Жүрек жұмысын реттеудің өзіндік тетіктері

Қазақстан Республикасы  Білім  және Ғылым                                                министрлігі.

 

морфология,физиология және  биохимия

 

 

                  

Тақырыбы: Жүрек жұмысын реттеудің өзіндік тетіктері

 

                       Орындаған:                                 

                         Қабылдаған:

 

 

 

 

                                                  Алматы -2013

 

 

 

Жоспары

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім

2.1. Жүрек қызметінің реттелуі

2.2. Жүректің ағзалық реттелу жолдары

2.3. Жүректен тыс реттеу механизмдері

III. Қорытынды

IV. Пайдаланылған әдебиеттер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Жүрек — іші қуыс бұлшықетті мүше. Ересек адам жүрегінің салмағы 250-300 грамм. Жүрек кеуде қуысының сол жағына таман орналасқан. Оның дәнекер тканінен түзілген жүрек  қабы қаптап тұрады. Жүрек қабының  ішкі беті жүректі ылғалдайтын және жиырылу кезінде үйкелісті кемітетін  сұйықтық бөліп шығарады. Жүрек бұлшықеті (гр. myocardiummys — бұлшықет, kardia — жүрек) - жүректің жүрекшелері мен қарыншаларының бұлшықет қабығы (миокард). Жүрекшенің бұлшықет қабығы беткей және терең  ет қабаттарынан тұрады. Беткей ет қабатының  кардиомиоциттері көлденеңінен орналасады. Ол оң және сол жүрекшелерді сыртынан қаптап, оларға ортақ қабат болып  келеді. Терең ет қабаты әрбір жүрекшеде  жекелей орналасады. Бұл қабаттың кардиомиоциттері ұзынынан орналасады. Жүрек қарыншаларының бұлшықет қабығында  айқын байқалатын бес ет қабаты болады. Олардың сыртқы беткей және ішкі бұлшықет қабаттарын қиғаш жатқан кардиомиоциттер, ал ортаңғы үш ет қабаттарын сегіздік тәрізді иіле орналасқан жүрек ет жасушалары түзеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Негізгі бөлім.

            Жүрек қызметінің реттелуі

Биологиялық жүйелер өзінің сенімділігімен ерекшеленеді. Оған организмде жиі байқалатын жұптану принціптері  дәлел. Бұл кездейсоқ жағдай емес. Мысалы, қос бүйрек, қос өкпе, т.с.с.  Ал организмге ең қажет ағзаның бірі - жүрек. Ағылшын ғалымы Дж. Баркрофт кезінде «мені организмде жалғыз ғана жүрек болуы таңдандырады», - деп жазған болатын. Осыдан бұл  күрделі ағзаның сенімді жұмысы қалай ұйымдастырылған деген  заңды сұрақ туады.

   Қазіргі кезде  жинақталған деректерге қарағанда  қан айналым жүйесі қызметінің  сенімділігі жүрек жұмысын реттеу  механизмдерінің өте жақсы жетілгеніне,  күрделілігіне байланысты.

  Жүрек қызметін реттейтін  тетіктерді үш топқа бөлуге  болады: торшалық, ағзалық (интракардиалық) және жүректен тыс (экстракардиялық)  механизмдер. 

1. Торшалық реттеу тетігі. Миокардтың әрбір торшаларының генетикалық аппараттарынан, органеллаларынан, иондық-мембраналық тетіктерден, ферменттік жүйелерден құралады. Бұл тетік миокард торшаларында қозу мен жиырылу процестерінің туындауын, олардың ара байланыстарын, энергия және зат алмасуларын қамтамасыз етеді.

 

2. Ағзалық реттеу тетігі миокардтың синцитий түрінде құралуымен, жүректің өткізгіш жүйесімен, қабырғалық арнаулы жүйке аппараттарымен, торша аралық иондық және гуморальды заттармен қалыптасқан. Бұл механизм жүректің біртұтастығын, жұмысының үйлесімділігін қамтамасыз етеді. Оны атқаруда жүректің қабырғалық жүйке аппараттарының рөлі зор.

Жүректің қабырғалық жүйке  түйіндері бұл органның күрделі  қызметін шалғай рефлекс принціпімен  реттейтін құрылым. Бұл пікір  дәлелді болу үшін бір мысал келтіріп өтейік.

Хирургиялық операция арқылы ауыстырып отырғызылған, немесе ми мен жұлыннан келетін барлық жүйкелері  қиылып тасталған мал жүрегі жүйкемен реттеу тетіктерінің бұзылуына қарамай, өз қызметін атқарып қана қоймайды, сонымен қатар организм мұқтаждығына қарай оны бейімдеп, өзгерте алады. Бірақ жүйкесізденген жүректің қызметі организмге ауырлық түскенде тез өзгере қоймайды. Оның организм күйіне бейімделуі баяу жүреді. Мұндай жүрек жұмысты тоқтатқаннан соң ұзақ уақыттан кейін ғана қалыпты күйіне оралады.

 

Жүректің ағзалық  реттелу жолдары.

А. Гидродинамикалық аутореттеу тетігі арқылы. Бұл тетіг «Гидродинамикалық кері байланыс арқылы» жүректің оң және сол бөлімдерінің жұмысын үйлестіріп отырады. Мысалы, әр түрлі ырғақта жұмыс істеп тұрған «оқшауланған» екі жүректі бірінен қуылған қан екіншісіне, ал екіншісінен қуылған қан қайтадан бірінші жүрекке оралатындай етіп ортақ жүйеге қосса, олар бір ырғақта жұмыс істей бастайды. Оған бұл екі жүректің арасында гидрадинамикалық «кері байланыстың» қалыптасуы себеп болады. Демек, жүректің ырғағы мен жиырылу күші жүректің қуысындағы қысымға сәйкес өзгеріп отырады.

Жүрек етінің жиырылу және босаңсу механизмін түсіндіру үшін А. Хаксли және X. Хакслидің (1954), протофибрилдер жылжуы атты теориясы қолданылады. Осыған орай жүрек етінің жиырылу күшінің екі түрлі өздігінен реттелетін гетерометрлік және гомео-метрлік механизмі болады. Бұлар миоциттер ішінде өтетін қозу процесіне жиырылудың ілесуі (электромеханикалық) механизміне байланысты.

Б. Гетерометриялық  аутореттеу тетігі арқылы.Бұл тетіг жүрек еттерінің жиырылу күшін оның ет талшықтарының бастапқы созылу дәрежесіне қарай өзгертіп отырады. Осы механизм «Старлинг заңын» түсіндіруге негіз болады. Жүрек еті неғұрлым көбірек созылса, соғұрлым ол күштірек жиырылады.

Гетерометрлік механизмдежүрек  етінің жиырылу күші оның диастола мезгілінде созылу дәрежесіне сәйкес өзгереді: жүрек еті диастола кезінде  неғұрлым катты созылса, солғұрлым  оның жиырылу күші күшейе түседі.

Жүрек еті талшықтарын  алдын-ала созып, сонан соң тітіркендіргенде, олардың жиырылу күші созу дәрежесіне сәйкес күшейетін қасиетін алдымен 0.Франк көлбақа жүрегіне, ал одан кейін П. Старлинг жылы қанды жануар жүрегіне жасаған тәжірибелерінде  байқаған. Бұл заңдылық қазір Франк—Старлинг заңы не «жүрек заңы» деп аталады.

«Жүрек заңы»

Филогенез барысында жүрек  етінде жиырылу күшін жүрекке  қайтып оралған қан мөлшерінің көбеюіне, артериялардағы қысым деңгейінің жоғарлауына  байланысты арттыратын қабілет қалыптасқан. Бұл орта жағдайына бейімделудің бір түрі, себебі аталған жайттер  дене жұмысы кезінде жөне түрлі эмоциялар  жағдайында туындайды.

Тыныштық жағдайларындағы  организмнің жүрегі босаңсып (диастола) жиырылар алдында жүрек еті талшықтарының  белгілі бір ұзындық шамасы (бастапқы ұзындық) болады. Жүрекке қан оралымы  көбейсе немесе артериялардагы қысымның жоғарылауына байланысты онда қан іркелсе, жүрек қуысы керіліп, жүрек еті  талшықтарының бастапқы ұзындығы үлкейеді. Қан оралымы неғүрлым көп, ал артериялардағы қысым неғүрлым жоғары болса, соғұрлым ет талшықтарының керілу деңгейі  арта түседі, Неміс ғалымы Отта Франк  пен ағылшын ғальшы Эрнест Старлинг алгаш рет жүрек еті неғүрлым көбірек созылса, оның соғұрлым күштірек жиырылатынын дәлелдеді. Жүрек етінің бұл ерекшелігін «журек заңы «деп атаңды. Демек, жүрекке қан неғұрлым көп оралса, ол соғұрлым қанды көп  айдайды. Осыған байланысты жүректен қуылатын қан мөлшері венамен оралатын қанның мөлшеріне қарай өзгеріп  отырады да, оң және сол қарыншалардан  қуылатын қанның жалпы көлемі бірдей деңгейде сақталады.

Жүрек етінін «түгелдей не түк емес» затына бармайтын жері де бар. Бұл көбінесе миоциттер ішінде өтетін процестерге байланысты болады. Тітіркендіргіш күшін біркалыпты ұстап, оның жиілігін біртіндеп көбейтсе, алғашқы кезде еттің жиырылу  күші тітіркендіргіш санына қарай арта түседі. Мұны Боудич «баспалдағы»деп атайды. Тітіркендіргіш белгілі бір жиілікте әсер еткенде, оның әрбір келесі әсері жүрек етінің қозгыштық дәрежесінің күшейген (супернормальдық) кезеңіне тап болғандыктан, онымен тығыз байланысты қасиеті — жиырылу қабілеті де жоғарлайды.

В. Гомеометриялық аутореттеу тетігі арқылы. Қалыпты жағдайда жүректің жиырылу күші миокард талшықтарының бастапқы ұзындғына сәйкес қана өзгермей, жүрек еттеріндегі иондардың концентрациясына байланысты да өзгертіп отырады. Жүректің жиырылу кезеңі ұзарса, жүректің ет талшықтарындағы кальций иондарының концентрациясы көбейеді. Жүректің соғу ырғағы жиілесе де оның еттерінің жиырылу күші артады. Оның себебі бұл жағдайда диастола қысқарып, систола кезінде ет талшықтарына енген кальций иондары қайта шығыпүлгермей, оның торшалардағы концентрациясы жоғарылайды. Дәл осы феномен «Боудич баспалдағының» негізінде жатады.

Жүрек етінің жиырылу қасиетінің ерекшеліктері. Жиырылу дегеніміз  еттің белгілі бір тітіркендіргіш әсерінен ширығуы (қатаюы) жоне қысқаруы. Бұл — жауап реакция (әсерленіс). Қаңқа еттің жиырылу күші (амплитудасы) тітіркендіргіштің күшіне байланысты. Тітіркендіргіш күшін біртіндеп  өсірсе, еттің жиырылуы да соған  сәйкес күшейеді. Жүрек етінің жауабы тітіркендір-гіштің күшіне байланысты емес. Жүрек еті тітіркендіргіштің  қозу табалдырығына бар күшімен  жауап береді. Тітіркендіргіш күшін  біртіндеп одан әрі күшейткенде  еттің жиырылу күші өзгермейді. Ал қозу табалдырығынан төмен күшке  жауап болмайды. Бұл зандылықты Боудич ашқан. Оны «түгелдей не түк емес»  заңы деп атайды.

Қаңқа ет талшықтарының әр қайсысының қозү табалдырығы әртүрлі, сондықтан тітіркендіргіш күші өскенде  жиырылатын талшықтар саны да арта түседі. Ал жүрек еті талшықтарыньщ  аралырында нексус жалрамасы (контакт) болғандықтан бір миоцит қозса болраны  әрекет потенциалы нексустар арқылы көптеген миоциттерге жайылып үлгіреді де, бәрі бір мезгілде бар күшімен  жиырылады. Сөйтіп, жүрек миоциттері синцитий тәрізді қызмет етеді.

Жүрек етінің «түгелдей не түк емес» заңына бағынбайтын  жері де бар. Бұл көбінесе миоциттер  ішінде өтетін процестерге байланысты болады. Тітіркендіргіш күшін біркалыпты ұстап, оның жиілігін біртіндеп көбейтсе, алғашқы кезде еттің жиырылу  күші тітіркендіргіш санына қарай арта түседі. Мұны Боудич «баспалдағы»деп  атайды. Тітіркендіргіш белгілі бір  жиілікте әсер еткенде, оның әрбір келесі әсері жүрек етінің қозгыштық  дәрежесінің күшейген (супернормальдық) кезеңіне тап болғандыктан, онымен тығыз байланысты қасиеті — жиырылу  қабілеті де жоғарлайды.

Гомеометрлік механизмде жүрек етінің жиырылу күші оның, созылу дәрежесіне байланысты емес, ол алдын ала созылмай-ақ қатты жиырылып қарыншадан қанды артық қысыммен шығара алады. Осы айтылған екі механизмде де миоциттерде катехоламиндердің, Са²+ мөлшерінің көбеюіне, ондағы зат алмасу карқынының күшеюімен бөлінген энергия толығынан пайдалануына байланысты. Ет талшығы қозған кезде адреналин мен норадреналин Са²⁺ иондарының клетканың сыртынан ішіне қарай өтуін күшейтеді де, сол мезгілде пайда болған әрекет потенциалы ретикулум цистернасынан Са²+ ионының саркоплазмаға шығуын үдетеді. Мұның салдарынан әрекет потенциалы созыңкы болады және Са²⁺ ионы тропонинмен әрекеттесіп тропонин мен тропомозин комплексін құрайды, жиырылатын актомиозин пайда болады, яғни миозиннің көлденең өсінділерінің тропонинге жабысуына жағдай жасалады және АТФ кышқылы ыдырайды. Бұдан босаған энергия актин жіпшесінің миозиндердің арасына кіруіне пайдаланылады. Сөйтіп, қозу процесіне жиырылудың ілесуі іске асырылады.

Саркоплазмада Са²+ ионының саны көбейген сайын актин мен миозин жіпшелері арасындағы көлденең көпіршелерінің саны көбейеді. Осыған байланысты актиннің миозин протофибрилдері арасына енуі тереңдей түседі, еттің жиырылу күші жогары-лайды.

Демек, жүректің өзінде орналасқан реттеу тетіктері тек жекеленген жүрек камераларының жұмысын  қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен  қатар олардың белгілі бір  ретпен, күшпен жиырылуын, миокард талшықтарының  босаңсу дәрежесі мен оның жылдамдығын  реттейді.

Жүрек қызметінің сыртқы және ішкі ортаның жағдайына байланысты организмнің мұқтаждығына қарай  бейімделе өзгеруі ағзадан тыс  реттеу механизмдерінің әсерімен жүреді.

 

3. Жүректен тыс (экстракардиалық) реттеу тетіктері жүйке мен гуморальды заттар әсеріне негізделген.

Жүрек жұмысы сондай-ақ гуморальдық  реттеу әсерінде болады, яғни биологиялық  белсенді химиялық заттар гормондар  көмегімен реттелді.

        Симпатикалық  жүйке жүйесі – жүрек іс-әрекетін  қоздырады, яғни бұлшықеттің жиырылу  жылдамдығын, күшін, жылу өткізгіштігін,  қозуын реттейді.

       Парасимпатикалық  жүйке жүйесі – жүрек бұлшықетінің  негізгі қасиеттеріне кері әсерін  тигізеді.

 

Жүрек жұмысының  жүйкемен реттелуі. Жүрек қызметін сопақша мида орналасқан арнаулы орталық симпатикалық және кезеген жүйкелер арқылы реттейді. Барлық вегетативтік жүйкелер сияқты, жүрек қызметін реттейтін симпатикалық және кезеген жүйкелер екі нейроннан тұрады. Симпатикалық жүйкенің бірінші нейроны жұлынның көкірек бөлігінің алдыңғы бес сегменттерінің бүйір мүйіздерінде орналасады да, оның өсінділері жұлдыз тәрізді симпатикалық түйінге келіп аяқталады. Бұл түйіндегі екінші нейрон өсінділері жүректің ет талшықтарына жетіп тарамданады. Оң симпатикалық жүйке – Ашофф-Тавар түйінін жүйкелендіреді. Қарынша еттеріне жүйке екі жақтан да таралады, Кис-Фляг және Ашофф-Тавар түйіндерінде аяқталған жүйке талшықтары жүрек жұмысының ырғағын, ал қарыншаларда аяқталған жүйке талшықтары – жүрек еттерінің жиырылу күшін реттейді.

Кезеген жүйкенің бірінші  нейроны сопақша мида орналасады. Оның түйінге дейінгі ұзын өсінділері жүректегі жүйке түйіндеріне  келіп аяқталады. Жүрек түйіндерінде орналасқан екінші нейрондар өсінділері оң жақтан Кис-Фляг, ал сол жақтан Ашофф-Тавар  түйіндерінде аяқталады. Қарынша еттеріне кезеген жүйке жетпейді. Оң кезеген  жүйке жүрек жұмысының ырғағын, ал сол кезеген жүйке Ашофф-Тавар  түйінінің өткізгіштігін реттейді.