Инотропная функция

Хронотропный и инотропный эффект

Инотропная функция

Что такое отрицательный и положительный инотропный эффект? Это эфферентные пути, которые идут к сердцу от центров головного мозга и вместе с ними являются третьим уровнем регуляции.

История открытия

Влияние, которое оказывают на сердце блуждающие нервы, впервые обнаружили братья Г. и Э. Вебер в 1845 году.

Они выявили, что в результате электрической стимуляции данных нервов происходит уменьшение силы и частоты сердечных сокращений, то есть наблюдается инотропный и хронотропный эффект.

В то же время возбудимость мышцы сердца снижается (батмотропный отрицательный эффект) и вместе с ней скорость, с которой возбуждение движется по миокарду и проводящей системе (дромотропный отрицательный эффект).

Впервые показал, как влияет на сердце раздражение симпатического нерва, И.Ф. Цион в 1867 году, а затем более детально изучил его И.П. Павлов в 1887 году.

Симпатический нерв влияет на те же области сердечной деятельности, что и блуждающий, однако в противоположном русле.

Он проявляет себя в более сильном сокращении желудочков предсердий, учащённом сердцебиении, увеличенной сердечной возбудимости и более быстром проведении возбуждения (положительный инотропный эффект, хронотропный, батмотропный и дромотропный эффекты).

Иннервация сердца

Сердце является органом, который достаточно сильно иннервирован. Внушительное число рецепторов, располагающихся в стенках его камер и в эпикарде, дают основания считать его рефлексогенной зоной.

Самое главное значение в сфере чувствительных образований данного органа имеют два вида популяций механорецепторов, которые располагаются по большей части в левом желудочке и предсердиях: А-рецепторы, откликающиеся на изменения напряжения стенки сердца, и В-рецепторы, возбуждающиеся во время пассивного её растяжения.

В свою очередь связанные с данными рецепторами афферентные волокна находятся в числе блуждающих нервов.

Находящиеся под эндокардом свободные чувствительные окончания нервов – это терминали центростремительных волокон, входящих в состав нервов симпатических.

Общепринято, что данные структуры принимают непосредственное участие в развитии болевого синдрома, иррадиирующего сегментарно, который характеризует приступы ишемической болезни. Инотропный эффект интересует многих.

Эфферентная иннервация

Эфферентная иннервация происходит благодаря обоим отделам ВНС. Участвующие в ней симпатические преанглионарные нейроны находятся в сером веществе в трёх верхних грудных сегментах в спинном мозге, а именно в боковых рогах.

В свою очередь, преанглионарные волокна двигаются к нейронам симпатического ганглия (верхнего грудного). Волокна же постганглионарные совместно с парасимпатическими блуждающего нерва создают верхний, средний и нижний нервы сердца.

Весь орган пронизывают симпатические волокна, при этом они осуществляют иннервацию не только миокарда, но и компонентов проводящей системы.

Участвующие в сердечной иннервации тела парасимпатических преанглионарных нейронов находятся в продолговатом мозге. Относящиеся к ним аксоны двигаются в числе блуждающих нервов.

После того как блуждающий нерв входит в грудную полость, от него отходят включающиеся в состав нервов сердца веточки.

Дериваты блуждающего нерва, которые проходят в числе сердечных нервов, являются парасимпатическими преганглионарными волокнами. Возбуждение с них переходит на интрамуральные нейроны, а затем в первую очередь на компоненты проводящей системы.

Влияния, которые опосредуются правым блуждающим нервом, в основном адресованы клетками синоатриального узла, а левым – атриовентрикулярного. Блуждающие нервы не могут влиять непосредственно на желудочки сердца.

На этом основан инотропный эффект сердечных гликозидов.

Интрамуральные нейроны

Находятся в сердце в большом количестве также и интрамуральные нейроны, причём они могут располагаться как одиночно, так и собранными в ганглии.

Основное число данных клеток находится рядом с синоатриальным и атриовентрикулярным узлами, образуя вместе с эфферентными волокнами, размещёнными в межпредсердной перегородке, внутрисердечное сплетение нервов. В нём находятся все те элементы, которые нужны для того, чтобы замкнуть местные рефлекторные дуги.

Именно по этой причине интрамуральный нервный сердечный аппарат относят в некоторых случаях к метасимпатической системе. Чем еще интересен инотропный эффект?

Особенности влияния нервов

В то время, когда вегетативные нервы иннервируют ткань водителей ритма, они могут влиять на их возбудимость и вызывать таким образом изменения частоты генерации потенциалов действия и сердечных сокращений (хронотропный эффект). Также влияние нервов способно изменить скорость электротонической передачи возбуждения, а значит, и длительность фаз цикла сердца (дромотропные эффекты).

Так как действие медиаторов в составе вегетативной нервной системы содержит в себе изменение энергетического обмена и уровня циклических нуклеотидов, то в целом вегетативные нервы могут оказывать влияние на силу сокращений сердца, то есть инотропный эффект. Под воздействием нейромедиаторов в лабораторных условиях достигли эффекта изменения величины порога возбуждения кардиомиоцитов, который обозначен как батмотропный.

Все эти пути, посредством которых нервная система влияет на сократительную активность миокарда и сердечную насосную функцию, конечно же, имеют исключительное значение, но являются вторичными по отношению к миогенным механизмам, которые модулируют влияния. Где имеется отрицательный инотропный эффект?

Блуждающий нерв и его влияние

В результате стимуляции блуждающего нерва появляется хронотропный отрицательный эффект, а на его фоне – отрицательный инотропный эффект (препараты рассмотрим ниже) и дромотропный.

Существуют постоянные тонические влияния бульбарных ядер на сердце: при условии двусторонней его перерезки частота сердцебиения увеличивается от полутора до двух с половиной раз.

Если раздражение сильное и длительное, то влияние блуждающих нервов со временем ослабевает или вообще прекращается. Это называется «эффектом ускользания» сердца из-под соответствующего влияния.

Выделение медиатора

При раздражении блуждающего нерва хронотропный отрицательный эффект связан с угнетением (или замедлением) импульсной генерации в водителе сердечного ритма синусного узла. В окончаниях блуждающего нерва при его раздражении происходит выделение медиатора – ацетилхолина.

Его взаимодействие с мускариночувствительными сердечными рецепторами увеличивает проницаемость поверхности клеточной мембраны водителей ритма для ионов калия.

В результате появляется гиперполяризация мембраны, замедляющая или подавляющая развитие медленной спонтанной диастолической деполяризации, вследствие чего потенциал мембраны достигает критического уровня позже, что влияет на урежение ритма сердечных сокращений.

При сильных раздражениях блуждающего нерва случается подавление диастолической деполяризации, появляется гиперполяризация водителей ритма, и сердце полностью останавливается.

Во время вагусных воздействий амплитуда и длительность потенциала действия кардиомиоцитов предсердия уменьшается. При возбуждении блуждающего нерва порог раздражения предсердий повышается, автоматия подавляется и проводимость атриовентрикулярного узла замедляется.

Электрическое стимулирование волокон

Электрическое стимулирование волокон, которые отходят от звездчатого ганглия, имеет своим следствием ускорение сердечного ритма и усиление сокращений миокарда.

Кроме того, инотропный эффект (положительный) связан с увеличением проницаемости мембраны кардиомиоцитов для ионов кальция.

Если входящий ток кальция увеличивается, уровень электромеханического сопряжения расширяется, вследствие чего происходит усиление сократимости миокарда.

Инотропные препараты

Инотропными препаратами являются средства, которые увеличивают сократимость миокарда. К наиболее известным относятся сердечные гликозиды («Дигоксин»). Кроме того существуют негликозидные инотропные препараты.

Их используют только при острой сердечной недостаточности или когда наличествует тяжелая декомпенсация у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Основными негликозидными инотропными препаратами являются: «Добутамин», «Допамин», «Норадреналин», «Адреналин».

Итак, инотропный эффект в деятельности сердца – это изменение силы, с которой оно сокращается.

Источник: https://FB.ru/article/340444/hronotropnyiy-i-inotropnyiy-effekt

Инотропная функция

Инотропная функция

Роль ионов Са++. Вход: внеклеточные потоки – до 20%, (в сравнении со скелетной мышцей – много, там практически весь кальций внутриклеточного происхождения)

Удаление: кальциевая АТФ-аза (80% в СПР, 5% во внеклеточное пространство),

натрий/кальциевый обменник (примерно 15%), 3 натрия в клетку, один кальций наружу. Зависимость от Na/K АТФ-азы.

Механизмы электро-механического сопряжения

Сокращение

Роль ионов Са++ .

Вход: внеклеточные потоки – до 20%, (в сравнении со скелетной мышцей – много, там практически весь кальций внутриклеточного происхождения.)

Удаление: кальциевая АТФ-аза (80% в СПР, 5% во внеклеточное пространство), натрий/кальциевый обменник (примерно 15%), 3 натрия в клетку, один кальций наружу. Зависимость от Na/K АТФ-азы.

Регуляция ритма сердечных сокращений

Длительность уязвимого периода сопоставима с фазой реполяризации

Два варианта экстрасистолии:

1.Синусовая внеочередной импульс в синусном узле (свой)

2.Желудочковая – ответ на импульс, возникший в любом отделе проводящей системы (чужой).

Эффекты симпатических и парасимпатических влияний:

Вспомним эффекты норадреналина и ацетилхолина: положительные(симпатикус) и отрицательные (вагус)

  1. дромотропный(скорость проведения)

  2. батмотропный(возбудимость)

  3. хронотропный (частота)

  4. инотропный(сила).

Лекция 9 Электрические процессы в сердце (продолжение) Регуляция

Вспомним уровни регуляции.

  1. Регуляция, обусловленная свойствами структуры — миогенная саморегуляция

  2. Местная регуляция — внутрисердечная нервная регуляция

  3. Системная нервная – рефлекторная регуляция

  4. Системная гуморальная регуляция.

Миогенная саморегуляция минутного объема кровотока (МОК)

Миогенная саморегуляция МОК.

Внутрисердечная миогенная регуляция представленна гетерометрической и гомеометрической саморегуляцией

позволяет приспосабливать работу сердца к изменениям венозного притока и артериального сопротивления.

Гетерометрическая саморегуляция – регуляция по преднагрузке

Чем больше крови поступает в желудочки во время диастолы и чем сильнее они растягиваются при этом, тем с большей силой они сокращаются во время систолы.

Гомеометрическая саморегуляция – регуляция по постнагрузке

Сердце способно увеличивать силу сокращенияи при неизменной исходной длине волокон миокарда. Подобный механизм регуляции проявляется при увеличении давления в аорте (эффект Анрепа).

Сердце проявляет чувствительность и к ионному составу протекающей крови.

Катионы кальция повышают возбудимость клеток миокарда как за счет участия в сопряжении возбуждения и сокращения.

Повышение концентрации ионов калия по отношению к норме, составляющей 4 ммоль/ л, приводит к снижению величины потенциала покоя и увеличению проницаемости мембран для этих ионов.

Возбудимость миокарда и скорость проведения возбуждения при этом возрастают.

Обратные явления, часто сопровождающиеся нарушениями ритма, имеют место при недостатке в крови калия, в частности, в результате применения некоторых диуретических препаратов.

Внутрисердечная регуляция МОК.

В сердце располагаются многочисленные интрамуральные нейроны, как одиночно расположенные, так и собранные в ганглии.

Основная масса этих клеток расположена непосредственно вблизи атриовентрикулярного и синоатриального узлов, образуя вместе с массой эфферентных волокон, лежащих внутри межпредсердной перегородки, внутрисердечное нервное сплетение.

В последнем имеются все элементы, необходимые для замыкания местных рефлекторных дуг, поэтому интрамуральный нервный аппарат сердца иногда относят к метасимпатической системе.

Наибольшее значение среди чувствительных образований сердца имеют две популяции механорецепторов, сосредоточенных, главным образом, в предсердиях и левом желудочке: А-рецепторы реагируют на изменение напряжения сердечной стенки, а В-рецепторы возбуждаются при ее пассивном растяжении. Афферентные волокна, связанные с этими рецепторами, идут в составе блуждающих нервов.

Свободные чувствительные нервные окончания, расположенные непосредственно под эндокардом, представляют собой терминали афферентных волокон, проходящих в составе симпатических нервов. Считается, что именно эти структуры участвуют в развитии болевого синдрома с сегментарной иррадиацией, характерного для приступов ишемической болезни сердца, включая инфаркт миокарда.

  • Собственные рефлексы сердца проявляются и в ответ на механическое раздражение сердечных камер, в стенках которых находится большое количество барорецепторов.

  • К их числу относят рефлекс Бейнбриджа, описанный как тахикардия, развивающаяся в ответ на внутривенное введение крови при неизменном артериальном давлении.

  • Считается, что эта реакция является рефлекторным ответом на раздражение барорецепторов полых вен и предсердия, поскольку она устраняется при денервации сердца

Экстракардиальная (рефлектроная)нервная регуляция МОК

Эффекты симпатических и парасимпатических влияний

У человека и большинства млекопитающих работа предсердий и синусно—предсердного узла постоянно контролируется блуждающим и симпатическим нервами, в то время как желудочки находятся под контролем преимущественно симпатических нервов. В существовании тонуса блуждающих нервов легко убедиться, перерезав у животного правый и левый нервы. В этом случае частота сердечных сокращений возрастает почти вдвое

Тонус сердечных нервов

  • Тонус блуждающих нервов возникает в результате притока импульсации от рецептивных зон дуги аорты, каротидного синуса, восходящими активирующими влияниями ретикулярной формации.

  • В поддержании тонуса участвуют различные гуморальные раздражители, такие как гормоны, уровень парциального давления CO2.

  • Тонус блуждающих нервов находится в зависимости и от фаз дыхательного цикла.

  • Во время выдоха он повышается, что влечет за собой урежение частоты сердечных сокращений. Это состояние называют дыхательной аритмией (феномен Геринга).

  • Дыхательная аритмия исчезает после перерезки блуждающих нервов.

  • Вагусные влияния. В продолговатом мозгу располагается парасимпатическое ядро блуждающего нерва.

    Аксоны клеток этого ядра в составе правого и левого нервных стволов направляются к сердцу и образуют синапсы на моторных метасимпатических нейронах интрамуральных ганглиев.

    Волокна правого блуждающего нерва распределяются преимущественно в правом предсердии, особенно густо пронизывая синусно—предсердный узел.

  • Напротив, волокна левого блуждающего нерва через посредство метасимпатических нейронов передают свои влияния предсердно—желудочковому узлу. В результате такой структурной топографии стимуляция правого блуждающего нерва сказывается преимущественно на частоте сердечных сокращений, левого — на предсердно—желудочковом проведении.

  • Влияние на сердце раздражения симпатического нерва впервые исследовали И. Ф. Цион (1867), а затем в 80—х гг. одновременно И. IL Павлов и У. Гаскелл. Оказалось, что симпатический нерв, как и блуждающий, влияет на все стороны сердечной функции.

    Однако это влияние имеет противоположную направленность по сравнению с раздражением блуждающего нерва и проявляется в учащении сокращений сердца — положительный хронотропный эффект, усилении сокращений предсердий и желудочков — положительный инотропный эффект, улучшении проведения возбуждения в сердце — положительный дромотропный эффект, повышении возбудимости сердца — положительный батмотропный эффект.

  • Среди симпатических ветвей, идущих к сердцу, как установил И. П. Павлов находятся волокна, раздражение которых вызывает избирательное увеличение силы сердечных сокращений, это усиливающий нерв сердца. По мнению И. П. Павлова, этот нерв играет трофическую роль, он оказывает влияние на проведение возбуждения в сердечной мышце.

Гипоталамическая регуляция

  • Гипоталамус — интегративный центр, который может изменять параметры сердечной деятельности для обеспечения текущих потребностей организма и всех его систем при различных поведенческих реакциях.

  • Однако осуществляемая им перестройка деятельности висцеральных органов не является самостоятельной, а зависит от сигналов, поступающих из лимбической системы и коры головного мозга.

Центральные механизмы регуляции

Ядро одиночного пучка

Ядра блуждающего нерва

Бульбарный кардиоваскулярный центр

Центр имеет две зоны: усиливающую и ослабляющую деятельность сердца

Корковая регуляция

  • Кора головного мозга является высшей ступенью в иерархии механизмов целенаправленного управления деятельностью сердца. Электрическая стимуляция почти любого участка коры мозга вызывает ответы сердечнососудистой системы.

  • Они проявляются особенно отчетливо при раздражении моторной и премоторной зон коры, поясной извилины, орбитальной поверхности лобных долей, передней части височной доли. Эти активные области совпадают с зонами проекций в кору больших полушарий блуждающего нерва и его сердечных ветвей.

  • Кора головного мозга является органом психической деятельности обеспечивающим целостные приспособительные реакции организма.

  • Работа сердца изменяется при действии условии, влияющих на деятельность коры мозга: боли, страха, радости, тревоги, ярости и т. п. Например, у спортсменов наблюдается так называемое предстартовое состояние, проявляющееся учащением сердцебиения.

  • Оно связано с активацией корой мозга гипоталамо—гипофизарной системы и надпочечников выделяющих адреналин в кровь.

  • Сигналы, непосредственно предвещающие возникновение этих ситуаций или возможность их наступления, способны по механизму условного рефлекса вызвать перестройку функций сердца, чтобы обеспечить предстоящую деятельность организма.

Рефлекторная регуляция

  • В устье полых вен при их впадении в сердце находятся рецепторы растяжения, разделяющиеся, как и в предсердии, на рецепторы типа А и рецепторы типа В.

  • Оба вида рецепторов возбуждаются при малейшем колебании внутрисосудистого объема крови, первые — при активном сокращении предсердий, вторые — при пассивном растяжении мускулатуры предсердий.

  • Эта область является рецептивным полем для рефлекса Бейнбриджа, состоящего в том, что при повышении давления крови в полых венах возникает возбуждение рецепторов обоих типов, рефлекторно уменьшается тонус блуждающего нерва и возрастает тонус симпатического нерва. Сигналы от А—рецепторов повышают симпатический тонус. Оба эти влияния вызывают ускорение сердечного ритма с возрастанием силы сокращений.

  • Тем самым при интенсивном притоке крови предсердия и венозная часть кровеносной системы предохраняются от чрезмерного растяжения.

  • Из рефлекторных влияний на деятельность сердца особую роль играют импульсы от механорецелторов каротидного синуса и дуги аорты.

  • Пока существует циркуляция крови и поддерживается кровяное давление, эти рецепторы постоянно находятся в возбужденном состоянии.

  • Степень их возбуждения зависит от уровня кровяного давления.

  • Чем оно выше, тем сильнее разряжаются рецепторы, тем интенсивнее рефлекторное возбуждение сердечных волокон блуждающего нерва и, как следствие, торможение деятельности сердца.

  • Наряду с механорецепторами этих областей в рефлекторной регуляции сердца принимают непосредственное участие и хеморецепторы. Адекватными раздражителями для них является напряжение O2 и СО2 (или повышение концентрации ионов Н+) в крови.

  • При возбуждении импульсы от хеморецепторов, направляясь в центры продолговатого мозга, приводят к снижению частоты сердечных сокращений.

  • Вагусные рефлексы на сердце:

  • рефлекс Гольтца (раздражение — удар в надчревную область, реакция — рефлекторная остановка сердца);

  • рефлекс Даньини—Ашнера (раздражение — давление на глазные яблоки,

  • Описаны рефлексы с сердца, оказывающие влияние на функцию других висцеральных систем.

  • К их числу относят, например, кардиоренальный рефлекс Генри–Гауэра, который представляет собой увеличение диуреза в ответ на растяжение стенки левого предсердия.

  • Определенное влияние на сердце могут оказывать и эффекты неспецифического раздражения некоторых рефлексогенных зон. В эксперименте особенно изученным является рефлекс Бецольда–Яриша, который развивается в ответ на внутрикоронарное введение никотина, алкоголя и некоторых растительных алкалоидов. Рефлекторные ответы, получили название триады Бецольда–Яриша (брадикардия, гипотензия, апноэ).

Гуморальная регуляция МОК

  • Адреналин выделяется в кровь при эмоциональ-ных нагрузках, физическом напряжении.

  • Его взаимодействие с (β—адренорецепторами кардиомиоцитов приводит к активации внутриклеточного фермента аденилатциклазы. Последний ускоряет образование циклического АМФ (цАМФ).

  • цАМФ необходим для превращения неактивной фосфорилазы в активную.

  • Активная фосфорилаза обеспечивает снабжение миокарда энергией путем расщепления внутриклеточного гликогена с образованием глюкозы.

  • Адреналин повышает также проницаемость клеточных мембран .для ионов Са2+.

Важное значение имеет гормон поджелудочной железы и кишки — глюкагон.

  • Он оказывает на сердце положительный инотропный эффект путем стимуляции аденилатциклазы.

  • Гормон щитовидной железы — тироксин — увеличивает частоту сердечных сокращений и повышает чувствительность сердца к симпатическим воздействиям.

  • Гормоны коры надпочечников — кортикостероиды, биологически активный полипептид — ангиотензин II, вещество энтерохромаффинных клеток кишки — серотонин — увеличивают силу сокращений миокарда.

Источник: studfile.net

Источник: https://naturalpeople.ru/inotropnaja-funkcija/

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: