10.7: Патофизиология сердечной деятельности

На обычную работу сердца влияют частота сердечных сокращений, ритм, сокращение миокарда, а также обмен веществ или кровоток. Сердечная мышца демонстрирует различные электрофизиологические особенности, включая кардиостимуляторную активность и контроль кальциевых каналов, которые играют жизненно важную роль в реакции сердца на различные лекарства. Вегетативная нервная система, состоящая из симпатической и парасимпатической ветвей, регулирует частоту сердечных сокращений. Симпатическая активация увеличивает частоту сердечных сокращений, а парасимпатическая активация снижает ее.

Ударный объем, влияющий на сердечный выброс, определяется преднагрузкой, постнагрузкой и факторами сократимости миокарда. Предварительная нагрузка представляет собой первоначальное растяжение кардиомиоцитов перед сокращением и связана с давлением наполнения левого желудочка и длиной конечно-диастолических волокон. Постнагрузка, или сопротивление, возникающее при перекачке крови, представлена сопротивлением аорты и системным сосудистым сопротивлением. Закон Франка-Старлинга гласит, что ударный объем увеличивается пропорционально конечно-диастолическому объему при условии, что другие факторы остаются постоянными. Эта взаимосвязь подчеркивает способность сердца регулировать свою работу в соответствии с потребностями организма. Коронарный кровоток, жизненно важный для снабжения сердца кислородом и питательными веществами, регулируется несколькими физиологическими факторами. Физические факторы включают артериальное давление, сосудистое сопротивление и диаметр сосуда. Метаболитный сосудистый контроль включает аденозин, оксид азота и эндотелин, которые модулируют расширение и сужение коронарных сосудов. Нейронные и гуморальные механизмы контроля включают нейротрансмиттеры и гормоны, которые дополнительно влияют на коронарный кровоток для поддержания функции сердца. Таким образом, сердечно-сосудистые препараты могут влиять на функцию сердца посредством изменения электрофизиологии, сокращения, потребления кислорода и коронарного кровотока или вегетативного контроля, а также помогают лечить такие расстройства, как сердечная недостаточность.

Сердечная деятельность зависит от частоты сердечных сокращений, сердечного ритма, сокращения миокарда и кровотока.

Частота сердечных сокращений и ритм регулируются специализированной проводящей системой. Они координируют синхронизированные сокращения через кардиомиоциты по потенциал-чувствительным каналам.

Аномалии в этой системе, такие как повреждение миокарда, дефекты проводящей системы или повышенная симпатическая активность, могут привести к аритмии.

В сердечной мышце взаимодействие актина и миозиновых филаментов вызывает сокращение миокарда, позволяя сердцу перекачивать кровь.

Сила этого сокращения определяет сердечный выброс, который является произведением частоты сердечных сокращений на средний объем желудочкового удара. На него влияют внутренняя сократительная способность, преднагрузка — давление наполнения сердца, и постнагрузка — периферическое сопротивление во время перекачивания крови.

Ишемия миокарда и кардиомиопатии могут нарушать сократительную способность, увеличивая сердечную нагрузку и потребление кислорода.

Потребление кислорода миокардом зависит от коронарного кровотока, который регулируется различными физиологическими факторами.

Такие состояния, как атеросклероз и гормональные или метаболические реакции на стресс, могут уменьшить коронарный кровоток, что приводит к ишемии или стенокардии.