Вопросы:

1). Как изменяется диаметр зрачка при рассматривании мелких предметов?

2). Какие механизмы регулируют диаметр зрачка?   

Ответы:

1) При рассматривании мелких предметов зрачок сужается, что способствует концентрации  лучей в центре и снимает сферическую аберрацию.

2) Диаметр зрачка зависит от кольцевых (круговых) мышечных волокон,  иннервируемых парасимпатическими нервными волокнами (медиатор – АХ), и радиальных мышц, иннервируемых симпатическими нервными волокнами (медиатор - НА). АХ при взаимодействии с М-ХР вызывает сужение зрачка, НА при взаимодействии с b-АР - его расширение.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

    Темы рефератов

1. Антиноцицептивная система, ее характеристика.

2. Нарушения цветоощущения, их характеристика.

3. Механизмы связи вкусовой и обонятельной рецепции.

4. Тренировка вестибулярного аппарата.

 Система кровообращения.  Сердечная мышца

Сердце – полый четырехкамерный мышечный орган, обращенный основанием вверх, верхушкой вниз и влево, обеспечивает движение крови по сосудам. Состоит из двух предсердий (правого и левого), двух желудочков (правого и левого). Сердечная мышца представлена внутренней оболочкой – эндокардом, средней - миокардом, наружной – перикардом. Дезоксигенированная, бедная кислородом кровь от органов и тканей поступает к правым отделам сердца (в правое предсердие, правый желудочек), правый желудочек выбрасывает кровь в легочные артерии, а затем – в легкие. Это малый круг кровообращения. В легких кровь насыщается кислородом, затем поступает к левым отделам сердца (в левое предсердие, левый желудочек). Левый желудочек перекачивает кровь в аорту и артерии системного кровотока, которые приносят кислород и птательные вещества тканям,  после чего кровь возвращается в правое предсердие. Это большой круг кровообращения.  В сердце имеются две пары клапанов – створчатые и полулунные .

Створчатые (атриовентрикулярные) клапаны расположены между предсердиями и желудочками. В левой половине сердца находится двухстворчатый клапан (митральный), в правой – трехстворчатый (трикуспидальный). Атриовентрикулярные клапаны препятствуют обратному забросу крови в предсердия во время систолы желудочков.  К полулунным клапанам относится аортальный клапан, расположенный между левым желудочком и аортой, и пульмональный - между правым желудочком и легочной артерией. Полулунные клапаны препятствуют обратному забросу крови в желудочки из аорты во время диастолы сердца.

Сердечный цикл. Основная функция сердца – насосная или нагнетательная. Насосная функция сердца основана на чередовании сокращения - систолы, и расслабления - диастолы, которые в целом составляют сердечный цикл. Сокращение сердца является двухступенчатым процессом. Сначала сокращаются оба предсердия, а через 0,1 сек – желудочки. Длительность  сердечного цикла (при частоте сокращения сердца 75 ударов в минуту) 0,8 сек. Из них систола предсердий составляет 0,1 сек., а диастола предсердий – 0,7 сек. Систола желудочков длится 0,33 сек., а диастола желудочков – 0,47 сек. Во время диастолы сначала предсердия, а затем желудочки наполняются кровью. В самом начале систолы желудочков внутрижелудочковое давление повышается и створки атриовентрикулярных клапанов захлопываются. В этот момент полулунные клапаны еще закрыты, желудочки продолжают сокращаться, но их объем не меняется (кровь не сжимаема). В период сокращения давление в левом желудочке равно 70-80 мм рт.ст., а в правом – 25-30 мм рт.ст. Как только давление в левом желудочке начинает превышать систолическое давление в аорте (125-130 мм рт ст), а в правом желудочке - давление в легочном стволе (35-40 мм рт ст), открываются полулунные клапаны и начинается период изгнания крови. За одну систолу сердце изгоняет примерно 60-70 мм крови – это ударный или систолический объем, что составляет примерно половину от конечно-диастолического объема (объема крови, который собирается в сердце к концу диастолы), равного 130 мл. В конце периода изгнания в сердце остается около 70 мл крови – конечно-систолический или резервный объем. В диастолу внутрижелудочковое давление падает почти до 0 мм рт.ст., Когда давление в желудочках становится меньше, чем в предсердиях (в предсердиях около 5-8 мм рт.ст. – в систолу и 0 мм рт.ст. – в диастолу) атриовентрикулярные клапаны открываются, и происходит быстрое, потом медленное наполнение желудочков кровью, тем самым запускается новый сердечный цикл.

Физиологические свойства сердечной мышцы. Сердце способно возбуждаться, проводить возбуждение, сокращаться и генерировать потенциал действия ( автоматия.)

Электрическая активность кардиомиоцитов. Автоматия. Сердечная мышца или миокард относится к возбудимым тканям, имеет в покое разность потенциалов на плазматической мембране и способна спонтанно генерировать и проводить потенциал действия (ПД). Генерация ПД – это функция исключительно атипических клеток сердца.

Клетки миокарда делятся на два вида – рабочие и атипические кардиомиоциты. Они отличаются по строению, и по характеру электрической активности. Для рабочего миокарда (рабочих кардиомиоцитов) характерна возбудимость, проводимость и сократимость. Атипические кардиомиоциты обладают возбудимостью, проводимостью, автоматией.

Автоматия – способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, которые генерируются в нем самом, без какого-либо внешнего влияния (нервного или гуморального). Клетки, способные генерировать ПД, относятся к атипическим, называются  пейсмекерами, составляют проводящую систему сердца. В норме ПД генерируется в синоатриальном узле (СА), расположенном в стенке правого предсердия в месте впадения верхней полой вены. Он является пейсмекером первого порядка и подавляет активность всех других узлов автоматии. Частота сердечных сокращений (ЧСС), обеспечиваемая активностью этого узла автоматии, составляет 60-80 ударов в минуту – это синусовый ритм. Если ЧСС равен менее 60 ударов в мин, то такое явление называется брадикардией, если ЧСС больше 80 ударов в минуту - тахикардией.  Пейсмекер 2-го порядка – атриовентрикулярный (АВ), располагается у правого края межпредсердной перегородки, ЧСС при этом составляет 40-45 ударов в минуту.

Генерирует ПД и пучок Гиса, расположенный в верхней части межжелудочковой перегородки, делящийся на правую и левую ножки Гиса - пейсмекер 3-го порядка. ЧСС в этом случае не превышает 30-35 ударов в минуту. В области верхушки сердца ножки пучка Гиса образуют сеть атипических кардиомиоцитов, пронизывающих весь миокард желудочков, – это волокна Пуркинье. Волокна Пуркинье генерируют ПД с низкой частотой . ЧСС- 10-20 ударов в минуту, что недостаточно для поддержания кровоснабжения и активности, прежде всего, нейронов коры головного мозга. Таким образом, в проводящей системе сердца наблюдается градиент автоматии – убывающая способность к автоматии от СА узла до волокон Пуркинье. В атипических кардиомиоцитах мембранный потенциал (МП) - 60 мВ, в рабочих -90 мВ. МП в атипических кардиомиоцитах нестабилен и медленно смещается в сторону критического уровня деполяризации. Первая фаза ПД атипического кардиомиоцита - cпонтанная медленная диастолическая деполяризация, обусловленная повышением проницаемости мембраны для катионов Ca²⁺, K⁺ и Na⁺. Главным при этом является поступление ионов Са²⁺ в клетку. Затем следует вторая фаза - деполяризации, обусловленная входом ионов Са²⁺ в кардиомиоцит, третья фаза - реполяризации, обусловленная выходящим током ионов К⁺. В ПД рабочих кардиомиоцитов фаза быстрой деполяризации обеспечивается входом ионов Na⁺, затем следует начальная фаза реполяризации, связанная с выходом ионов К⁺ и кратковременным входом в клетку ионов Сl, которая сменяется фазой плато, обусловленной поступлением ионов Са²⁺ в кардиомиоцит. Завершается ПД фазой реполяризации, которая обеспечена выходящим током ионов К⁺. Длительность ПД составляет 0,3сек или 300 мсек.. Поэтому в рабочих кардиомиоцитах период абсолютной рефрактерности достаточно длительный и составляет 0,27с, что исключает возможность возникновения тетанического сокращения. Выделяют период относительной рефрактерности (0,03с), когда возможна генерация нового ПД при действии очень сильного раздражения, что может привести к появлению экстрасистол.

Электрокардиография (ЭКГ). ЭКГ – метод регистрации с поверхности тела электрической активности сердца. На кривой ЭКГ различают 5 волн или зубцов – Р, Q, R,S,T. Зубцы Р, R,T направлены вверх (положительные), а зубцы Q и S – вниз (отрицательные). Существуют 3 стандартных отведения ЭКГ: I – правая рука – левая рука (места наложения электродов электрокардиографа), II - правая рука – левая нога и III – левая рука – левая нога; 6 грудных отведений (V₁ - V₆) и 3 усиленных униполярных - AVL (активный электрод располагается на левой руке), AVR (активный электрод – на правой руке), AVF (активный электрод – на левой ноге). Зубец Р отражает деполяризацию предсердий, комплекс зубцов Q,R,S отражает распространение волны деполяризации по желудочкам. Зубец Т – процесс реполяризации желудочков. Амплитуда зубцов зависит от величины разности потенциалов в отделах сердца. Амплитуда Р составляет 0,2-0,3 мВ, R – 0,6-1,5 мВ, и Т – 0,3-0,5 мВ. Интервалы ЭКГ отражают время распространения ПД по проводящей системе сердца. Интервал РQ – проведение ПД от синоатриального узла до атриовентрикулярного, равен 0,12-0,18 сек, комплекс Q,R,S – распространение ПД по желудочкам равен 0,06-0,09 сек, и ST – 0,24-0,35 сек.

Тоны сердца. Механическая работа сердца характеризуется звуковыми характеристиками или тонами сердца. Тоны сердца связаны с работой клапанов. Различают 4 тона сердца, однако диагностическое значение имеют только I и II тоны, для прослушивания которых используют фонендоскоп. Первый тон называется систолическим. Возникает в начале систолы желудочков, когда давление в них начинает превышать давление крови в предсердиях, связан с захлопыванием атриовентрикулярных клапанов (клапанный компонент). Также присоединяются компоненты: колебание сухожильные нитей, колебание сосочковых мышц, колебание стенки желудочков. По звуковой характеристике 1 тон - длительный и глухой. Второй тон называется диастолическим, связан с захлопыванием полулунных клапанов. Во время диастолы желудочков давление в них резко падает, кровь из аорты и легочной артерии устремляется обратно в сердце, что приводит к захлопыванию полулунных клапанов. II тон – короткий и звонкий. У практически здоровых лиц при выслушивании сердца обычно определяются два тона - первый и второй, иногда третий (физиологический) и даже четвертый. III тон вызывается колебаниями стенок желудочков при быстром наполнении кровью в начале диастолы. Он иногда выслушивается у лиц молодого возраста (в большинстве случаев вблизи верхушечного толчка). IV тон является результатом колебаний стенок желудочков при их наполнении в конце диастолы (за счет сокращения предсердий). При аускультации III и IV тоны в основном не прослушиваются, регистрируются с помощью фонокардиографии.

Фонокардиография - метод исследования и диагностики нарушений деятельности сердца и его клапанного аппарата, основанный на регистрации и анализе звуков, возникающих при сокращении и расслаблении сердца.

Морфологически сердце состоит из отдельных кардиомиоцитов, но сердечная мышца работает как единое целое (функциональный синцитий). Возникающий в синоатриальном узле ПД беспрепятственно распространяется по проводящей системе и рабочим кардиомиоцитам сердца. Скорость распространения возбуждения в разных отделах сердца различна. В предсердиях она составляет около 1 м/сек, в атриовентрикулярном узле скорость снижается до 0,2 м/сек. Возникает атриовентрикулярная задержка, которая обеспечивает координацию сокращений предсердий и желудочков. По пучку Гиса скорость распространения ПД увеличивается, а в волокнах Пуркинье достигает 4 м/сек для исключения неодновременного проведения возбуждения и сокращения желудочков. По рабочему миокарду скорость проведения составляет 1 м/сек. Высокую скорость распространения ПД обеспечивают вставочные диски, содержащих щелевые контакты, которыми кардиомиоциты соединены друг с другом. Механизмы мышечного сокращения и расслабления миокарда сходны с механизмами сокращения и расслабления поперечно-полосатых мышц. Основное отличие: сокращение сердечной мышцы вызывается поступлением ионов Са²⁺ как из внеклеточной среды, так и из саркоплазматического ретикулума.

Регуляция сердечной деятельности (внутрисердечная и внесердечная).

Внутрисердечная регуляция определяется законом Франка-Старлинга, его суть: «Чем больше сердечная мышца растягивается в диастолу, тем сильнее она сокращается в систолу». В данном случае степень сокращения миокарда зависит от исходной длины кардиомиоцитов. Внутрисердечная регуляция определяется и внутриклеточными изменениями, связанными с регуляцией синтеза белков, например, или регуляцией на уровне межклеточных взаимодействий. Внесердечная регуляция сердца подразделяется на нервную, рефлекторную и гуморальную. Нервная регуляция связана с влиянием двух отделов автономной нервной системы, иннервирующих сердце – симпатического и парасимпатического. Симпатические нервы, посредством медиатора норадреналина, оказывают на сердце положительные влияния: хронотропный – увеличение частоты сердечных сокращений, инотропный – увеличение силы сокращения, дромотропный – увеличение скорости проведения ПД, батмотропный – увеличение возбудимости кардиомиоцитов. Норадреналин, связываясь с β₁ – адренорецепторами, деполяризует плазматическую мембрану атипических кардиомиоцитов (увеличивается возбудимость и проводимость) и укорачивает длительность медленной спонтанной диастолической деполяризации (возрастает частота сокращений сердца). Норадреналин активирует Са²⁺ каналы на мембране рабочего кардиомиоцита, что увеличивает вход Са²⁺ клетку (возрастает сила сокращений). Парасимпатические нервы, посредством медиатора ацетилхолина, оказывают на сердце отрицательные эффекты. Связываясь с мускариновыми холинорецепторами ацетилхолин активирует К⁺ каналы, увеличивает калиевую проводимость, гиперполяризует мембрану атипических кардиомиоцитов, увеличивая длительность фазы медленной спонтанной диастолической деполяризации, что приводит к уменьшению возбудимости, проводимости и частоты сокращений сердца, а также снижает транспорт Са²⁺ в клетку, в результате снижается сила сокращений.

Гуморальная регуляция сердца. Катехоламины (норадреналин и адреналин) увеличивают силу и частоту сердечных сокращений. Норадреналин усиливает выделение адреналина из надпочечников при эмоциях, физических нагрузках, что ведет к стимуляции работы сердца. Связывание катехоламинов с β₁–адренорецепторами миокарда повышает проницаемость мембраны для ионов Са²⁺. Ангиотензин и серотонин – увеличивают амплитуду сокращений сердечной мышцы, а тироксин (гормон щитовидной железы), способен резко учащать сердечные сокращения. Влияние оказывают также газы, растворенные в крови: гипоксемия (снижение содержания О₂), гиперкапния (увеличение содержания СО₂) и ацидоз (снижение рН крови) угнетают сократительную активность миокарда.

Сердечные рефлексы связаны с рефлекторной регуляцией сердца и зависят от деятельности рефлексогенных зон, расположенных в каротидном синусе, дуге аорты, где сосредоточены барорецепторы, реагирующие на изменения артериального давления по типу обратной отрицательной связи. Барорецепторы активируются при повышении давления в системной гемодинамике, афферентные сигналы увеличивают тонус ядер парасимпатических нервов в продолговатом мозге, происходит урежение и ослабление работы сердца, а понижение давления вызывает уменьшение тонуса парасимпатических ядер и, следовательно, учащение и усиление сердечной деятельности. Рефлекторное учащение и усиление сердечной деятельности наблюдается при болевых раздражениях, при эмоциональном стрессе и при интенсивной мышечной работе. К сердечным рефлексам относятся: 1) рефлекс Гольца – резкое поколачивание по брюшной стенке может привести к замедлению или даже к остановке сердца; 2) рефлекс Даньини- Ашнера – при надавливании на глазные яблоки урежается частота сокращений сердца.

Тестовые вопросы для самостоятельной работы

1. Какие сосуды впадают в правое предсердие:

А. верхняя и нижняя полые вены

Б. легочные вены

В. легочные артерии

Г. все утверждения верны

2. Какие сосуды впадают в левое предсердие:

А. верхняя и нижняя полые вены

Б. легочные вены

В. легочные артерии

Г. все утверждения верны

 3.Какие клапаны представлены между предсердиями и желудочками:

А. полулунные

Б. створчатые

В. папиллярные

Г. сухожильные

4. Основные свойства сердечной мышцы:

А. возбудимость, проводимость, сократимость, автоматия

Б. возбудимость, сократимость

В. автоматия, сократимость

Г. проводимость, сократимость

4. Спонтанные импульсы в синоатриальном узле возникают с частотой:

А. 60-80 в мин

Б. 40-50 в мин

В. 30-40 в мин

Г. 20-30 в мин

5. Период абсолютной рефрактерности в рабочем кардиомиоците длится:

А. 0,1 с

Б. 0,01 с

В. 0,27 с

Г. 0,3 с

6. Комплекс QRS  на электрокардиограмме отражает:

А. возбуждение предсердий

Б. проведение возбуждения от предсердий к желудочкам

В. возбуждение желудочков

Г. реполяризацию желудочков

7. Аускультация сердца - метод, позволяющий определить:

А. характер распространения возбуждения в миокарде

Б. автоматию сердца

В. характер тонов сердца

Г. все утверждения верны

8. При раздражении блуждающих нервов в сердечной мышце наблюдаются:

А. положительный хронотропный эффект

Б. отрицательный хронотропный эффект

В. повышение возбудимости сердца

Г. положительный дромотропный эффект

9. Водителем ритма второго порядка является:

А. синоатриальный узел

Б. атриовентрикулярный узел

В. пучок Гиса

Г. волокна Пуркинье

10. Сердечный рефлекс Даньини-Ашнера заключается в:

А. уменьшении частоты сердечных сокращений при надавливании на глазные яблоки

Б. рефлекторной остановке сердца при ударе в эпигастральную область

В. повышении тонуса симпатических нервов

Г. изменении силы сокращения сердца при повышении артериального давления                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Ситуационная задача