Русская Википедия:Сердечная деятельность
Серде́чная де́ятельность — функционирование сердца, направленное на поддержание физиологического гомеостаза, который в этом случае является целевой функцией.
Сердечная деятельность может осуществляться только благодаря некоторому количеству петель регулирования и петель управления, которые все вместе и формируют единую и целостную сердечно-сосудистую систему.[B: 1]
Физиологическая роль
«Деятельность сердца обеспечивается его основными функциями: возбудимостью, автоматизмом, проводимостью и сократимостью. Эти функции взаимосвязаны, они обуславливают относительную автономность работы сердца».[B: 2]Шаблон:Sfn В процессе эволюции научных знания и постепенной замены языка физиологического на язык биофизический все перечисленные физиологические функции было предложено понимать как различные проявления автоволновой функции сердца.[B: 3][B: 4]
Когда говорят о сердечной деятельности с учётом базовых общебиологических механизмов, а не просто о работе сердца как изолированного органа, то подразумевается, что у сердечной деятельности, как и у любой деятельности вообще, есть некоторая своя целевая функция как системообразующий фактор в кибернетическом варианте описания систем. Термин «активность» подходит для иных случаев: например, электрические явления, которые сопровождают работу сердца и могут быть зарегистрированы с помощью электрокардиографии, не удовлетворяют целям функционирования сердечно-сосудистой, поскольку они являются лишь побочными эффектами автоволновой функции сердца.[B: 5][B: 3][B: 4] В английской научной и медицинской литературе электрические явления, сопровождающие работу сердца, упоминаются как «электрическая активность сердца» (electrical activity of the heart)
Графически сердечную деятельность можно описать при помощи диаграммы работы сердца, которая строится в координатах давление—объём и отражает нормальный цикл сокращения левого желудочка.Шаблон:Sfn
Предложена также концепция аритмической деятельности сердца как варианта нормальной реакции адаптации.[B: 6]
Физиологические функции
Насосная функция сердца
Шаблон:Заготовка раздела Считается, что сердечная деятельность нацелена на обеспечение насосной функции сердца,Шаблон:Sfn то есть «основной физиологической функцией сердца является ритмическое нагнетание крови в сосудистую систему».[B: 7] Насосная функция сердца в свою очередь является встроенной в более сложную систему гемодинамики (гидродинамики кровообращения).[B: 8]
Для того, чтобы насосная функция сердца осуществлялась достаточно эффективно, должны выполняться следующие пять необходимых условий:[1]
- Сокращение отдельных кардиомиоцитов должны происходить синхронно через равные интервалы времени (не аритмично).
- Клапаны сердца должны открываться полностью (не должно быть стеноза).
- В закрытом состоянии клапаны сердца не должны пропускать жидкость (не должно быть их недостаточности или регургитации).
- Сокращения миокарда должны быть сильными (не должно быть его недостаточности).
- Во время диастолы желудочки должны адекватно наполняться.
Автоволновая функция сердца
Шаблон:Заготовка раздела Разработка концепции автоволновой функции сердца связана с развитием интегративной физиологии [B: 9] и с проникновение новых научных идей интегративного подхода в старую, выстроенную в рамках редукционизма, кардиологию; развивается в рамках современной математической физики биологических объектов. Важную роль в развитии интегративной физиологии играет проект «Физиом». В рамках этой концепции ранее известные свойства миокарда, такие как возбудимость, автоматизм, проводимость и сократимость предложено понимать как различные проявления единой автоволновой природы активных сред.[A: 1].
Нормальная регуляция
Истинный ритм синусового узла (ИРСУ), то есть ЧСС при собственном автоматизме синусового узла без регуляторных воздействия на него, равен приблизительно 80-100 импульсов в минуту[B: 10]Шаблон:Sfn. Для выполнения двух из пяти необходимых условий требуется осуществление регуляции автоматизма синусового узла (СУ).
Деятельность сердца регулируется комплексом воздействий со стороны метаболитов, гуморальных факторов и нервной системы.[B: 11]Шаблон:Sfn[B: 12]Шаблон:Sfn В целостном организме сердечная деятельность регулируется нервной системой и зависит от гуморальных влияний.[2]
«Способность сердца к адаптации обусловлена двумя типами регуляторных механизмов:
- внутрисердечной регуляцией (такая регуляция связана с особыми свойствами самого миокарда, благодаря чему она действует и в условиях изолированного сердца) и
- экстракардиальной регуляцией, которую осуществляют эндокринные железы и вегетативная нервная система»[3]
Показано первостепенное значение эмоций как в механизмах нарушения, так и нормализации сердечной деятельности, причём выявлена зависимость сердечной деятельности не только от качества эмоций, но и от исходного состояния миокарда.[B: 13]
Внутрисердечная регуляция
Шаблон:Заготовка раздела В качестве примера внутрисердечной саморегуляции можно привести механизм Франка — Старлинга в результате действия которого ударный объём сердца увеличивается в ответ на увеличение объёма крови в желудочках перед началом систолы (конечный диастолический объем), когда все остальные факторы остаются неизменными. Физиологическое значение этого механизма заключается в основном в поддержании равенства объёмов крови, проходящей через левый и правый желудочек. Косвенно этот механизм может влиять и на ЧСС.
Работа сердца существенно модифицируется также и на уровне локальных интракардиальных (кардиально-кардиальных) рефлексов, замыкающихся в интрамуральных ганглиях сердца.[4]
По сути дела внутрисердечные рефлекторные дуги — часть метасимпатической нервной системы. Эфферентные нейроны являются общими с дугой классического парасимпатического рефлекса (ганглионарные нейроны), представляя единый «конечный путь» для афферентных влияний сердца и эфферентной импульсации по преганглионарным эфферентным волокнам блуждающего нерва. Внутрисердечные рефлексы обеспечивают «сглаживание» тех изменений в деятельности сердца, которые возникают за счет механизмов гомео- или гетерометрической саморегуляции, что необходимо для поддержания оптимального уровня сердечного выброса.[5]
Экстракардиальная регуляция
Шаблон:Заготовка раздела Сердце может быть эффекторным звеном рефлексов, зарождающихся в сосудах, внутренних органах, скелетных мышцах и коже; все эти рефлексы выполняются на уровне различных отделов вегетативной нервной системы, и рефлекторная дуга их может замыкаться на любом уровне, начиная от ганглиев и до гипоталамуса.[4]. Так, рефлекс Гольтца проявляется брадикардией, вплоть до полной остановки сердца, в ответ на раздражение механорецепторов брюшины; рефлекс Данана — Ашнера проявляется урежением ЧСС при надавливании на глазные яблоки; и т. д.[4].
Расположенный в продолговатом мозге сосудодвигательный центр, являющийся частью вегетативной нервной системы, получает сигналы от различных рецепторов: проприорецепторов, барорецепторов и хеморецепторов, — а также стимулы от лимбической системы. В совокупности эти входные сигналы обычно позволяют сосудодвигательному центру достаточно точно регулировать работу сердца через процессы, известные как сердечные рефлексыШаблон:Sfn. В качестве примера рефлексов сосудодвигательного центра можно привести барорефлекс (рефлекс Циона — Людвига): при повышении артериального давления увеличивается частота импульсации барорецепторов, а сосудодвигательный центр уменьшают симпатическую стимуляцию и увеличивают парасимпатическую стимуляцию, что приводит, в частности, и к уменьшению ЧСС; и, наоборот, по мере снижения давления скорость срабатывания барорецепторов уменьшается, и сосудодвигательный центр увеличивает симпатическую стимуляцию и снижает парасимпатическую, что приводит, в частности, и к увеличению ЧСС. Существует аналогичный рефлекс, называемый предсердным рефлексом или рефлексом Бейнбриджа, в котором задействованы специализированные барорецепторы предсердий.
Волокна правого блуждающего нерва иннервируют преимущественно правое предсердие и особенно обильно СУ; вследствие этого влияния со стороны правого блуждающего нерва проявляются в отрицательном хронотропном эффекте, т. е. уменьшают ЧСС.[4].
К экстракардиальной регуляции относят также гормональные влияния[4]. Так, гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин) усиливают сердечную деятельность, способствуя более частой генерации импульсов, увеличению силы сердечных сокращений и усилению транспорта кальция; тироидные гормоны повышают и чувствительность сердца к катехоламинам — адреналину, норадреналину[5].
В качестве примера воздействия метаболитов можно привести воздействие повышенной концентрации ионов калия, которая оказывает на сердце влияние, подобное действию блуждающих нервов: избыток калия в крови вызывает урежение ритма сердца, ослабляет силу сокращения, угнетает проводимость и возбудимость[5].
Моделирование
Шаблон:Заготовка раздела Примерно с середины 20-го, с появления цифровых вычислительных машин, математическое моделирование стало играть важную и всё возрастающую роль в развитии более глубокого понимания принципов сердечной деятельности.[A: 2] Начало тому положила широко известная работа Н.Винера.[A: 3]
Модели миокарда: Д. Нобла[A: 4], Биллера—Рейтера[A: 5], Лео—Руди[A: 6] — послужили основой для понимания автоволновой природы функционирования миокарда.
Большое значение в понимании электрических проявлений сердечной деятельности сыграла теория эквивалентного электрического генератора сердца, разработанная под руководством Л. И. Титомира; развиты теоретические подходы к приемлемому с практической точки зрения решению обратной задачи электродинамики в электрокардиологии.[B: 14]
Моделирование помогло обнаружить обратное механо-электрическое сопряжение в кардиомиоцитах, которое, как оказалось, играет существенную роль в нормальной сердечной деятельности.[A: 7][A: 8]
Современные средства компьютерного моделирования позволяют разрабатывать многоуровневые сложные модели сердечной деятельности.[B: 15]
Новые принципы математического моделирования с учётом уровня научных знаний 21-го века были сформулированы в проекте «Физиом сердца».[A: 9]
Особенности у разных групп населения
Особенности у детей
Особенности у пожилых лиц
Особенности у спортсменов
Шаблон:Заготовка раздела Адаптация сердечно-сосудистой системы у спортсменов к физическим нагрузкам приводит к комплексу структурных и функциональных особенностей сердечно-сосудистой системы, обеспечивающих высокую производительность при мышечной работе. Для оценки тренированности и работоспособности спортсмена использовать следует значения показателей гемодинамического обеспечения иные, чем у обычных людей. При перетренированности, возникающей из-за недостаточно рационального построения тренировок, выявляются атипичным изменениям в аппарате кровообращения.[B: 16]
См. также
Примечания
Литература
Книги
Статьи
Ошибка цитирования Для существующих тегов <ref> группы «B:» не найдено соответствующего тега <references group="B:"/>
- ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокMorman2000_p27не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокKrechker2000p1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSshmidt2005ru2p485не указан текст - ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокFilimonov2002_p453не указан текст - ↑ 5,0 5,1 5,2 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокSudakov2000_p327не указан текст
Ошибка цитирования Для существующих тегов <ref> группы «A:» не найдено соответствующего тега <references group="A:"/>
