Решение: Продолжительность сокращения сердца

Прочитайте текст и выполните задания.

РАБОТА СЕРДЦА

Текст 1
В сердце имеются специальные клетки, ответственные за возникновение
естественных ритмических сокращений
. Головной мозг контролирует сердечный ритм, посылая нервные импульсы, которые изменяют его частоту.

Уникальным свойством сердечной мышцы является то, что, находясь в растворе, содержащем питательные вещества, она продолжает сокращаться в течение некоторого времени после удаления из организма. Это происходит потому, что сердечные сокращения обусловлены скорее деятельностью самого сердца, нежели воздействием электрических
импульсов, посылаемых мозгом.

Специализированные клетки, задающие сердечный ритм (водитель ритма), и проводящая система сердца отвечают за возникновение электрического возбуждения и его передачу в определённой последовательности в предсердия и желудочки.

Текст 2
Главным водителем ритма сердца является синусно-предсердный узел, который представляет собой скопление специализированных клеток, расположенных в правом предсердии. Синусно-предсердный (синатриальный) узел имеет длину около 20 мм и ширину 5 мм (см. рис. 1). Особые электрические свойства клеток узла позволяют ему генерировать с определённой частотой импульсы, которые являются инициаторами каждого сокращения сердца.

Рис. 1. Проводящая система сердца

Мышечные клетки сердца соединены друг с другом таким образом, что электрические импульсы быстро передаются от клетки к клетке. Когда
синусно-предсердный узел
генерирует импульс, возникшая волна электрического возбуждения очень быстро распространяется по предсердиям сердца. Это приводит к их синхронному сокращению, благодаря чему кровь проталкивается в желудочки сердца. Чтобы импульс достиг желудочков, он должен пройти через особую зону, называемую
предсердно-желудочковым (атриовентрикулярным) узлом
(см. рис. 1). Он функционирует подобно электрической распределительной коробке. Скорость проведения импульса через этот узел ниже, чем через другие ткани. Таким образом, при прохождении через него импульс задерживается примерно на 0,1 с при нормальном сердцебиении и в состоянии покоя, что даёт возможность желудочкам наполниться кровью, которая скапливается при сокращении предсердий.

Из предсердно-желудочкового узла импульс поступает к волокнам, расположенным в межжелудочковой перегородке – к так называемому пучку Гиса, который, в свою очередь, переходит в сеть проводящих волокон –
волокон Пуркинье
. Последние быстро
передают возбуждение к желудочкам
. После получения импульса желудочки сокращаются, выбрасывая кровь
в сосуды кругов кровообращения.

Текст 3
Хотя сокращения сердца возникают спонтанно в синусно-предсердном узле, головной мозг выполняет регуляторную функцию путём активации различных нервных волокон, подразделяющихся на парасимпатические нервы, активация которых замедляет сердечный ритм, и симпатические нервы, активация которых учащает и увеличивает силу сердечных сокращений.

При отсутствии какого-либо влияния со стороны нервной системы естественная частота возникновения импульсов у человека примерно 100 ударов в минуту. Это немного превышает сердечный ритм в состоянии покоя, который составляет примерно 70. Парасимпатическая активность посредством блуждающего нерва замедляет скорость спонтанной генерации импульсов в синусно-предсердном узле. Таким образом, в состоянии покоя сердце находится под влиянием блуждающего нерва. Это позволяет головному мозгу ускорить сердечный ритм путём уменьшения активности этого нерва.

В ситуациях, когда у организма возникает повышенная потребность в кровообращении, например во время занятия спортом, в симпатических волокнах выделяется норадреналин, который ускоряет генерацию импульсов в синусно-предсердном узле. Кроме того, симпатическая активность увеличивает скорость электрической проводимости через предсердно-желудочковый узел, обеспечивая более быстрое возбуждение желудочков, что приводит к учащённому сердцебиению.

Так же, как и физические упражнения, интенсивные эмоции (например, страх) могут привести к ускорению сердечного ритма путём усиления симпатической активности. Ускоренный сердечный ритм можно замедлить с помощью препаратов, которые блокируют возбуждающее действие норадреналина и циркулирующего в крови адреналина.

Текст 4
Последовательность электрических изменений, происходящих во время каждого сокращения сердца, можно зафиксировать на поверхности тела с помощью электрокардиограммы (ЭКГ) (см. рис. 2).

Во время каждого сокращения сердца первым изменением, регистрируемым на ЭКГ, является комбинированное электрическое возбуждение миокарда предсердий продолжительностью 0,1 с. На ЭКГ оно соответствует волне Р. В это время происходит сокращение предсердий, а возбуждение распространяется через предсердно-желудочковый узел.

Возбуждение миокарда желудочков, которое следует после этого, формирует на ЭКГ комплекс зубцов
QRS
. Возбуждение сохраняется около 0,3 с, затем миокард возвращается в исходное состояние путём электрического восстановления, которое на ЭКГ соответствует волне Т, и его продолжительность до следующего зубца Р составляет 0,4 с.

Электрокардиограмма предоставляет кардиологу ценную информацию для диагностики широкого спектра патологических состояний, включая нарушение генерации и проведения импульсов, так как они сопровождаются характерными изменениями на электрокардиограмме.

Нарушение сердечного ритма обозначается общим термином «аритмия». Её лечение заключается в применении фармакологических и нефармакологических методов, направленных на восстановление нормальной частоты и скорости проведения импульса.

Специализированные клетки, задающие сердечный ритм (водитель ритма), и проводящая система сердца отвечают за возникновение электрического возбуждения.

Рис. 2. Электрокардиограмма

Прочитайте текст и выполните задания.

РАБОТА СЕРДЦА

Текст 1

В сердце имеются специальные клетки, ответственные за возникновение естественных ритмических сокращений. Головной мозг контролирует сердечный ритм, посылая нервные импульсы, которые изменяют его частоту.

Уникальным свойством сердечной мышцы является то, что, находясь в растворе, содержащем питательные вещества, она продолжает сокращаться в течение некоторого времени после удаления из организма. Это происходит потому, что сердечные сокращения обусловлены скорее деятельностью самого сердца, нежели воздействием электрических импульсов, посылаемых мозгом.

Специализированные клетки, задающие сердечный ритм (водитель ритма), и проводящая система сердца отвечают за возникновение электрического возбуждения и его передачу в определённой последовательности в предсердия и желудочки.

Текст 2

Главным водителем ритма сердца является синусно-предсердный узел, который представляет собой скопление специализированных клеток, расположенных в правом предсердии. Синусно-предсердный (синатриальный) узел имеет длину около 20 мм и ширину 5 мм (см. рис. 1). Особые электрические свойства клеток узла позволяют ему генерировать с определённой частотой импульсы, которые являются инициаторами каждого сокращения сердца.

Рис. 1. Проводящая система сердца

Мышечные клетки сердца соединены друг с другом таким образом, что электрические импульсы быстро передаются от клетки к клетке. Когда синусно-предсердный узел генерирует импульс, возникшая волна электрического возбуждения очень быстро распространяется по предсердиям сердца. Это приводит к их синхронному сокращению, благодаря чему кровь проталкивается в желудочки сердца. Чтобы импульс достиг желудочков, он должен пройти через особую зону, называемую предсердно-желудочковым (атриовентрикулярным) узлом (см. рис. 1). Он функционирует подобно электрической распределительной коробке. Скорость проведения импульса через этот узел ниже, чем через другие ткани. Таким образом, при прохождении через него импульс задерживается примерно на 0,1 с при нормальном сердцебиении и в состоянии покоя, что даёт возможность желудочкам наполниться кровью, которая скапливается при сокращении предсердий.

Из предсердно-желудочкового узла импульс поступает к волокнам, расположенным в межжелудочковой перегородке – к так называемому пучку Гиса, который, в свою очередь, переходит в сеть проводящих волокон – волокон Пуркинье. Последние быстро передают возбуждение к желудочкам. После получения импульса желудочки сокращаются, выбрасывая кровь в сосуды кругов кровообращения.

Текст 3

Хотя сокращения сердца возникают спонтанно в синусно-предсердном узле, головной мозг выполняет регуляторную функцию путём активации различных нервных волокон, подразделяющихся на парасимпатические нервы, активация которых замедляет сердечный ритм, и симпатические нервы, активация которых учащает и увеличивает силу сердечных сокращений.

При отсутствии какого-либо влияния со стороны нервной системы естественная частота возникновения импульсов у человека примерно 100 ударов в минуту. Это немного превышает сердечный ритм в состоянии покоя, который составляет примерно 70. Парасимпатическая активность посредством блуждающего нерва замедляет скорость спонтанной генерации импульсов в синусно-предсердном узле. Таким образом, в состоянии покоя сердце находится под влиянием блуждающего нерва. Это позволяет головному мозгу ускорить сердечный ритм путём уменьшения активности этого нерва.

В ситуациях, когда у организма возникает повышенная потребность в кровообращении, например во время занятия спортом, в симпатических волокнах выделяется норадреналин, который ускоряет генерацию импульсов в синусно-предсердном узле. Кроме того, симпатическая активность увеличивает скорость электрической проводимости через предсердно-желудочковый узел, обеспечивая более быстрое возбуждение желудочков, что приводит к учащённому сердцебиению.

Так же, как и физические упражнения, интенсивные эмоции (например, страх) могут привести к ускорению сердечного ритма путём усиления симпатической активности. Ускоренный сердечный ритм можно замедлить с помощью препаратов, которые блокируют возбуждающее действие норадреналина и циркулирующего в крови адреналина.

Текст 4

Последовательность электрических изменений, происходящих во время каждого сокращения сердца, можно зафиксировать на поверхности тела с помощью электрокардиограммы (ЭКГ) (см. рис. 2).

Во время каждого сокращения сердца первым изменением, регистрируемым на ЭКГ, является комбинированное электрическое возбуждение миокарда предсердий продолжительностью 0,1 с. На ЭКГ оно соответствует волне Р. В это время происходит сокращение предсердий, а возбуждение распространяется через предсердно-желудочковый узел.

Возбуждение миокарда желудочков, которое следует после этого, формирует на ЭКГ комплекс зубцов QRS. Возбуждение сохраняется около 0,3 с, затем миокард возвращается в исходное состояние путём электрического восстановления, которое на ЭКГ соответствует волне Т, и его продолжительность до следующего зубца Р составляет 0,4 с.

Электрокардиограмма предоставляет кардиологу ценную информацию для диагностики широкого спектра патологических состояний, включая нарушение генерации и проведения импульсов, так как они сопровождаются характерными изменениями на электрокардиограмме.

Нарушение сердечного ритма обозначается общим термином «аритмия». Её лечение заключается в применении фармакологических и нефармакологических методов, направленных на восстановление нормальной частоты и скорости проведения импульса.

Специализированные клетки, задающие сердечный ритм (водитель ритма), и проводящая система сердца отвечают за возникновение электрического возбуждения.

Рис. 2. Электрокардиограмма

Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка

Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка