ПРОГРАММА КУРСА Электрические явления в сердце

ПРОГРАММА КУРСА
Электрические явления в сердце
Методические приемы исследования биоэлектрической активности сердца (электрокардиография, внутриклеточная регистрация биопотенциалов, микроэлектродная
фиксация потенциалов, пэтч-кламп).
Общие отличия биоэлектрической активности сердца от биоэлектрической активности
других возбудимых структур. Быстрый и медленный ответ в сердце. Соотношение
биоэлектрической и механической активности в сердце.
Особенности рефрактерности сердца и их функциональное следствие. Разнообразие
биоэлектрической активности разных отделов сердца, их функциональное значение.
Общие основы ионной динамики в сердце. Каналы утечки, потенциал-управ- ляемые
каналы, хемоуправляемые каналы, механочувствительные каналы, каналы межклеточной
связи, их значение в работе сердца. Ионообменные механизмы в сердце. Соотношение
фаз потенциалов действия и ионных токов в разных отделах сердца.
Автоматия сердца, миогенная и нейрогенная. «Нормальная» автоматия и ее
механизмы. Синоатриальный узел сердца млекопитающих, его расположение и общее
строение. Методы, используемые для исследования синоатриального узла:
микроэлектродная регистрация электрической активности, метод фиксации потенциала,
оптическое картирование, кальциевый имэджинг. Механизмы автоматической активности
клеток синоатриального узла. Типичная конфигурация электрической активности клеток
центра и периферии синоатриального узла. Ионные токи, формирующие электрическую
активность этих клеток: ICaL, INa, Ip ICaT, Ist, INCX. Гипотеза кальциевых часов: явление
локальных выбросов кальция.
Морфофункциональная
гетерогенность
синоатриального
узла:
особенности
центральных и периферических областей. Распространение возбуждения в синоатриальном узле млекопитающих. Явление миграции водителя ритма.
Автоматия повреждения, триггерная автоматия. Тканевые и клеточные аспекты
автоматии.
Распространение возбуждения в миокарде. Сердце как функциональный синцитий
(морфологические основы и функциональные следствия). Проводящая система
предсердий и желудочков. Проведение возбуждения в атрио-вентрикулярном узле.
Механизмы регуляции ритмической активности сердца ацетилхолином и норадреналином. Типы мускариновых и адренорецепторов, представленные в миокарде.
Каскады внутриклеточной сигнализации. Молекулярные механизмы эффекта отдачи
после
аппликации
ацетилхолина.
Десенситизация
холинорецепторов.
М3холинорецепторы в миокарде, механизмы эффектов, реализующихся при активации М3холинорецепторов.
Основы электрокардиографии. Закономерности распространения возбуждения в сердце
и их отражение на электрокардиограмме (ЭКГ). Основные и специальные
электрокардиографические отведения. Электрическое поле сердца и генезис электрокардиограммы и векторкардиограммы. Изменения ЭКГ, характерные для инфаркта
миокарда, аритмий, нарушений проведения возбуждения.
Механические явления в сердце
Фазы сердечного цикла, их длительность, соотношение с ЭКГ. Изменения давления
крови в предсердии, желудочке и аорте в течение сердечного цикла, работа клапанного
аппарата, тоны сердца. Изменение давления в камерах сердца и фонокардиограммы при
патологиях клапанов сердца. Соотношение объема и давления в левом желудочке во
время разных фаз цикла. Скорость нарастания давления в желудочке (dP/dt) как индекс
сократимости миокарда. Конечно-диастолический и конечно-систолический объемы,
фракция выброса. Сравнительный анализ механической активности для правого и левого
отделов сердца.
Строение клеток сократительного миокарда. Электромеханическое сопряжение в
I.
кардиомиоцитах, сравнение со скелетной мышцей. Механизм сокращения и расслабления
кардиомиоцитов. Цикл работы головки миозина. Механизм инотропного действия
сердечных гликозидов.
Зависимость механической активности сердца от преднагрузки и постнагрузки. Закон
Франка-Старлинга: суть феномена, механизмы явления. Механизмы быстрого и
медленного ответов миокарда на растяжение, роль секретируемого кардиомиоцитами
ангиотензина. Изменение чувствительности сократительного аппарата к кальцию при
изменении длины саркомера. Ритмоинотропная регуляция сердца.
Механизм увеличения силы сокращения сердца при действии норадреналина. Влияние
катехоламинов на скорость расслабления миокарда, роль фосфоламбана. Механизмы
уменьшения силы сокращения кардиомиоцитов предсердий при действии ацетилхолина.
Источники энергообеспечения работы сердца в покое и при интенсивной нагрузке.
Креатинфосфокиназный путь транспорта энергии в кардиомиоцитах.
Нервная регуляция работы сердца
История изучения нервной регуляции сердца: теория Виллиса, опыты Фолькма- на,
Вебера, Циона. Представление о симпато-парасимпатическом взаимодействии: работы
Старлинга, Бейлиса, Ханта, Гаскелла. Теория Бакста.
Нервные механизмы регуляции как наиболее адекватные средства адаптации
гемодинамической производительности сердца к потребностям организма.
Рефлекторные механизмы регуляции сердца. Относительное значение разграничения
рефлексов на баро-, проприорецептивные, постурально-вестибулярные, кардиокардиальные и др. Комплексность адаптивной рефлекторной регуляции как условие
функционально целесообразных изменений в характере рефлекторных реакций,
вызываемых при участии тех или иных рецепторных зон.
Барорефлексы: афферентное звено, центральное представительство, эфферентное
звено. Венозный возврат крови к сердцу. Скорость и объем венозного притока к сердцу адекватные стимулы, отражающие суммарную активность организма и интенсивность
метаболизма. Буферный характер барорефлекторной регуляции сердца.
Кардио-кардиальные рефлексы - центральное звено комплексной адаптивной
регуляции. Регуляторно-функциональная двойственность адаптивных рефлексов.
Кардио-висцеральные и висцеро-кардиальные рефлексы. Сопряженные кардиальные
рефлексы.
Патологии сердца, обусловленные нарушением рефлекторных механизмов регуляции.
Экстракардиальная регуляция: сравнительно-физиологические данные. Общие и
специфические особенности структурно-функциональной организации парасимпатической и симпатической иннервации.
Концепция о реципрокном симпато-парасимпатическом антагонизме как руководящий
принцип объяснения нервного механизма регуляции сердца и других органов с двойной
иннервацией. История создания и критика этой концепции.
Симпатические и парасимпатические медиаторы, вторичные мессенджеры и
рецепторы. Система «обратной связи». Механизм ферментативной инактивации
медиаторов.
Современные представления о разнонаправленных парасимпатических эффектах на
сердце. Зависимость парасимпатических эффектов от количественных показателей
импульсной активности и от фазы сердечного цикла. Возможность объяснения механизма
рефлекторных парасимпатических ускорений на основе количественного принципа
организации регуляторных нервных воздействий на сердце. Регуляторная двузначность
холинергической иннервации и вопрос о значении симпатической иннервации в
регуляции ритмики сердца. Гипотеза о регуляторно-пусковой роли парасимпатической
иннервации и о вспомогательном адаптационно-трофическом назначении симпатической
иннервации пейсмекера сердца. Данные, подкрепляющие эту гипотезу, полученные в
хронических опытах на иммуннодесимпатизированных животных и на людях с
фармакологической блокадой в условиях эмоциональномышечного напряжения.
Потенцирование
парасимпатических
хронотропных
эффектов
симпатической
иннервацией при совместном их включении в активность (акцентированный симпатопарасимпатический антагонизм). Представления о множественности медиаторов в
эфферентных звеньях парасимпатической и симпатической нервной системы.
Внутрисердечная регуляция сердца и ее взаимодействие с экстракардиальной
регуляцией.
Физиология сосудов
Строение сердечно-сосудистой системы млекопитающих. Особенности строения
кровеносной системы плода. Объем циркулирующей крови, его распределение в
сердечно-сосудистой системе.
Структура и функции разных участков сосудистого русла: амортизирующих, резистивных, обменных и емкостных сосудов. Строение стенки сосудов эластического и
мышечного типа. Vasa vasorum и vasa venarum.
Изменения давления, скорости движения крови и суммарной площади поперечного
сечения сосудистого русла в артериальной, капиллярной и венозной частях русла.
Изменение профиля падения давления в сосудистом русле органа при сужении и
расширении резистивных сосудов.
Реологические свойства крови. Ламинарный и турбулентный ток жидкости. Профиль
скорости течения крови в сосуде при ламинарном потоке. Зависимость потока от
диаметра сосуда, закон Пуазейля. Напряжение сдвига на эндотелии.
Микроциркуляция. Принципиальное строение капилляра. Типы капилляров:
сплошные, окончатые, прерывистые. Плотность капиллярного русла в разных органах.
Артериовенозные анастомозы: функциональная значимость, встречаемость в
микроциркуляторном русле разных органов.
Фильтрационно-абсорбционные отношения в капиллярах. Закон Старлинга-Лэндиса.
Факторы, определяющие фильтрацию и реабсорбцию, изменения в различных
физиологических и патологических условиях. Особенности фильтрации-реабсорбции
жидкости в капиллярах почечных клубочков. Роль онкотического давления в поддержании постоянства объема крови.
Особенности движения крови по венам: венозные клапаны, мышечный насос,
присасывающее действие давления в грудной клетке и в сердце.
Гладкая мышца сосуда. Типы гладкомышечных клеток: унитарные и мультиунитарные, встречаемость в сосудистой системе. Гладкая мышца как функциональный
синцитий, значение межклеточных контактов, их строение. Кавеолы в гладкомышечной
клетке, их строение и функциональное значение. Отличие гладкомышечной клетки от
сердечной и поперечно-полосатой.
Потенциал покоя и потенциал действия в гладкомышечных клетках, отличие от других
мышечных клеток. Каналы гладкомышечной клетки и факторы, их активирующие
(потенциал-управляемые и рецептор-управляемые кальциевые каналы, TRP-каналы,
различные типы К+-каналов). Механочувствительные каналы гладкомышечных клеток,
их функциональная роль.
Электромеханическое сопряжение, различия в гладкой, сердечной и поперечнополосатой мышечной ткани. Роль внутриклеточного Ca2+ в сокращении, источники Са2+ в
разных типах мышечных клеток.
Механизм сокращения гладкомышечной клетки, сравнение с поперечно-полосатой
мышечной клеткой. Роль кальмодулина, киназы и фосфатазы легких цепей миозина,
кальдесмона,
протеинкиназы
С,
Rho-киназы.
Повышение
чувствительности
сократительного аппарата к кальцию как механизм, обеспечивающий тоническое
сокращение гладкомышечных клеток сосудов. Са2+-независимые сигнальные пути,
регулирующие активность киназы и фосфатазы легких цепей миозина. Сокращение
гладкой мышцы сосудов в ответ на растяжение (миогенная реакция): механизмы.
Механизм расслабления гладкомышечной клетки.
Фармакомеханическое сопряжение. Основные типы адренорецепторов и их
локализация в стенке сосуда, системы вторичных мессенджеров, связанные с этими
типами рецепторов. М-холинорецепторы, клеточные механизмы реализации их активности. Механизмы расслабления гладкомышечных клеток при повышении продукции
циклических нуклеотидов (цАМФ и цГМФ). Белки, заякоривающие протенинкиназу А
(AKAP proteins), функциональная роль.
Секреторная функция эндотелия. Роль продуктов метаболизма арахидоновой кислоты
по циклооксигеназному, липоксигеназному, эпоксигеназному и трансацилаз- ному путям.
Эндотелий-зависимый расширительный фактор (NO). История открытия, синтез,
механизм действия. Изоформы NOS: молекулярная структура, встречаемость в разных
тканях, регуляция активности. Семейство эндотелинов: механизм синтеза и выделения,
физиологическое значение. Рецепторы эндотелинов в гладкой мышце и эндотелии.
Изменение секреторного фенотипа эндотелиальной клетки при различных
патологических состояниях. Эндогенные каннабиноиды, физиологическая роль, участие в
регуляции сосудистого тонуса, рецепторы. Эндотелиальный гиперполяризующий фактор.
Механизмы гиперполязации гладкой мышцы при активации эндотелия: участие Кканалов и возможные механизмы их активации.
Местные механизмы регуляции кровотока: авторегуляция кровотока, поток- зависимая
вазодилятация, реактивная и рабочая гиперемия, механизмы возникновения и
функциональное значение. Представление о миогенном и нейрогенном тонусе сосудов,
различие миогенного и нейрогенного тонуса для сосудов разных органов. Изменения
кровотока в мышцах, состоящих из гликолитических и оксидативных мышечных волокон
при ритмической работе. Локальные факторы регуляции тонуса сосудов скелетной
мускулатуры при работе: роль калиевых каналов входящего выпрямления и АТФактивируемых калиевых каналов, явление функционального симпатолиза. Механизмы
координации изменений тонуса на разных участках сосудистого русла.
Нервная регуляция кровеносных сосудов
Симпатическая иннервация кровеносных сосудов. Медиаторы, участвующие в
передаче симпатических влияний на сосуды (норадреналин, АТФ и нейропептид Y),
синтез и запасание в симпатических нейронах. Секреция медиаторов из симпатических
варикоз. Пост- и пресинаптические рецепторы норадреналина, АТФ и нейропептида Y.
Механизмы сокращения гладкой мышцы сосудов при действии медиаторов. Механизмы
удаления медиаторов из синаптической щели. Пресинаптическая модуляция секреции
медиаторов, примеры проявления в разных функциональных состояниях организма.
Рефлексогенные зоны в аорте и каротидном синусе, их функциональное значение. Роль
барорецепторов в формировании эфферентной активности симпатических нервов.
Буферная роль барорефлекса. Периферические хеморецепторы, структура, адекватные
стимулы для этих рецепторов и характер рефлексов на сердечнососудистую систему.
Вазомоторный центр продолговатого мозга, связи ростральных и каудальных отделов.
Центральные пути барорефлекса (от рецепторов низкого и высокого давления) и
хеморефлекса. Влияния на вазомоторный центр от вышележащих отделов головного
мозга.
Эфферентные симпатические пути: основные функциональные типы постганглионарных симпатических волокон. Тоническая активность вазоконстрикторных
нейронов: происхождение, изменения при различных функциональных состояниях
(изменениях АД, ортостазе, оборонительной реакции и др.). Изменения спинальных
рефлексов после устранения связи с вазомоторным центром, спинальные и периферические механизмы.
Парасимпатическая регуляция тонуса сосудов. Множественность медиаторов постганглионарных парасимпатических нейронов. Механизм работы NO-ергического синапса.
Вазоактивный интестинальный пептид как медиатор парасимпатической системы.
Роль чувствительных (сенсорных) волокон в регуляции тонуса сосудов и проницаемости капилляров. Механизм реализации аксон-рефлекса. Медиаторы сенсорных
волокон. Механизмы вазоактивного действия кальцитонин-ген-родственного пептида
(CGRP).
Методы измерения параметров гемодинамики
Измерение минутного объема сердца: метод Фика и метод разведения индикатора,
ультразвуковая кардиография.
Измерение скорости кровотока в сосудах: окклюзионная плетизмография, ультразвуковая доплеровская флоуметрия, transit-time ультразвуковая флоуметрия.
Регуляция системной гемодинамики
Механизмы кратковременной, промежуточной (по времени) и долговременной
регуляции системного артериального давления. «Уникальная» роль почечного механизма.
Гуморальная регуляция кровообращения: роль катехоламинов, ренин-ангиотензиновой системы, вазопрессина, натрийуретических пептидов, пуринов (АТФ, АДФ,
аденозина), тромбина. Адекватные стимулы для секреции этих соединений, рецепторы и
регуляторные эффекты.
Распределение сердечного выброса между органами в покое, при стрессорных
воздействиях и физической нагрузке.
Изменения кровообращения при умеренной кровопотере и гиповолюмическом шоке и
их механизмы. Последовательность активации различных регуляторных систем при
постепенной кровопотере.
Изменения кровообращения при физической нагрузке. Механизмы повышения
эфферентной симпатической активности при физической нагрузке: «центральная
команда», изменение «установочной точки» барорефлекса, роль механо- и хеморецепторов скелетных мышц. Симпатическая холинергическая вазодилятация сосудов
скелетных мышц.
II. ПЛАН ЛЕКЦИЙ
Лекция 1. Электрофизиология сердца - часть 1.
Сердце как насос, в реализации функций которого принимают участие электрофизиологические механизмы. Потенциал действия сердца (ПД), фазы ПД.
Наличие быстрых и медленных ответов, возможность перехода одного типа ответа в
другой. Соотношение между механической и электрической активностью в сердце.
Различие рефрактерного периода в разных отделах сердца и следствия этого явления.
Общие основы ионной динамики в сердце. Ионные каналы и ионобменные механизмы
серда: каналы утечки, потенциал-управляемые каналы, хемоуправляемые каналы, механочувствительные каналы, каналы межклеточной связи, ионообменные механизмы.
Строение, типы и функция каналов утечки. Потенциал-чувствительные каналы.
Типы натриевых каналов: классические натриевые каналы и их изоформы: медленно
активированный натриевый ток и медленно инактивированный натриевый ток, Ацхзависимый, ТТХ-нечувствительный натриевый ток. Кальциевые каналы L- и Т-типа и
каналы утечки. Каналы реполяризации. Типы калиевых каналов в сердце, их функции.
В настоящее время в сердце насчитывается более 12 калиевых каналов.
Они делятся на потенцал-активируемые, лиганд-активируемые и токи утечки.
Калиевые каналы:
а) контролируют величину мембранного потенциала;
б) определяют величину и длительность ПД;
в) определяет длительность рефрактерного периода;
г) участвуют в формировании автоматической активности;
е) являются мишенью для регуляторов сердечной функции.
Каналы, активируемые растяжением.
Стреч-активируемые и стреч-инактивируемые каналы. Блокаторы - гадолиний Gd 3+,
блокаторы Са L, антибиотики - стрептомицин, канамицин, неомицин, частично
тетродотоксин. Специфический блокатор - яд паука Grammastollaspatulata. Проницаемы
для Ca, Ba, Na, в покое для К. Каналы межклеточной связи. Их строение и функции,
регуляция. Ионные насосы. Na/K-насосный ток: 3N обмениваются на 2К, в результате
чего возникает суммарный выходящий ток - гиперполяризация. Ионные насосы
саркоплазматического ретикулюма и митохондрий. Соотношение фаз
ПД и ионных токов в миокарде предсердий и желудочков. Соотношение фаз ПД и ионных
токов в узловой ткани. Автоматия. Виды автоматии: нормальная или узловая и
аномальная. Нормальная автоматия - нейрогенная (у некоторых членистоногих) и
миогенная (у некоторых членистоногих, у моллюсков, у позвоночных). Подходы к
изучению феномена автоматии сердца, методы изучения клеток синоатриального узла и
синоатриального узла как целостной структуры: микроэлектродная регистрация
электрической активности, оптическое и электрическое картирование, patch-clamp,
кальциевый имэджинг.
Первая регистрация электрической пейсмекерной активности синоатриального узла,
типичная конфигурация электрической активности. Перечень ионных токов, отвечающих
за генерацию потенциалов действия, а также за формирование медленной диастолической
деполяризации. Ток If: каналы HCN, вольт-амперная характеристика тока, механизмы
регуляции с помощью цАМФ, модуляция вольт-амперной кривой под действием
норадреналина и ацетилхолина, относительное значение тока If: для генерации сердечного
ритма, блокаторы каналов HCN и их применение в медицине. Ток ICaT - отличия от I
особенности регистрации, значение для автоматии клеток синоатриального узла. Ток Ist.
Ток ICaL, его роль в формировании переднего фронта ПД в клетках центра и периферии
синоатриального узла, изоформы Cav1.2 и Cav1.3. Быстрый натриевый ток INa, роль
сердечной и нейрональных изоформ каналов этого тока в функционировании центра и
периферии синоатриального узла.
Гипотеза кальциевых часов. Локальные спонтанные выбросы кальция в клетках
синоатриального узла. Роль тока натрий-кальциевого обменника в автоматии клеток
синоатриального узла, связь между током и локальными выбросами кальция. Линейная и
экспоненциальная фазы МДД. Связь между частотой локальных выбросов кальция и
частотой потенциалов действия в клетках синоатриального узла. Регуляция частоты
локальных выбросов кальция, зависимость от уровня цАМФ в клетке.
Лекция 2. Электрофизиология сердца - часть 2.
Расположение и гистологическое строение синоатриального узла у крупных и мелких
млекопитающих, кластерная организация синоатриального узла у крупных животных. Ри Т-клетки. Звездчатые и веретеновидные типы Р-клеток. Различия центральной и
периферической частей синоатриального узла по клеточному составу, экспрессии
каналов, рецепторов и других белков, типу электрической активности.
Последовательность распространения возбуждения в синоатриальном узле, понятие
истинного водителя ритма. Миграция водителя ритма в синоатриальном узле под
действием нейромедиаторов, возможная роль этого явления в регуляции синусного ритма.
Типы мускариновых рецепторов в организме и в миокарде. Селективные блока- торы и
агонисты. Механизм действия ацетилхолина через М2-рецепторы, природа эффекта
отдачи после действия ацетилхолина. Механизмы ослабления эффектов ацетилхолина при
его продолжительном воздействии, десенситизация мускариновых рецепторов. Роль М1рецепторов в сердце. Доказательства наличия М3-рецепторов в кардиомиоцитах.
Эффекты, наблюдаемые при стимуляции М3-рецепторов в миокарде, ток IKM3. Механизмы
реализации этих эффектов. Кардиопротекторная роль М3-рецепторов. Типы
адренорецепторов в организме и в миокарде, их относительное значение. Селективные
блокаторы и агонисты. Изменения электрической активности миокарда под действием
стимуляции адренорецепторов, механизмы их реализации, хлорный цАМФ-зависимый
ток. Аномальная автоматия, автоматия повреждения.
При ишемии источником аномальной автоматии могут быть токи повреждения. Триг-
герная автоматия: ранняя и задержанная постдеполяризация, аритмии. Нормальная
автоматия. Автоматия волокон узловой ткани. Автоматия волокон Пуркинье.
Клеточные и тканевые аспекты автоматии. Распространение возбуждения в сердце.
Сердце как функциональный синцитий (морфологические основы и функциональные
следствия). Проводящая система предсердий и желудочков. Проведение возбуждения в
атрио-вентрикулярном
узле.
Основы
электрокардиографии.
Закономерности
распространения возбуждения в сердце и их отражение на электрокардиограмме (ЭКГ).
Основные и специальные электрокардиографические отведения. Электрическое поле
сердца и генезис ЭКГ и вектор-кардиограммы. Изменения ЭКГ, характерные для
инфаркта миокарда, аритмий, нарушений проведения возбуждения.
Лекция 3. Сократимость миокарда и ее регуляция.
Фазы сердечного цикла, их длительность, соотношение с ЭКГ. Изменения давления и
объема крови в камерах сердца в течение сердечного цикла, работа клапанного аппарата,
патологии клапанов сердца.
Строение клеток сократительного миокарда. Механизм сокращения и расслабления
кардиомиоцитов.
Закон Франка-Старлинга: суть феномена и механизмы. Ритмоинотропная регуляция
сердца.
Механизмы инотропных и люзитропных эффектов катехоламинов и ацетилхолина.
Источники энергообеспечения работы сердца в покое и при интенсивной нагрузке.
Методы измерения минутного и ударного объемов сердца.
Лекция 4. Нервная регуляция работы сердца - часть 1.
История изучения нервной регуляции сердца: теория Виллиса, опыты Фолькма- на,
Вебера, Циона. Представление о симпато-парасимпатическом взаимодействии: работы
Старлинга, Бейлиса, Ханта, Гаскелла. Теория Бакста.
Рефлекторные механизмы регуляции сердца. Барорефлексы: афферентное звено,
центральное представительство, эфферентное звено. Венозный возврат крови к сердцу.
Буферный характер барорефлекторной регуляции сердца.
Рефлекторные механизмы регуляции сердца: кардио-кардиальные, кардиовисцеральные и висцеро-кардиальные рефлексы. Сопряженные кардиальные рефлексы.
Патологии сердца, обусловленные нарушением рефлекторных механизмов регуляции.
Лекция 5. Нервная регуляция работы сердца - часть 2.
Экстракардиальная регуляция: сравнительно-физиологические данные.
Представление о реципрокном симпато-парасимпатическом антагонизме. Симпатические и парасимпатические медиаторы, вторичные мессенджеры и рецепторы.
Система «обратной связи». Механизм ферментативной инактивации медиаторов.
Современные представления о разнонаправленных парасимпатических эффектах на
сердце. Зависимость парасимпатических эффектов от количественных показателей
импульсной активности и от фазы сердечного цикла. Акцентированный симпатопарасимпатический антагонизм.
Внутрисердечная регуляция сердца и ее взаимодействие с экстракардиальной
регуляцией.
Лекция 6. Физиология гладких мышц сосудов.
Гладкая мышца как функциональный синцитий. Межклеточные контакты и кавеолы.
Потенциал покоя и потенциал действия в гладкомышечных клетках, отличие от других
мышечных клеток. Ионные каналы гладкомышечной клетки и факторы, их
активирующие.
Электромеханическое сопряжение, различия в гладкой, сердечной и поперечнополосатой мышечной ткани.
Регуляция актомиозинового взаимодействия в гладкомышечных клетках, сравнение с
поперечно-полосатой мышечной клеткой. Регуляция чувствительности сократительного
аппарата к кальцию. Механизмы миогенной реакции. Механизмы расслабления
гладкомышечной клетки.
Фармакомеханическое сопряжение в гладкомышечных клетках. Основные типы
адренорецепторов и холинорецепторов и связанные с ними системы вторичных
мессенджеров. Механизмы расслабления гладкомышечных клеток при повышении
продукции циклических нуклеотидов.
Лекция 7. Эндотелий сосудов и его роль в регуляции сосудистого тонуса.
Факторы, секретируемые эндотелием сосудов. Вазомоторные эффекты продуктов
метаболизма арахидоновой кислоты. Эндогенные каннабиноиды, физиологическая роль,
участие в регуляции сосудистого тонуса, рецепторы.
Оксид азота: история открытия, синтез, механизм действия.
Семейство эндотелинов: механизм синтеза, секреции и действия.
Эндотелиальный гиперполяризующий фактор. Механизмы гиперполяризации гладкой
мышцы при активации эндотелия.
Изменение секреторного фенотипа эндотелиальной клетки при различных патологических состояниях.
Лекция 8. Законы гемодинамики.
Строение сердечно-сосудистой системы млекопитающих. Объем циркулирующей
крови, его распределение в сердечно-сосудистой системе. Особенности строения
кровеносной системы плода.
Структура и функции различных кровеносных сосудов. Изменения давления, скорости
движения крови и суммарной площади поперечного сечения на разных участках
сосудистого русла.
Реологические свойства крови. Ламинарный и турбулентный ток жидкости. Закон
Пуазейля. Напряжение сдвига на эндотелии.
Строение капилляров. Строение и плотность капиллярного русла в разных органах.
Артериовенозные анастомозы.
Фильтрационно-абсорбционные отношения в капиллярах. Закон Старлинга- Лэндиса.
Особенности фильтрации-реабсорбции жидкости в капиллярах почечных клубочков.
Особенности движения крови по венам.
Лекция 9. Местные механизмы регуляции тонуса сосудов.
Авторегуляция кровотока и поток-зависимая вазодилятация, механизмы и функциональное значение.
Реактивная и рабочая гиперемия, механизмы и функциональное значение.
Регуляция скорости кровотока в мышцах при ритмической работе. Различие изменений
кровотока в мышцах, состоящих из гликолитических и оксидативных мышечных волокон.
Тканевые метаболиты, механизмы влияния на тонус сосудов Явление функционального
симпатолиза. Механизмы координации изменений тонуса на разных участках сосудистого
русла.
Миогенный и нейрогенный тонусы сосудов, соотношение в сосудах разных органов.
Лекция 10. Периферические механизмы нервной регуляции тонуса сосудов.
Симпатическая иннервация кровеносных сосудов. Медиаторы, участвующие в
передаче симпатических влияний на сосуды (норадреналин, АТФ и нейропептид Y),
синтез и запасание в симпатических нейронах. Механизмы удаления медиаторов из
синаптической щели.
Секреция медиаторов из симпатических варикоз. Постсинаптические рецепторы
медиаторов, механизмы сокращения гладкой мышцы сосудов при их активации.
Пресинаптическая модуляция секреции медиаторов, примеры проявления в разных
функциональных состояниях организма.
Парасимпатическая регуляция тонуса сосудов: множественность медиаторов.
Механизм работы NO-ергического синапса. Вазоактивный интестинальный пептид как
медиатор парасимпатической системы.
Роль чувствительных нервных волокон в регуляции тонуса сосудов и проницаемости
капилляров. Медиаторы сенсорных волокон.
Лекция 11. Центральные механизмы нервной регуляции тонуса сосудов.
Вазомоторный центр продолговатого мозга, связи ростральных и каудальных отделов.
Эфферентные симпатические пути: основные функциональные типы постганглионарных симпатических волокон. Тоническая активность вазоконстрикторных
нейронов: происхождение, изменения при различных функциональных состояниях
организма.
Изменения спинальных вазомоторных рефлексов после устранения связи с головным
мозгом.
Роль барорецепторов в формировании эфферентной активности симпатических нервов.
Периферические хеморецепторы, адекватные стимулы для этих рецепторов и характер
рефлексов на сердечно-сосудистую систему.
Центральные пути рефлексов от барорецепторов низкого и высокого давления и
хеморефлекса. Влияние на вазомоторный центр вышележащих отделов головного мозга.
Лекция 12. Взаимодействие различных механизмов регуляции гемодинамики.
Механизмы кратковременной, промежуточной (по времени) и долговременной
регуляции системного артериального давления. Роль почечного механизма.
Гуморальная
регуляция
кровообращения:
роль
катехоламинов,
ренинангиотензиновой системы, вазопрессина, натрийуретических пептидов, пуринов,
тромбина. Адекватные активирующие стимулы, рецепторы в сосудах и регуляторные
эффекты.
Распределение сердечного выброса между органами в покое, при стрессорных
воздействиях и физической нагрузке. Механизмы повышения эфферентной симпатической активности при физической нагрузке. Симпатическая холинергическая
вазодилятация сосудов скелетных мышц.
Изменения кровообращения при умеренной кровопотере и гиповолюмическом шоке и их
механизмы. Последовательность активации различных регуляторных систем при
постепенной кровопотере.