се намира в състояние на поляризация.

При стимулиране на клетката, когато тя премине във възбудено състояние, се променя пропускливостта на клетъчната мембрана, при което натриевите (Na+) йони започват на преминават във вътре-клетъчното пространство, а калиевите (K+)  йони се движат в обратна посока преминавайки в извън-клетъчното пространство – фиг.1.3b. Резултатът от това движение на йоните води до появата на акционен потенциал (action potential), при който вътрешността на клетката е с по-положителен заряд спрямо външната и част. Стойността на акционния потенциал е около 20mV – фиг. 1.4, а клетката се намира в състояние на деполяризация, което е с продължителност от няколkо msec. След това следва рефракторния период, през който клетката се връща към първоначалното си състояние, при което вътрешността на клетката отново е по-отрицателно заредена спрямо външната и част, т. е извършва се реполяризация.

Възбуждането на една отделна клетка се предава към съседните клетки, като по този начин то се разпространява по нервните и мускулните влакна, което предизвиква разпространение на акционните потенциали.

Фиг.1.3 . Поляризация на клетката –              Фиг.1.4 . Процесите на поляризация,

а) в покой и б) по време на стимулация.                     деполяризация и реполяризация.

Проводяща система на сърцето.

Сърдечният мускул притежава способността да се самовъзбужда от дразнения, възникващи в него. Възбуждането на миокарда се разпространява дифузно от клетка на клетка, но основно значение за възбуждането на сърцето има обособена специализирана структура, наречена Проводящата система на сърцето – фиг.1.5.

фиг.1.5. Проводяща система на сърцето: синусов възел; атрио-вентрикулярен възел; снопче на Хис (ляв и десен клон на снопчето на Хис); влакна на Пуркиние.

Елементите на проводящата система на сърцето, обособили се в процеса на еволюцията, се отличават с висока скорост на провеждане на възбуждането, осигуряваща синхронно обхващане на голям брой клетки на миокарда. Проводящата тъкан е събрана в отделни струпвания или възли, разположени в различни места на сърцето. Първият възел е синусовият възел, разположен в горната част на стената на дясното предсърдие. Този възел е източник на възбуждащата вълна, която се разпространява през мускулите със скорост 1m/sec. Процеса на самовъзбуждане на синусовият възел се контролира от централната нервна система в съответствие със специфичните изисквания на организма. Вторият възел е  атрио-вентрикулярният възел, разположен в стената на преградата между дясното предсърдие и дясната камера. В него възбудителната вълна се задържа около 110msec преди да се предаде към следващият елемент – снопчето на Хис, което след преминаване на предсърдно-камерната преграда се разделя на два клона (ляв и десен), разположени от двете страни на междукамерната преграда. Тези снопове се разклоняват на по-малки, вплетени в  цялата стена на миокарда, наречени влакна на Пуркиние. Те установяват връзката със съкратителната мускулатура на сърцето и предизвикват съкращението и.

Съкращението на сърцето се предшествува от появата на електрически потенциали. Процесът на появата на електрически потенциали се характеризира с три електро-физични състояния на миокардната клетка и на цялото сърце: поляризация (покой), деполяризация (активиране) и реполяризация (връщане към състояние на покой). В състояние на поляризация външната повърхност на всички клетки на миокарда е положително заредена спрямо вътрешната (фиг.1.6.а). При получаване на възбудителен импулс по проводящата система пропускливостта на клетъчната мембрана се увеличава, в резултат на което настъпва деполяризация. Вътрешната повърхност на клетката става електро-положителна по отношение на външната. Възбуденият участък на миокарда става по-отрицателен спрямо не възбудените и между тях се създава акционен биопотенциал. Първо се деполяризират вътрешните слоеве на миокарда и след това външните (фиг.1.6. б). Ако през време на деполяризация се постави един електрод на повърхността на сърцето в областта на камерите, а друг – на голямо разстояние от сърцето, се регистрира стръмна крива – QRS-комплекс. Деполяризацията на предсърдията се отбелязва с по-ниска заоблена крива, наречена P-вълна. При пълна (тотална) деполяризация (фиг.1.6.в), повърхността на всички миокардни клетки и на цялото сърце става отрицателно заредена спрямо вътрешността, т.е. липсва потенциална разлика по повърхността на сърцето и се регистрира права на нивото на нулевата линия в покой – ST- сегмент. След завършване на деполяризацията започва обратния процес на възстановяване на първоначалното състояние на покой (фиг.1.6.г), като първо се реполяризират външните слоеве на миокарда, а след това вътрешните. По време на реполяризацията се регистрира ниско широко отклонение, наречено T-вълна.


Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Можете да използвате тези HTML тагове и атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>