Hjärtaktivitet är hjärtats funktion , som syftar till att upprätthålla fysiologisk homeostas , som i detta fall är målfunktionen.
Hjärtaktivitet kan endast utföras tack vare ett visst antal kontrollslingor och kontrollslingor, som tillsammans bildar ett enda och integrerat kardiovaskulärt system . [B:1]
"Hjärtats aktivitet tillhandahålls av dess huvudfunktioner: excitabilitet , automatism , ledning och kontraktilitet. Dessa funktioner är sammankopplade, de bestämmer den relativa autonomin för hjärtats arbete. [B: 2] [1] I processen med utvecklingen av vetenskaplig kunskap och den gradvisa ersättningen av det fysiologiska språket med det biofysiska språket, föreslogs alla de listade fysiologiska funktionerna att förstås som olika manifestationer av hjärtats autovågsfunktion . [B:3] [B:4]
När man talar om hjärtaktivitet, med hänsyn till de grundläggande allmänna biologiska mekanismerna, och inte bara om hjärtats arbete som ett isolerat organ, förstår man att hjärtaktivitet, som all aktivitet i allmänhet, har sin egen målfunktion som ett system -bildande faktor i den cybernetiska versionen av systembeskrivningen. Termen "aktivitet" är lämplig för andra fall: till exempel, elektriska fenomen som åtföljer hjärtats arbete och kan registreras med elektrokardiografi uppfyller inte målen för det kardiovaskulära systemets funktion, eftersom de bara är biverkningar av hjärtats autovågsfunktion. [B: 5] [B: 3] [B: 4] I den engelska vetenskapliga och medicinska litteraturen kallas de elektriska fenomen som åtföljer hjärtats arbete som "hjärtats elektriska aktivitet" (hjärtats elektriska aktivitet) )
Grafiskt kan hjärtaktiviteten beskrivas med hjälp av ett diagram över hjärtats arbete , som är byggt i tryck-volymkoordinater och återspeglar den normala kontraktionscykeln för vänster kammare. [2]
Konceptet med arytmisk aktivitet i hjärtat föreslås också som en variant av den normala anpassningsreaktionen . [B:6]
Man tror att hjärtaktiviteten syftar till att säkerställa hjärtats pumpfunktion, [3] det vill säga "hjärtats huvudsakliga fysiologiska funktion är den rytmiska pumpningen av blod in i kärlsystemet." [B:7] Hjärtats pumpfunktion är i sin tur inbyggd i ett mer komplext system av hemodynamik (cirkulationsvätskedynamik). [B:8]
För att hjärtats pumpfunktion ska kunna utföras tillräckligt effektivt måste följande fem nödvändiga villkor vara uppfyllda: [3]
Utvecklingen av begreppet hjärtats autovågsfunktion är förknippad med utvecklingen av integrativ fysiologi [B: 9] och med inträngandet av nya vetenskapliga idéer om det integrativa förhållningssättet till det gamla, byggt inom ramen för reduktionism , kardiologi; utvecklas inom ramen för modern matematisk fysik av biologiska objekt. En viktig roll i utvecklingen av integrativ fysiologi spelas av Physiom- projektet. Inom ramen för detta koncept föreslås de tidigare kända egenskaperna hos myokardiet, såsom excitabilitet, automatism, konduktivitet och kontraktilitet, att förstås som olika manifestationer av aktiva mediers enhetliga autovågsnatur . [A:1] .
Den sanna rytmen av sinusknutan (IRSU), det vill säga hjärtfrekvensen med sin egen automatism av sinusknutan utan regulatorisk påverkan på den, är ungefär 80-100 pulser per minut [B: 10] [4] . För att uppfylla två av de fem nödvändiga villkoren krävs reglering av sinusnodens (SU) automatism.
Hjärtats aktivitet regleras av ett komplex av influenser från metaboliter, humorala faktorer och nervsystemet. [B: 11] [5] [B: 12] [6] I hela organismen regleras hjärtaktiviteten av nervsystemet och beror på humorala influenser. [ett]
"Hjärtats förmåga att anpassa sig beror på två typer av regleringsmekanismer:
Den avgörande betydelsen av känslor både i mekanismerna för störning och normalisering av hjärtaktivitet visades, och beroendet av hjärtaktivitet inte bara av känslornas kvalitet utan också av myokardiets initiala tillstånd avslöjades. [B:13]
Intrakardiär regleringEtt exempel på intrakardiell självreglering är Frank-Starling-mekanismen, som ett resultat av vilken hjärtats slagvolym ökar som svar på en ökning av blodvolymen i ventriklarna innan systole (end-diastolisk volym) börjar. alla andra faktorer förblir oförändrade. Den fysiologiska betydelsen av denna mekanism ligger främst i att upprätthålla jämlikheten mellan blodvolymer som passerar genom vänster och höger kammare. Indirekt kan denna mekanism också påverka hjärtfrekvensen.
Hjärtats arbete är också avsevärt modifierat på nivån av lokala intrakardiella (hjärt-hjärt-) reflexer, som är stängda i hjärtats intramurala ganglier. [5]
I själva verket är intrakardiella reflexbågar en del av det metasympatiska nervsystemet. Efferenta neuroner delas med den klassiska parasympatiska reflexbågen (ganglioniska neuroner), som representerar en enda "slutlig väg" för afferenta influenser av hjärtat och efferenta impulser längs de preganglioniska efferenta fibrerna i vagusnerven . Intrakardiella reflexer ger en "utjämning" av de förändringar i hjärtats aktivitet som uppstår på grund av mekanismerna för homeo- eller heterometrisk självreglering, vilket är nödvändigt för att upprätthålla en optimal nivå av hjärtminutvolym . [6]
Extrakardial regleringHjärtat kan vara en effektorlänk av reflexer med ursprung i blodkärl, inre organ, skelettmuskler och hud; alla dessa reflexer utförs på nivån för olika delar av det autonoma nervsystemet, och deras reflexbåge kan stängas på vilken nivå som helst, från ganglierna till hypotalamus . [5] . Så Goltz-reflexen manifesteras av bradykardi, upp till ett fullständigt hjärtstillestånd, som svar på irritation av mekanoreceptorerna i bukhinnan; Danan-Ashner-reflexen manifesteras av en minskning av hjärtfrekvensen när man trycker på ögongloberna; etc. [5] .
Beläget i medulla oblongata , tar det vasomotoriska centret, som är en del av det autonoma nervsystemet, signaler från olika receptorer: proprioceptorer , baroreceptorer och kemoreceptorer , såväl som stimuli från det limbiska systemet . Sammantaget tillåter dessa ingångar vanligtvis det vasomotoriska centret att finjustera hjärtats funktion genom processer som kallas hjärtreflexer [7] . Ett exempel på reflexer i det vasomotoriska centret är baroreflexen ( Zion-Ludwig reflex ): med en ökning av blodtrycket ökar frekvensen av baroreceptorimpulser, och det vasomotoriska centret minskar sympatisk stimulering och ökar parasympatisk stimulering, vilket i synnerhet leder till till en minskning av hjärtfrekvensen; och omvänt, när trycket minskar, minskar svarshastigheten för baroreceptorer, och det vasomotoriska centret ökar sympatisk stimulering och minskar parasympatisk stimulering, vilket i synnerhet leder till en ökning av hjärtfrekvensen. Det finns en liknande reflex som kallas förmaksreflex eller Bainbridge-reflex , som involverar specialiserade förmaksbaroreceptorer.
Fibrerna i den högra vagusnerven innerverar övervägande det högra förmaket och SU är särskilt rikligt; som ett resultat av detta manifesteras påverkan från den högra vagusnerven i en negativ kronotropisk effekt, det vill säga de minskar hjärtfrekvensen. [5] .
Hormonell påverkan hänvisas också till extrakardiell reglering [5] . Så sköldkörtelhormoner ( tyroxin och trijodtyronin ) ökar hjärtaktiviteten, vilket bidrar till mer frekvent generering av impulser, en ökning av styrkan av hjärtsammandragningar och en ökning av kalciumtransport; sköldkörtelhormoner ökar också hjärtats känslighet för katekolaminer - adrenalin , noradrenalin [6] .
Som ett exempel på inverkan av metaboliter kan man nämna effekten av en ökad koncentration av kaliumjoner , som har en effekt på hjärtat som liknar effekten av vagusnerverna: ett överskott av kalium i blodet orsakar en avmattning i hjärtfrekvens, försvagar sammandragningskraften och hämmar konduktivitet och excitabilitet [6] .
Från ungefär mitten av 20:e, med tillkomsten av digitala datorer, började matematisk modellering spela en viktig och växande roll i utvecklingen av en djupare förståelse av principerna för hjärtaktivitet. [A: 2] N. Wieners allmänt kända arbete lade grunden för detta . [A:3]
Modeller av myokardiet: D. Noble [A: 4] , Biller-Reiter [A: 5] , Leo-Rudy [A: 6] – fungerade som grunden för att förstå myokardfunktionens autowave-karaktär.
Av stor betydelse för att förstå de elektriska manifestationerna av hjärtaktivitet var teorin om den likvärdiga elektriska generatorn av hjärtat , utvecklad under ledning av LI Titomir ; teoretiska tillvägagångssätt för lösningen av det omvända problemet med elektrodynamik inom elektrokardiologi, acceptabla ur praktisk synvinkel, har utvecklats. [B:14]
Modellering hjälpte till att avslöja den omvända mekano-elektriska kopplingen i kardiomyocyter, som, som det visade sig, spelar en viktig roll i normal hjärtaktivitet. [A:7] [A:8]
Moderna datorsimuleringsverktyg gör det möjligt att utveckla komplexa modeller på flera nivåer av hjärtaktivitet. [B:15]
Nya principer för matematisk modellering, med hänsyn till 2000-talets vetenskapliga kunskapsnivå, formulerades i projektet Physiom of the Heart. [A:9]
Anpassning av det kardiovaskulära systemet hos idrottare till fysisk aktivitet leder till ett komplex av strukturella och funktionella egenskaper hos det kardiovaskulära systemet, vilket ger hög prestanda under muskelarbete. För att bedöma en idrottares kondition och prestation bör värden på hemodynamiska stödindikatorer användas som skiljer sig från vanliga människors. Med överträning, som uppstår på grund av otillräckligt rationell konstruktion av träning, avslöjas atypiska förändringar i cirkulationsapparaten. [B:16]