Науково-методичне обгрунтування теми
Стан кровообігу в організмі залежить від діяльності серця як насоса. Тому знати й уміти оцінити насосну функцію серця дуже важливо для діяльності лікаря.
2 Навчальна мета:
Ø Оцінити насосну функцію серця на підставі аналізу величини ХОК, серцевого індексу, систолічного об’єму, систолічного індексу.
Ø Пояснювати значення окремих фаз (періодів серцевого циклу для насосної функції серця.
Ø Пояснювати вікові особливості насосної функції серця.
Ø Пояснювати фізіологічні основи методів дослідження насосної функції серця.
Ø Пояснювати механізми формування серцевих тонів.
Ø Оцінити стан клапанів серця на підставі аналізу фонокардіограми.
Ø Провести фазовий аналіз серцевої діяльності на підставі аналізу полі кардіограми.
Ø
3.Базовий рівень підготовки
Студенти мають навики з попередніх навчальних дисциплін:
| Назви попередніх дисциплін | Отримані навики |
| Медична біологія | Аналізувати та пояснювати порівняльно-еволюційні дані щодо будови серця |
| Медична та біологічна фізика | Пояснювати основи біоакустики |
| Анатомія людини | Трактувати уявлення про будову серця з точки зору виконання насосної функції |
| Гістологія, цитологія, ембріологія | Трактувати особливості будови типових кардіоміоцитів |
| Фізіологія | Пояснювати загальні закономірності функціонування посмугованих м’язів |
4.Завдання для самостійної праці під час підготовки до практичного заняття
4.1.Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття
| Термін | Визначення |
| Серцевий цикл | Сукупність процесів, які відбуваються у серці впродовж його одиночного циклу діяльності (скорочення та розслаблення) |
| Систола | Скорочення серця в цілому або окремого його відділу |
| Діастола | Розслаблення серця в цілому або окремого його відділу |
| Хвилинний об’єм крові Хвилинний об’єм серця | Об’єм крові, який викидається шлуночками серця у судини за одну хвилину. Цей об’єм крові проходить за хвилину через сумарний поперечний переріз судин у будь-якій ділянці судинного русла |
| Серцевий індекс | Хвилинний об’єм серця, віднесений до площі поверхні тіла |
| Систолічний об’єм | Об’єм крові, який викидається шлуночками серця у судини за одну систолу |
| Систолічний індекс | Систолічний об’єм серця, віднесений до площі поверхні тіла |
| Тони серця | Звуки, що супроводжують роботу серця |
| Фонокардіографія | Метод графічної реєстрації тонів серця |
| Артеріальний пульс | Періодичні коливання стінок артерій, викликані вигнанням лівим шлуночком крові до аорти |
| Сфігмографія | Метод графічної реєстрації артеріального пульсу |
4.2. Теоретичні питання
1. Роль серця у гемодинаміці.
2. Зміни тиску і об’єму крові у порожнинах серця протягом серцевого циклу. Катетеризація порожнин серця.
3. Роль клапанів серця у гемодинаміці. Тони серця, їх походження і методи реєстрації. Аналіз фонокардіограми.
4. Артеріальний пульс, методи його реєстрації. Аналіз сфігмограми.
5. Систолічний і хвилинний об’єми крові. Серцевий індекс.
4.3. Практичні роботи
1. Розрахунок тривалості серцевого циклу у людини.
2. Реєстрація і аналіз фонокардіограми.
3. Реєстрація пульсу.
4. Полікардіографія. Фазовий аналіз діяльності серця.
5.Зміст теми
 НАСОСНА ФУНКЦІЯ СЕРЦА
  
| ||
ПЕРЕДСЕРДЯ
Резервуар
 крові
| ШЛУНОЧКИ
|  КЛАПАНИ
|
Насосна
 функція
|  Забезпечують спрямований рух крові
| |
| ХВИЛИННИЙ ОБ’ЄМ КРОВІ, АДЕКВАТНИЙ ВИМОГАМ ОРГАНІЗМУ | ||
| Фазова структура поодинокого циклу діяльності шлуночків серця | |||||||
        СИСТОЛА ДІАСТОЛА
| |||||||
        Період Період
напруження вигнання
| Прото-діасто-лічний період |   Період наповнення шлуночків кров’ю
| |||||
| Фаза асинхронного скорочення | Фаза ізометричного скорочення | Фаза швидкого вигнання | Фаза повільного вигнання | Фаза ізометричного розслаблення Фаза швидкого наповнення | Фаза повільного наповнення | Фазанаповнення за рахунок систоли передсердь | |
   МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ НАСОСНОЇ ФУНКЦІЇ СЕРЦЯ
| ||||||||
     Лівих відділів серця
| Правих відділів серця | Стану клапанів серця | ||||||
      
Визначення хвилинного
об’ему серця (ХОК, Q)
| Визначення систолічного об’ему | Визначення серцевого та систолічного індексів | Реєстрація сфігмограми | Реєстрація полікардиограми та фазовий аналіз сердвої діяльности | Ультразвукове дослідження (ехокардиографія) | Визначення центрального венозного тиску | Реєстрація флебограми | Реєстрація фонокардіограми. Аускультація тоні серця |
Робота 1. Реєстрація і аналіз фонокардіограми
Фонокардіографія (ФКГ) — метод графічної реєстрації тонів і шумів серця.
Робота серця супроводжується звуковими явищами, які мають назву тонів серця. Кожному серцевому циклу відповідає два основних тони: I — систолічний, збігається з систолою шлуночків; II — діастолічний, утворюється під час діастоли шлуночків. Складовими компонентами I тону є звуки, які виникають внаслідок таких явищ: а) закриття і коливань передсердно-шлуночкових клапанів; б) напруги сухожильних ниток; в) напруги м'язів шлуночків; г) напруги і коливань стінок великих судин на початку вигнання до них крові. Другий тон обумовлюється закриттям і напругою півмісяцевих клапанів аорти та легеневої артерії. Крім основних тонів, що реєструються постійно, існують додаткові III і IV тони. Третій тон збігається з фазою швидкого наповнення шлуночків і виникає внаслідок швидкого розтягнення їх стінок. Четвертий тон збігається з систолою передсердь і пов'язаний із коливаннями стінок шлуночків, що виникають внаслідок вигнання до них крові.
ФКГ доповнює метод аускультації — вислуховування тонів серця. Вона дозволяє об'єктивно оцінити тривалість тонів та шумів серця, які виникають в умовах патології.
Вивчення тонів та шумів серця має велике клінічне значення, бо дае можливість оцінити стан клапанів серця, з'ясувати умови проходження крові з однієї камери серця до другої і до великих судин.
Мета роботи:визначити, чи нормальні тони серця; оцінити стан клапанів серця та умови проходження крові через серце.
Для роботи потрібні:фонокардіограф, електрокардіограф, марлеві прокладки, 10 % розчин натрію хлориду.
Хід роботи.Для реєстрації тонів серця використовують фонокардіограф, до складу якого входять датчик-мікрофон і підсилювач. 3аписують ФКГ за допомогою електрокардіографа. Для цього прилад приєднують до електрокардіографа: до гнізда I приладу вставляють дріт електрокардіографа від правої руки, до гнізда II — від лівої руки, а гніздо III — заземлюють. Рукоятка відведень електрокардіографа перебуває в положенні І (перше відведення). Електрокардіограф заземлюють і вмикають у мережу електричного струму. Регулюють посилення, положення пер, встановлюють швидкість протягу стрічки 50 мм/с.
Обстежуваний лежить на кушетці. У ділянці верхівки серця (серцевого поштовху) розташовують і прикріплюють мікрофон, з'єднавши його з фонокардіографом. Найбільше практичне значення при реєстрації ФКГ має канал з аускультативною характеристикою частот: на каналах з низькочастотною характеристикою реєструються III і IV тони, а на високочастотному каналі — високочастотні шуми. 3апис ФКГ проводять в умовах затримки дихання на видиху.
Сучасні багатоканальні прилади для дослідження системи кровообігу дозволяють реєструвати ФКГ без використання додаткових фонокардіографів.
Рекомендації щодо оформлення результатів роботи.Вклеїти ФКГ до протоколу. 3азначити на ній I і II тони серця, розрахувати їх тривалість. Визначити на ФКГ і розрахувати тривалість систолічної та діастолічної пауз. 3вернути увагу на той факт, що паузам при реєстрації ФКГ на аускультативному каналі відповідає пряма лінія без коливань; систолічна пауза коротша за діастолічну.
У висновкахзазначити, які тони серця зареєстровані. Дати їхню характеристику. Оцінити стан клапанів серця, умови проходження крові через серце і з нього до великих судин.
Робота 2. Реєстрація пульсу
Ритмічне коливання стінок артерій, зумовлене роботою серця, називається артеріальним пульсом.
Розрізняють центральний і периферичний пульс. Центральним називають пульс сонних та підключичних артерій. Пульс артерій, розташованих дистальніше, має назву периферичного.
|
Пульс можна промацати, поклавши пальці у ділянці проекції артерії. Пульс може бути зареєстрований графічно. Метод графічного запису пульсових коливань артерій має назву сфігмографії, а зареєстрована крива — сфігмограми (СФГ).
У здорової людини середнього віку частота пульсу в стані спокою становить 60—65 за 1 хв (1—1,08 Гц); уповільнення його має назву брадикардії, прискорення — тахікардії.
Існує кілька методів реєстрації пульсу.
Пальпаторний метод реєстрації пульсу
Визначаючи пульс поверхнево розташованих артерій, дають характеристику: а) частоти його (кількість коливань за 1 хв); б) швидкості (швидкість підйому пуль-сової хвилі); в) напруженості (сила, з якою треба стиснути артерію, щоб пульс зник); г) амплітуди пульсової хвилі (висота коливань стінки судини); д) ритму (чи однакові інтервали між пульсовими коливаннями стінки судини).
Мета роботи:ознайомитись з методом пальпаторного дослідження периферичного пульсу, дати його характеристику.
Для роботи потрібні:секундомір або годинник із секундною стрілкою.
Хід роботи.3найти пальцями лівої руки пульс променевої артерії. Пульс треба визначати за допомогою ІІ, III і IV пальців.
Пацієнт стоїть або сидить обличчям до дослідника. Підрахунок пульсу починають з моменту пуску секундоміра. Рахунок ведуть за певний відрізок часу (10—15 с). Показники знімають тричі. У спортивній практиці пульс рахують за десятисекундними інтервалами часу протягом 1 хв.
Підрахунок частоти пульсу провести двічі: у стані спокою іпісля дозованого фізичного навантаження (20 присідань за 30 с).
Рекомендації щодо оформлення результатів роботи.3аписати результати підрахунку пульсу у стані спокою і після навантаження.
У висновках зазначити, чи нормальна частота пульсу у стані спокою, як вона змінюється після фізичного навантаження, яке це має значення?
Графічна реєстрація п у л ь с у — сфігмогр афія
Для об'єктивної реєстрації та аналізу окремої пульсової хвилі записують пульс за допомогою спеціальних приладів — сфігмографів.
Для роботи потрібні:2 сфігмографічні приставки, двоканальний електрокардіограф.
Хід роботи.Сфігмографічну приставку підключити до електрокардіографа, заземлити його, увімкнути до електричної мережі. Комутатор відведень у положенні І — перше відведення. Швидкість руху стрічки — 50 мм/с. Пацієнт лежить на кушетці. Пальпаторно визначають місце пульсації загальної сонної та променевої артерій. Щільно, але не стискаючи артерій, укріплюють у цих місцях датчики, приєднують їх до сфігмографічної приставки, записують криві. Проводять аналіз сфігмограм. До сфігмографічної приставки входять датчик (перетворювач механічних коливань стінки судини в електричний сигнал) і підсилювач. Сигнал після підсилення подається на прилад для реєстрації, наприклад, електрокардіограф, де й записується. Одержане зображення називається сфігмограмою. Реєструють сфігмограми центрального і периферичного пульсу.
Крива відображає зміни тиску в аорті і особливості викидання крові з лівого шлуночка під час систоли.
Нормальна сфігмограма центрального (мал. 21) пульсу складається з систолічної (А — Мх — е) і діастолічної (е — і — Д — А) частин. Систолічна хвиля починається стрімким підйомом, що зумовлюється підвищенням тиску в артерії під час фази швидкого вигнання крові з лівого шлуночка. Підйом кривої називається анакротою (1). Після досягнення верхівки (Мх) крива знижується, що збігається з фазою повільного вигнання крові з шлуночка. 3ни-ження кривої називають катакротою (2). Точка «е» відповідає закінченню періоду вигнання. Крива продовжує знижуватись, утворює інцізуру, нижня точка якої (і) збігається з II тоном серця на ФКГ, тобто з закриттям півмісяцевих клапанів. Кров б'є по закритих клапанах, унаслідок чого утворюється відбита хвиля. На сфігмограмі це фіксується як повторний підйом (3) —дикротичнцй підйом.
Крива периферичного пульсу (мал. 22) простіша і складається з анакротичного підйому (а), який переходить у катакроту (б), що плавно знижується. На ній є невеликий підйом — дикротична хвиля (д). При одночасній реєстрації центрального і периферичного пульсу крива останнього запізнюється.
|
Мал. 22. Сфігмограма центрального (1)і периферичного (2) пульсу (артерія стегна). Ді — час запізнення
Одночасна реєстрація центрального і периферичного пульсу
Мета роботи:ознайомитися з методом сфігмографії; порівняти криві центрального і периферичного пульсу, проаналізувати їх; визначити час запізнення кривої периферичного пульсу.
Рекомендації щодо оформлення результатів роботи.Сфігмограми вклеїти до протоколу. 3азначити на них анакроту, катакроту, дикротичний підйом, інцизуру. Відмітити частину кривої, яка відповідає одному серцевому циклу. Розрахувати частоту скорочень серця. Дати характеристику пульсу (ритм, частота, швидкість, амплітуда). 3робити розрахунок часу запізнення периферичного пульсу по відношенню до центрального.
У висновкахзазначити: чим відрізняються криві центрального і периферичного пульсу; чим зумовлене запізнення периферичного пульсу; які параметри можна визначити, якщо відомі час запізнення та відстань між датчиками?
Робота 3. Розрахунок тривалості серцевого циклу у людини
Мета роботи: Розрахувати тривалість серцевого циклу у людини, оцінити її величину.
Для роботи необхідні: секундомір або годинник із секундною стрілкою.
Хід роботи. Тривалість серцевого циклу розраховують за пульсом, визначив його частоту пальпаторно. Розрахунок проводиться за формулою:
Тривалістьь серцевого циклу = 60 сек/частота серцевих скорочень (разів за хвилину).
Дослідження проводять до і після дозованого фізичного навантаження (20 присідань за 30 сек).
Рекомендації до оформлення результатів роботи. Записати результати підрахунку пульсу у стані спокою та після навантаження, розраховану величину тривалості серцевого циклу у спокої та після навантаження.
У висновках зазначити, чи нормальна тривалість серцевого циклу у стані спокою, як вона змінюється після фізичного навантаження, за рахунок яких фаз?
Робота 4. Полікардіографія. Фазовий аналіз діяльності серця людини
Аналіз фаз серцевого циклу людини є одним з методів дослідження скоротливої функції міокарда. Визначення тривалості фаз систоли шлуночків дає інформацію про насосну функцію серця, стан регуляторних механізмів, які забезпечують пристосування серця до різних умов діяльності організму.
Для розрахунку фаз серцевого циклу людини використовують метод полікардіографії, тобто одночасної реєстрації електрокардіо-, фонокардіо- та сфігмограми.
Мета роботи. Ознайомитися з методом полікардіографічного дослідження серцевої діяльності людини. 3ареєструвати полікардіограму і визначити тривалість фаз серцевого циклу.
Для роботи потрібні: багатоканальний електрокардіограф, приставка для реєстраціЇ фонокардіограми та сфігмограми.
Хід роботи. Підготувати електрокардіограф, заземлити його, увімкнути в електричну мережу. Приєднати до нього приставки таким чином, щоб по одному каналу реєструвалася електрокардіограма у II стандартному відведенні, по двох інших — фонокардіо- та сфігмограма. Розташувати електроди на кінцівках для реєстрації електрокардіограми, мікрофон — у ділянці серцевого поштовху, сфігмометричний датчик — над місцем чіткої пульсації сонної артерії. Швидкість руху стрічки — 50—100 мм/с.
Пацієнт лежить на кушетці. Вмикають стрічкопротяжний механізм і реєструють полікардіограму протягом кількох серцевих циклів.
Розрахувати тривалість фаз серцевого циклу за такою схемою (мал. 24):
1) фазу асинхронного скорочення (АС) визначають від початку зубця Q ЕКГ до початку максимальних осциляцій I тону ФКГ (Q— I тон);
2)фазу ізометричного скорочення (ІС)—від першого високочастотного коливання I тону до початку підйому анакроти сфігмограми (точка «с»);
3)період напруження (Т) — сума часу асинхронного та ізометричного скорочення (Т=АС + ІС);
4) період вигнаиня (Е)—визначається від точки «с» до початку інцизури сфігмограми (точка «е»);
5) тривалІсть механічної систоли (Sm) — відповідає сумі тривалості фази ізометричного скорочення і періоду вигнання (ІС+Е);
6) загальну систолу (So) — суму періоду напруги і періоду вигнання (Т+Е);
7) протодіастолічний період (Р) — відповідає інтервалам часу від точки «е» до точки «f» сфігмограми.
Фазовий аналіз дозволяє не тільки визначити тривалість фаз серцевого циклу. На їх підставі розраховують спеціальні показни-ки, які характеризують динаміку скорочення серця.
До таких показників належать:
1) внутрішньосистолІчний показник (ВСП). Він показує відношення тривалості періоду вигнання до тривалості механічної систоли (у відсотках) і характеризує ефективність використання часу механічної систоли. При частоті серцевих скорочень 60—90 за 1 хв ВСП коливається у межах 68—31 %, тобто період напруги в середньому становить 1/4 систоли;
2) індекс напруги міокарда (ІНМ) — відношення часу періоду напруги до тривалості загальної систоли (у відсотках). Характеризує частину часу серцевого скорочення, який витрачається на підготовку до вигнання крові;
3) важливі дані дає розрахунок часу вигнання хвилинного об'єму крові (ЧВХО). Розраховують шляхом множення тривалості періоду вигнання (Е) на частоту серцевих скорочень.
|
Мал. 24. Схема полікардіограми. Синхронний запис ЕК.Г, ФКГ, СФГ сонної артерії для визначення фаз серцевого циклу: Т — період напруги; АС — фаза асинхронного скорочення; ІС — фаза ізометричного скорочення; Е — період вигнання; Sm — механічна систола; So — загальна систола
Рекомендації щодо оформлення результатів роботи.Вклеїти до протоколу отримані полікардіограми, проаналізувати їх, зазначивши на кривих точки, за якими розраховують тривалість фаз серцевого циклу. Визначити тривалість серцевого циклу і його фаз, вимірюючи відстань (у міліметрах) між відповідними точками і враховуючи швидкість руху стрічки (при швидкості 50 мм/с 1 мм дорівнює 0,02 с). Порівняти отримані дані з середніми у здорової людини.
У висновкахвідзначити, чи нормальна тривалість фаз серцевого циклу; про що це може свідчити?
6. Завдання для самостійної праці й самоконтролю
6.1. Дайте відповіді на питання
1) Вміст кисню в артеріальній крові людини становить 19 об%, у венозній — 9 об%. Споживання кисню організмом дорівнює 1200 мл/хв. Розрахуйте хвилинний об'єм крові людини. Якому функціональному. стану організму відповідає його величина?
2) 3а якого рівня тиску в лівому шлуночку закінчується фаза ізометричного скорочення серця у людини, якщо відомо, що артеріальний тиск у неї становить 120/70 мм рт. ст. (16/7,9 кПа)?
3) У людини хвилинний об'єм крові у стані спокою дорівнює 6,3 л/хв, площа
поверхні тіла—1,8 м2. Розрахуйте серцевий індекс, оцініть його величину.
4) При розрахунку тривалості фаз серцевого циклу встановлено, що серцевий цикл триває 0,8 с, фаза ізометричного скорочення — 0,08 с, період вигнання — 0,33 с. Оцінити величину показників. У яких випадках вона може змінюватись таким чином?
6.2. Виберіть правильну відповідь
1. У здорової людини шляхом зондування вимірюють тиск у порожнинах серця та великих судинах. Де знаходиться зонд, якщо під час серцевого циклу тиск змінюється від 0 до 8 мм рт ст.
A. Передсердя
B. Лівий шлуночок
C. Правий шлуночок
D. Аорта
E. Передсердя
2. Хвилинний об’єм крові дорівнює 3500 мл, систолічний об’єм – 70 мл. Якою є частота серцевих скорочень?
A. 50 за хвилину
B. 60 за хвилину
C. 70 за хвилину
D. 80 за хвилину
E. 90 за хвилину
3. Між якими фазами (періодами) серцевого циклу відкриваються атріовентикулярні клапани?
A. Фази асинхронного та ізометричного скорочення
B. Фази ізометричного скорочення та швидкого вигнання
C. Фаза повільного вигнання та протодіастолічний період
D. Протодіастолічний період та фаза ізометричного розслаблення
E. Фази ізометричного розслаблення та швидкого наповнення шлуночків кров’ю
4. Між якими фазами (періодами) серцевого циклу закриваються півмісяцеві клапани?
A. Фази асинхронного та ізометричного скорочення
B. Фази ізометричного скорочення та швидкого вигнання
C. Фаза повільного вигнання та протодіастолічний період
D. Протодіастолічний період та фаза ізометричного розслаблення
E. Фази ізометричного розслаблення та швидкого наповнення шлуночків кров’ю
5. На полікардіограмі виміряли відстань та інтервал часу між максимальними осциляціями першого тону фонокардіограми та точкою “с” (початок анакроти) сфігмограми. Тривалість якої фази (якого періоду) серцевого циклу шлуночків було визначено?
A. Фаза асинхронного скорочення
B. Фаза ізометричного скорочення
C. Період вигнання
D. Період напруження
E. Протодіастолічний період
6. При аналізі фонокардіограми встановлено, тривалість першого тону дорівнює 0,10 с (нормальна величина – до 0,14 с). Правильним є висновок про те, що у людини нормальний стан:
A. Насосної функції серця
B. Скоротливих властивостей міокарда
C. Клапанів серця
D. Напівмісяцевих клапанів
E. Атріовентрикулярних клапанів
7. У людини зареєстрували сфігмограму центрального пульсу. Її аиплітуда знижена, хвилі згладжені. Причиною зазначених змін є порушення:
A. Насосної функції серця
B. Скоротливих властивостей міокарда
C. Стану клапанів серця
D. Еластичності венозних судин
E. Еластичності артеріальних судин
8. У людини з площею поверхні тіла 2 м2 хвилинний об’єм крові 5 л. Чому дорівнює серцевий індекс у даної людини?
A. 10,0 л/хвил• м2
B. 7,5 л/хвил• м2
C. 5,0 л/хвил• м2
D. 2,5 л/хвил• м2
E. 1,0 л/хвил• м2
9. Під час якої фази (періоду) серцевого циклу шлуночків тиск сягає найбільшої величини?
A. Фаза асинхронного скорочення
B. Фаза ізометричного скорочення
C. Період напруження
D. Фаза швидкого вигнання крові з шлуночків
E. Фаза повільного вигнання крові з шлуночків
10. При фазовому аналізі серцевої діяльності у людини встановлено, що при тривалості серцевого циклу 0,8 с тривалість фази ізометричного скорочення становить 0,05 с, періоду вигнання – 0,3 с. Вірним є висновок про те, що у людини порушений (на):
A. Насосна функція серця
B. Скоротливі властивості міокарда
C. Стан клапанів серця
D. Хвилинний об’єм крові
E. Систолічний об’єм крові
Література
Основна:
Нормальна фізіологія (за ред. В.І.Філімонова), 1994, с.300-315.
Фізіологія (за ред. В.Г.Шевчука), 2005, с.280-295;
Ганонг В.Ф.Фізіологія людини, 2002, с. 517-523
Физиология человека (под ред. Г.И.Косицкого), 1986, с.250-257.
Атдас по нормальной физиологии (А.В.Коробков, С.А.Чесноков), 1986, с.38-41.
Додаткова:
Физиология человека (под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса), 1996, т.2, с. 478-485,492-497.
Физиология человека (под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько), 1997, т.1, с.338-349.
Кровообращение (Б.Фолков, Э.Нил), 1976, с.142-165.