И.П. Ашмарин, А.А. Каменский, Г.С. Сухова - Руководство к практическим занятия по физиологии человека и животных (1128356), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Малый практикум по физиологии человека и животных Увеличение концентрации Са" приводит к противоположным эффектам: амплитуда и частота сердечных сокрашений возрастают. Усиление сократительной активности связано с увеличением входа Са" в миокардиальные клетки, а увеличение ритма — с возрастанием скорости медленной диастолической деполяризации. Однако при очень большом увеличении внеклеточной концентрации Са" (гилеркальциемия) сердце останавливается в систоле (так называемая "кальциевая перегрузка"). Работа сердца изменяется и при изменении рН перфузионного раствора: увеличение рН повышает амплитуду и частоту сокращений, а понижение рН действует противоположно. Метаболическая регуляция ограничена скоростью диффузии выделяющихся веществ, она действует локально, на расстоянии нескольких микрометров от места выделения.
В организме нарушения метаболической регуляции возникают только при патологических состояниях. Так, дефицит Ма' и К' может развиться при усиленном выделении этих ионов из организма, например при холерном поносе, при гипофункции коры надпочечников, гормоны которой регулируют содержание минеральных солей; недостаток Са-"' — при длительной неподвижности (иммобилизация).
В норме изменение содержания электролитов возникает, например, при физической нагрузке: в условиях рабочей гиперемии наблюдается увеличение содержания в плазме крови ионов натрия, калия и кальция. Относительное постоянство ионного состава и рН крови обеспечивается гомеостатической регуляцией, направленной на поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма.
В отличие от метаболической, при гормонпльной регуляции возможно дистанционное управление деятельностью сердца. Гормоны равномерно распределяются по всему сосудистому руслу и с током крови поступают в сердце. Железы внутренней секреции контролируются центральной нервной системой, поэтому гормональная и нервная регуляция тесно взаимосвязаны. Гормональная регуляция сердца исследовалась в основном в связи с действием главного гормона мозгового слоя надпочечников — адренолина. В покое скорость выделения адреналина довольно низкая; физиологическая концентрация его в крови не превышает 1 — 5 мкг/кг.
Однако при резких физических нагрузках или эмоциональном стрессе скорость выделения может увеличиваться в 20 и более раз, а концентрация в крови — до 50 мкг/г. В связи с этим адреналин называют иногда "аварийным гормоном'*. Действие адреналина во многом напоминает симпатические эффекты на сердце. Увеличение концентрации адреналина в крови приводит к возрастанию частоты сердечных сокращений (ЧСС) и удар- Раздел 111. Физиология сердца и сосудов ного (систолического) объема, в результате чего увеличивается и сердечный выброс (минутный объем).
Эффекты адреналина объясняются его действием на миокардиальные адренорецеиторы. Известны две основные группы адренорецепторов — альфа и бета. В сердце преимущественно находятся бета-адренорецепторы. С их активацией при действии адреналина связано увеличение сердечного выброса. Кардиостимуляторный эффект адреналина используется в клинике при резком снижении возбудимости миокарда. В случае острой остановки сердца адреналин иногда вводят внутрисердечно, а в менее тяжелых случаях — подкожно, внутримышечно или (реже) внутривенно (капельным методом).
На работу сердца, кроме адреналина, влияют и некоторые другие гормоны, а также ряд регуляторных пептидов, циркулирующих в крови. Так, например, гормоны щитовидной железы тирознн и трийодтиронин учащают и усиливают сердечные сокращения, гормоны коркового слоя надпочечников — кортикостероиды— оказывают положительное инотропное действие, некоторые пептиды, например соматостатин, подавляют сердечную активность, другие, в частности нейротензин, усиливают ее.
Однако механизм действия этих биологически активных веществ на сердце пока еще во многом неясен. Гуморальная и нервная регуляция сердца различаются по времени действия (нервная регуляция действует более срочно) и месту действия. Кардиоактивные гормоны могут влиять на любой участок сердца, в котором есть соответствующие рецепторы, а эффект нейромедиатора, выделяющегося из окончаний эфферентных нервных волокон, ограничен синаптической областью. В последние годы показано, что и само сердце может рассматриваться как эндокринный орган.
В нем синтезируется и выделяется в кровь иредсердный натрийуретический фактор, действие которого направлено в первую очередь на почки: он значительно увеличивает диурез и натрийурез. Таким образом, сердце участвует в регуляции водно-солевого гомеостаза. Гуморальная регуляция сердца в организме тесно связана с регуляцией других органов, прежде всего сосудов, поэтому о прямом влиянии тех или иных веществ на миокардиальные структуры можно судить только при проведении экспериментов на изолированном сердце.
Одним из наиболее удобных объектов в этом отношении является сердце лягушки, не требующее для поддержания своей деятельности оксигенации перфузионного раствора и постоянства температурного режима. Кроме того, сердце лягушки лишено коронарных сосудов, в силу чего наблюдаемые эффекты не будут обусловлены изменением пропускной способности коронарного русла. Раздел Ш.
Физиология сердца и сосудов Рис. 4. Схема наложения лигатур при перфузии сердца по Штраубу. А — вид на сердце лягушки спереди, с лигатурой, подведенной под дуги аорты; Б — вид сзади: показаны крупные вены, подходящие к сердцу, и лигатура для их перевязки;  — канюля для работы с изолированным сердцем (1 — шейка, 2— носик канюли); à — изолированное сердце с серфином, закрепленное на канюле щью одной лигатуры оказываются перевязанными все сердечные вены (рис. 4, Б). Следующий этап приготовления препарата "изолированное сердце*' — введение перфузионной канюли (рис. 4, В) в луковицу аорты. Препаровальный столик надо повернуть так, чтобы голова лягушки была обращена к экспериментатору. Глазными ножница-' ми или микроскальпелем делают надрез в средней части луковицы аорты, предварительно с помощью малой хирургической иглы подведя под нее лигатуру выше места предполагаемого надреза.
В надрез вводят стеклянный крючок так, чтобы его кончик оказался в полости желудочка (рис. 4, Х). Затем осторожно крючок вынимают и в надрез вводят перфузионную канюлю, кончик которой заполнен раствором Рингера. Можно применять и другой вариант введения канюли: канюлю заранее насаживают на тонкий зонд, который вводится в надрез, а затем уже по нему вводится канюля. Канюлю подвязывают к луковице аорты с помощью заранее подведенной лигатуры; если был использован зонд, то после подвязывания канюли его вынимают.
Последний этап препаровки — изоляция сердца из организма. Сердце приподнимают за канюлю и глазными ножницами обрезают все ткани и сосуды (ниже места наложения лигатуры), связывающие его с организмом. После изоляции сердце тщательно промывают раствором Рингера путем введения и выведения раствора из канюли до полного обесцвечивания жидкости (эту процедуру можно делать и до- изоляции сердца из организма).
Подготовка к работе. Канюлю с сердцем заполняют раствором Рингера на 1/3 ее объема (рис. 4, Х), закрепляют в лапке универ- Часть 1. Малый практикум по физиологии человека и животных сального штатива над регистрирующим рычажком и сердце подсоединяют к нему за нитку серфина. Колебания рычажка при сокращении сердца передаются на механо-электрический преобразователь и на вход самописца. Усиление на самописце должно быть.
достаточным для того, чтобы амплитуда регистрируемых сокращений исходно составляла 1,5 — 2 см. Запись сократительной активности сердца ведется при минимальной скорости движения ленты (1 мм/с) самописца. При этом необходимо следить за постоянством объема жидкости в перфузионной канюле, так как его изменение будет приводить к изменению силы сокращений сердца по закону Старлинга и маскировать реакции сердца на вводимые в опыте вещества. ХОД РАБОТЫ 1. Исследование действия на работу сердца избытка ионов К'. Записывают исходную сократительную активность сердца. Заменяют нормальный раствор Рингера (ХаС1 — 110 мМ; КС1 — '2 мМ; СаС1, — 1,2 мМ; ХаНСΠ— 2 мМ) на раствор с увеличенной в 4 раза концентрацией К' (1Час! — 104 иМ, КС! — 8 мм, Сас!,— 1,2 мМ, МаНСО, — 2 мМ) и записывают работу сердца на фоне действия гиперкалиемического раствора.
При отчетливом падении амплитуды гиперкалиемический раствор заменяют на нормальный и несколько раз тщательно промывают сердце до восстановления исходного уровня активности. '2. Исследование действия на сердце избытка Са". Вновь записывают исходную сократительную активность сердца, после чего повторяют те же процедуры, что и в первом опыте, но исходный раствор заменяют на раствор с увеличенным в 4 раза содержанием Са-"'(ХаС1 — 105,2 мМ, КС1 — 2 мМ, СаС1, — 4,8 мМ, 1ЧаНСО, — 2 мМ).После четкого проявления стимуляторного эффекта Са" сердце промывают раствором Рингера.
При слишком большом увеличении концентрации Са" возможен противоположный эффект — остановка сердца в систоле. 3. Исследование действия на сердце бескальциевого раствора Гдополнительное задание). После записи исходной активности сердце перфузируют раствором Рингера без Са"-' (1ЧаС1 — 111,2 мМ; КС1— 2 мМ, ХаНСО, — 2 мМ). При падении активности, выражающемся в уменьшении амплитуды сокращений сердца примерно на 50% от исходного уровня, начинают промывку сердца нормальным раствором Рингера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
