Анатомия, гистология, физиология, патфизиология сердца и диагностические тесты его патологических состояний

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «Брянский Государственный Аграрный Университет»

Институт ветеринарной медицины и биотехнологии

Кафедра эпизоотологии, микробиологии, паразитологии

и ветеринарно-санитарной экспертизы

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Лабораторная диагностика»

На тему: «Анатомия, гистология, физиология, патфизиология сердца и диагностические тесты его патологических состояний»

Выполнил:

студент IV курса группы В-821-а

Новиков Дмитрий Юрьевич

Проверил:

Профессор, доктор биологических наук

Крапивина Елена Владимировна

Брянская область - 2022

АНАТОМИЯ И ГИСТОЛОГИЯ СЕРДЦА

Сердце -- cor (rp. cardia) -- центральный орган сердечно-сосудистой системы, продвигающий наподобие мотора кровь по сосудам. Это мощный полый мускульный орган конусовидной формы, расположенный в средостении грудной полости, в области от третьего до шестого ребра.

На сердце различают расширенное основание -- basis cordis, направленное краниодорсально, и верхушку -- apex cordis -- каудовентрально. Кроме того, выделяют две поверхности -- ушковую (левую) -- facies auricularis, предсердную (правую) -- fades atrialis и два края -- правый желудочковый (краниальный) -- margo ventri-cularis dexter -- и левый желудочковый (каудальный) -- niagro vent-ricularis sinister.

Сердце млекопитающих четырехкамерное, изнутри полностью разделено межпредсердной и межжелудочковой перегородками на две половины (правую и левую), каждая из которых состоит из двух камер: предсердия -- atrium cordis и желудочка -- ventriculus cordis. Предсердия и желудочки сообщаются между собой посредством предсердно-желудочковых отверстий -- ostia atrioventricularia, которые находятся на уровне венечного желоба -- наружной границы между предсердиями и желудочками.

Предсердия расположены в основании сердца, это тонкостенные камеры, принимающие кровь из краниальной и каудальной полых вен, которые впадают в правое предсердие, и из легочных вен, несущих кровь в левое предсердие. Снаружи границей между предсердиями и желудочками является венечный желоб -- sulcus согоnarius. Каждое предсердие имеет слепые выпячивания в виде ушек -- auricula atrii. Они охватывают со всех сторон выходящие из желудочков на уровне предсердно-желудочковых отверстий аорту и легочной ствол. На внутренней поверхности предсердий и в области ушек хорошо выражены гребешковые мышцы --mm. pectinati, которые способствуют наиболее полному выжиманию крови из этих камер.

Желудочки составляют большую часть сердца. Их этих камер кровь отгоняется в аорту (из левого желудочка) и легочный ствол (из правого). Отверстия этих артерий находятся на уровне венечного желоба. На внутренней поверхности желудочков имеют место мышечные образования, обеспечивающие выталкивание из них крови и получившие название сосковых мышц -- mm. papillares. Они являются остатками эмбриональной мышечной сети.

Основная функция сердца: обеспечение непрерывного тока крови в сосудах кругов кровообращения. При этом кровь в сердце продвигается только в одном направлении -- из предсердий в желудочки, а из них -- в крупные артериальные сосуды. Это обеспечивают специальные клапаны и ритмические сокращения мышц сердца (сначала предсердий, затем желудочков).

Клапанный аппарат состоит из атриовентрикулярных и полулунных клапанов. Первые находятся в области предсердно-желудочковых отверстий. Они образованы складками эндокарда, расположенными по краю отверстия, сухожильными струнами и сосковыми мышцами. Так, правое предсердно-желудочковое отверстие закрывает трехстворчатый клапан -- valva atrioventricularis dextra seu valva tricuspedalis, который прикрепляется 6--10 сухожильными струнами -- chordae tendineae к сосковым мышцам -- musculi papillares правого желудочка.

Левое атриовентрикулярное отверстие закрывает двухстворчатый (митральный) клапан -- valva atrioventricularis sinistra sea valva bicuspidalis (mitraiis). Он имеет 6--8 сухожильных струн и прикрепляется к двум сосковым мышцам левого желудочка. При сокращении (систоле) предсердий за счет давления крови створки приподнимаются и устанавливаются в плоскости одноименных отверстий. Сухожильные струны и сосковые мышцы при этом препятствуют выворачиванию их в полость предсердий Таким образом, отверстия прочно закрываются створками, это способствует току крови только в артериальные сосуды и препятствует обратному току в предсердия.

Полулунные, или кармашковые, клапаны -- valvulae semilunaris находятся в основании двух крупных артериальных сосудов, выходящих из желудочков, -- аорты и легочного ствола. Они имеют по три складки (кармашка) в своем основании, которые обращены в просвет сосудов. Функция этих клапанов заключается в том, что после диастолы (расслабления) желудочков кровь из аорты и легочного ствола под большим давлением устремляется назад к сердцу, клапаны, соприкасаясь своими краями, закрывают вход в желудочки.

Стенка сердца состоит из трех (слоев): эндокарда, миокарда, эпикарда. Эндокард -- endocardium выстилает полость сердца изнутри, он состоит из фиброзной оболочки, покрытой эндотелием, переходящим в эндотелий сосудов. Миокард -- myocardium -- сердечная, мышца, построена из особой сердечной исчерченной мышечной ткани, которая отличается от скелетной наличием между отдельными мышечными волокнами вставочных перекладин. Эпикард -- epicardium -- наружная серозная оболочка сердца, является висцеральным листком серозного перикарда. Сердце заключено в околосердечную сумку, которая изолирует его от плевральных полостей, фиксирует орган в определенном положении и создает оптимальные условия для функционирования.

ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА

Сердечный цикл - это один полный цикл (сердцебиение) сердечного сокращения и расслабления. События сердечного цикла происходят в определенной последовательности, и в описательных целях непрерывный цикл делится на фазы или периоды, отмеченные различными событиями. Диастола (дилатация, от греческого dia, отдельно; stello, место или положить) относится к расслаблению камеры сердца непосредственно перед и во время заполнения этой камеры. Систола (сокращение, от гр. syn, вместе; stello, место) относится к сокращению камеры сердца, которое вытесняет кровь из камеры.

Наполнение желудочков зависит от давления наполнения (кровяного давления в венах и сердечных предсердиях, которое заставляет кровь поступать в желудочки), времени наполнения и податливости желудочков (легкости, с которой желудочек расслабляется во время наполнения). Давление наполнения, в свою очередь, зависит от объема крови и сужения гладкой мускулатуры в венах (веноконстрикция). Увеличение объема крови или веноконстрикция имеет тенденцию к увеличению давления наполнения и КДО. Медленная частота сердечных сокращений обеспечивает больше времени для наполнения и, как правило, увеличивает КДО. Снижение податливости желудочков, как правило, уменьшает наполнение желудочков, так как требуется высокое давление для расширения желудочка во время наполнения.

Предзагрузка сердца - это сила, действующая на сердечную мышцу перед сокращением, и одним из ее показателей является величина, на которую сердечная мышца растягивается перед сокращением. У интактных животных для показателя предварительной нагрузки используют давление наполнения желудочков и ЭДВ. Для того чтобы во время систолы из желудочка вытекала кровь, давление в желудочке должно превышать давление в сосудистой системе по другую сторону полулунных клапанов. Нагрузка, испытываемая желудочком во время сокращения, является постнагрузкой, и среднее давление в системе является основным фактором способствующий постнагрузке. Вместе преднагурзка и постнагрузка создают работу, которую сердце должно выполнять с каждым сердечным циклом.

Тоны сердца и шум в сердце

Первый и второй тоны сердца связаны с закрытием клапанов, но считается, что истинными причинами звуков являются турбулентный кровоток и колебания больших сосудов, вызванные закрытием. Третий и четвертый сердечные звуки могут быть слышны у некоторых лошадей обычной породы и крупного рогатого скота с относительно медленным сердечным ритмом. Третий звук связан с фазой быстрого наполнения желудочков после первоначального открытия АВ клапанов, а четвертый звук связан с сокращениями предсердий. Шум в сердце - это общий термин для любого ненормального сердечного звука. Шумы обычно указывают на аномалии или патологии в работе сердечных клапанов. Шумы могут возникать, когда клапан не закрывается полностью (клапанная недостаточность) и кровоток идет в неправильном направлении в неправильное время. Шумы могут также возникать, когда клапан не открывается полностью (клапанный стеноз) и кровь выталкивается через меньшее, чем обычно, отверстие. Невинные шумы сердца - это непатологические звуки, издаваемые кровью, циркулирующей в сердце. Часто они называются “функциональными” или “физиологическими” шумами и часто встречаются в младенчестве и с возрастом исчезают.

Сердечная сократимость и ударный объем

Сила сокращения, создаваемая отдельными клетками миокарда, также может быть изменена с помощью механизма, который не зависит от длины, на которую сердечная мышца растягивается перед сокращением. Агенты, которые могут вызвать изменения в сердечной сократимости, являются инотропами (инотропными препаратами). Норэпинефрин и адреналин являются положительными инотропами, потому что оба увеличивают сердечную сократительную способность. Норадреналин и адреналин оба связываются с в?адренорецепторами на клетках миокарда, и после этого связывания оба вызывают увеличение доступности внутриклеточного кальция в стимулированных клетках миокарда. Повышенное содержание кальция, а также другие изменения внутриклеточного метаболизма, вызванные стимуляцией в?адренорецепторов, способствуют увеличению силы сокращения. Другие инотропы используют различные мембранные рецепторы, но внутриклеточные случай обычно включают доступность кальция или сродство внутриклеточных белков к кальцию. Показателем сократительной способности миокарда в интактном сердце является процент КДО (конечным диастолическим объемом), который выбрасывается во время систолы желудочков (то есть фракция выброса). Типичное значение фракции выброса у животного в состоянии покоя составляет 40%. При симпатической стимуляции этот показатель возрастает, в то время как при первичных заболеваниях сердца он может снижаться до 15-20%.

Различают следующие патофизиологические пути повреждения сердца:

1. Расстройство насосной деятельности выражается снижением силы сокращения миокарда (систолическая гипофункция) и уменьшением сердечного выброса и/или нарушением его расслабления (диастолическая гипофункция).

2. Препятствия току крови. Различные причины могут вызвать сужение клапанных отверстий сердца или устьев аорты, легочного ствола. Такие состояния могут развиться вследствие врожденных пороков, ревматизма и т.д. Подобные нарушения повышают необходимость увеличения силы сокращения - постнагрузки.

3. Регургитация или возврат крови возникает при врожденных или приобретенных повреждениях клапанов. Например, неполноценное смыкание левого полулунного клапана приводит к обратному току некоторого количества крови из аорты в левый желудочек, увеличивая конечно-диастолический объем, тем самым повышая преднагрузку левого желудочка.

4. Шунтирование крови. Иногда кровь может переходить из одной половины сердца в другую (например, при дефекте межжелудочковой перегородки кровь из левого желудочка переходит в правый). Такое шунтирование с одной стороны уменьшает объем крови, выбрасываемый левым желудочком, а с другой - повышает нагрузку правого желудочка.

5. Аритмии возникают в результате нарушений образования и проведения импульсов, необходимых для регулярных сердечных сокращений. Аритмии могут привести к значительным нарушениям функции сердца, вплоть до летального исхода. Например, при фибрилляции желудочков сердце не в состоянии перекачивать кровь вследствие нерегулярных сокращений высокой частоты кардиомиоцитов.

Например, довольно часто у скаковых чистокровных лошадей наблюдается явная аномалия проводимости АВ узла в состоянии покоя. Это характеризуется уменьшением или ингибированием проводимости потенциалов действия через АВ узел. Они исчезают при выполнении физических упражнении. Вероятной причиной является относительно высокий парасимпатический нейронный ввод в сердце в состоянии покоя, который ослабляет проводимость АВ узла. Относительно высокий парасимпатический ввод обычно снижается при физической нагрузке.

6. При разрывах стенки сердца или крупных сосудов (например, при ножевых ранениях левого желудочка или расслоения аорты) возникает тяжелое кровотечение - внешнее или внутреннее, что приводит к острой тяжелой сердечно-сосудистой недостаточности.

АКТИВАЦИЯ СТРУКТУР СЕРДЦА

Активация структур сердца, подобно активации одной клетки, начинается с процесса деполяризации, за которым немедленно следуют реполяризация (восстановление разности потенциалов на клеточной мембране) и более поздняя по времени фаза покоя. В фазе покоя (в период диастолы клетка сердечной мышцы поляризована: на поверхности клеточной мембраны существует положительный потенциал (в основном за счет ионов Na+ и Са2+), а внутри клетки -- отрицательный (преимущественно за счет протеинатов и аспаратов). Разность между электрическими зарядами внутри и снаружи клетки называют трансмембранным потенциалом покоя. При отсутствии внешнего воздействия указанный потенциал составляет приблизительно -- 90 МВ. При возбуждении клетки резко меняется проницаемость клеточной мембраны для ионов Na+, которые быстро поступают внутрь, изменяя трансмембранный потенциал до положительных значений. С этого процесса деполяризации начинает развиваться трансмембранный потенциал действия (фаза 0). После короткой фазы 0 проницаемость мембраны для ионов Na+ уменьшается, а для К+ увеличивается, что приводит к выходу последних из клетки и небольшому падению трансмембранного потенциала действия (фаза 1). На следующей стадии достигается равновесие между разнонаправленными токами ионов. Ионы К+ продолжают выходить из клетки, а ионы Са2+ поступать внутрь нее. Данная фаза (фаза 2) -- наиболее продолжительная. Процесс деполяризации завершается перемещением ионов К+ из клетки и уменьшением проницаемости мембраны для других ионов, в результате чего постепенно восстанавливается поляризация клеточной мембраны (фаза 3). В момент деполяризации клетки миокарда нечувствительны к повторным стимулам. Это обусловлено длительными периодами абсолютной и относительной рефрактерности, которые физиологически необходимы, так как в это время полости сердца опорожняются и затем вновь наполняются кровью.

Клетки узлов автоматизма не нуждаются во внешних стимулах, чтобы вырабатывать трансмембранный потенциал действия. В этих специализированных клетках отрицательный заряд внутренней поверхности мембраны спонтанно уменьшается и возникает автоматическая активность.

В норме электрический импульс, вызывающий сокращение сердца, генерируется в синоатриальном (СА) узле. Возбуждение распространяется по предсердиям через кардиомиоциты, благодаря тому, что соседние клетки соединены друг с другом контактными мостиками с низким сопротивлением (вставочными дисками).

Когда деполяризация достигает атриовентрикулярного (АВ) узла, прохождение электрического импульса задерживается, так как трансмембранный потенциал действия в узлах автоматизма развивается медленно. Задержка волны деполяризации способствует более полному сокращению предсердий и препятствует прохождению слишком частых импульсов от предсердий при предсердных тахикардиях. Электрический импульс, выйдя из АВ узла, проходит по системе пучка Гиса, волокнам Пуркинье и клеткам миокарда желудочков, обеспечивая координированное сокращение желудочков.

Сокращение сердечной мышцы обеспечивают специализированные белки: актин и миозин, выполняющие механическую функцию сокращения; тропомиозин и тропонин, регулирующие процесс сокращения. Во время фазы 2 ионы Са2+ проникают внутрь клетки и стимулируют массовое высвобождение кальция из концевых цистерн саркоплазматического ретикулюма.

Ионы Са2+ запускают процесс сокращения кардиомиоцита. В завершении фазы 2 кальциевые каналы закрываются и концентрация ионов Са2+ внутри клетки уменьшается. В результате связь сократительных белков блокируется и клетка расслабляется. С началом развития каждого следующего потенциала действия цикл сокращения и расслабления кардиомиоцита повторяется. Известно, что внутриклеточная концентрация Са2+ прямо пропорциональна силе сокращения.

Деполяризация проходит по клетке волной, неся на своем гребне положительный заряд. Границы возбужденного и невозбужденного участка имеют равные по величине, но противоположные по знаку заряды, которые находятся на бесконечно малом расстоя нии друг от друга. Объединение этих зарядов дает элементарный сердечный диполь.

ЭДС диполя -- векторная величина, которая характеризуется не только количественным значением потенциала, но и пространственной ориентацией (от минуса к плюсу). Электрограмма этих процессов зависит от направления вектора диполя по отношению к положительному электроду. Если в процессе распространения вектор диполя направлен в сторону положительного электрода отведения, то на электрограмме возникает положительный зубец, если в сторону отрицательного, то фиксируется отрицательный зубец. Если вектор диполя расположен перпендикулярно оси отведения, то регистрируется изолиния.

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ

Рентген грудной клетки в прямой и боковой проекции. Он нужен для оценки размеров сердца и выявления увеличений того или иного отдела сердца. Например, при одышке и кашля рентгенограмма является замечательным средством для разграничения первичных патологий дыхательной системы от кардиоваскулярных заболеваний. Кроме того, при помощи рентгеновского снимка можно установить тяжесть и степень сердечной недостаточности, выявить отклонения формы, размера сердечного силуэта, уплотнения сосудистого рисунка легких, говорящие о наличие болезни сердца. Также рентгенограмма органов грудной полости используется для контроля эффективности назначенного лечения (например, по выраженности застойных явлений судят об успешности проводимой терапии, корректируют дозы назначенных препаратов).

Биохимический анализ крови: -- показатели АСТ и АЛТ - это два фермента, которые содержатся в клетках миокарда и клетках печени; при повреждении этих клеток ферменты выходят в кровь, где мы можем отследить их уровень; -- электролиты; -- тропонины I и T (по возможности) - это белки, которые содержатся в скелетных мышцах и сердечной мышце; при их разрушении можно отследить уровень в крови.

Эхографическое исследование необходимо для определения величины камер и мышц сердца, для оценки работы и строения клапанов, выявления регургитации (обратного заброса крови) и т.д.

Электрокардиограмма (ЭКГ) поможет выявить нарушения ритма и проводимости сердца, а также массу косвенных признаков нарушения в работе сердца и его строении. Основными волнами являются P, Q, R, S и T. Волна Р связана с деполяризацией предсердий. Комплекс QRS связан с деполяризацией желудочков, а волна Т - с реполяризацией желудочков. Период между волнами P и Q связан с задержкой АВ узла.

Мазок крови на дирофиляриоз. Он может понадобиться для животных, обитающих в южной части страны. Дирофиляриоз -- это паразитарное заболевание, которое переносится комарами и распространяется по организму с током крови; зачастую взрослые особи обитают в правом предсердии.

КАЛИЙ И НАТРИЙ

Являются основными клеточными катионами, участвуют в регулировании осмотического давления крови и поддержании кислотно-щелочного равновесия. Принимают участие в сокращении мышц, функциональной деятельности сердца, ферментных процессах, влияют на процессы нервной деятельности и обмене веществ. Всасываются очень легко во всех отделах пищеварительной системы. Из организма выделяются в основном с мочой и потом, частично с калом.

Определение калия и натрия в плазме крови проводят методом пламенной фотометрии.

Принцип метода: при сгорании металлов возникает излучение, интенсивность которого зависит от концентрации элементов, содержащихся в растворе. На пути излучения ставятся светофильтры, пропускающие волну определенной длины. Свет, прошедший через светофильтр, попадает на селеновый фотоэлемент, где преобразуются в электрический ток, измеряемый гальванометром. Между концентрацией вещества, содержащегося в исследуемом растворе, и отклонением шкалы гальванометра имеется определенная связь, которая устанавливается путем анализа стандартных растворов с содержанием известного количества калия или натрия при определенном давлении газа или воздуха.

Материал для исследования - плазма, полученная в течение 4-х часов после отбора проб крови.

Физиологические пределы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Количество калия и натрия в плазме крови животных

Примечание: большое поступление калия с кормом может выводить натрий из организма, так как они имеют различное биохимическое значение (антагонисты).

Уменьшение количества калия или натрия называется гипокалиемия и гипонатриемия соответственно, а повышение - гиперкалиемия и гипернатриемия.

АЛТ и АСТ

Аланинаминотрансфераза и аспартатаминотрансфераза - ферменты (трансаминазы) плазмы крови. Роль трансаминаз сводится к передаче аминогрупп между аминокислотами и кетокислотами. В крови животных активность обоих ферментов очень мала, однако при патологиях их количество в крови увеличивается. Каждому органу свойственна выработка своего набора (спектра) ферментов, появление их в жидкостях организма в больших количествах характерно для поврежденного органа.

АЛТ и АСТ распространены в тканях сердца, печени, скелетной мускулатуре, почках, меньше в поджелудочной железе, селезенке, легких.

Исследование активности АЛТ и АСТ в сыворотки крови имеет важное значение для дифференциальной диагностики болезней печени.

Определяют колориметрическим динитрофенилгидразиновым методом Райтмана и Френкель.

Принцип метода:

а) Содержание АЛТ прямо пропорционально содержанию пирувата в пробе на основе реакции с 2,4 динитрофенилгидразиновым в присутствии едкого натрия, и определяется по интенсивности окрашивания раствора.

б) Содержание АСТ прямо пропорционально содержанию оксалоацитата в пробе на основе реакции с 2,4 динитрофенилгидразиновым в присутствии едкого натрия, и определяется по интенсивности окрашивания раствора.

Материал для исследования - сыворотка крови.

Физиологические пределы представлены в таблице 2.

Таблица 2. Количество АЛТ и АСТ в сыворотке крови животных

 Примечание: при использовании ферментных тестов в диагностике болезней надо учитывать, что механизм гиперферментемий каждого фермента находится в зависимости от локализации его в клетке и степени связи с клеточными структурами.

сердце тон цикл

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Физиология и этология животных: Учебник / Лысов, В.Ф. [и др.] - М.: КолосС, 2004. - 568 с. (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений по специальностям «Ветеринария» и «Зоотехния»).

Овсеенко, Ю. В. Физиология и этология животных: учебное пособие для самостоятельной работы для студентов 2-го курса института ветеринарной медицины и биотехнологии по специальности 36.05.01 «Ветеринария» очной и заочной формы обучения / Ю. В. Овсеенко. - Брянск: Изд-во Брянский ГАУ, 2019. - 294 с.

Овсеенко Ю.В., Кривопушкина Е.А., Горшкова Е.В. Система крово-и лимфообращения: Методические рекомендации/ Ю.В. Овсеенко, Е.А. Кривопушкина, Е.В. Горшкова. - Брянск: Изд-во Брянского ГАУ, 2016 г. 30с.

Ткачева Л.В. Патофизиология периферического кровообращения и микроциркуляции: учебно-методическое пособие/ Л.В. Ткачева. - Брянск: Издательство Брянского ГАУ, 2017. - 35 с.

Скопичев, В. Г. Морфология и физиология животных: учебное пособие для вузов / В. Г. Скопичев, В. Б. Шумилов. -- 2-е изд., стер. -- Санкт-Петербург: Лань, 2022. -- 416 с. -- ISBN 978-5-8114-9175-9. -- Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. -- URL: https://e.lanbook.com/book/187726 (дата обращения: 13.02.2022).

Пронина, Г. И. Патологическая физиология животных. Практикум: учебное пособие для вузов / Г. И. Пронина, О. В. Колоскова. -- Санкт-Петербург: Лань, 2021. -- 304 с. -- ISBN 978-5-8114-7094-5. -- Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. -- URL: https://e.lanbook.com/book/173066 (дата обращения: 13.02.2022).

Константинова, И. С. Основы цитологии, общей гистологии и эмбриологии животных: учебное пособие / И. С. Константинова, Э. Н. Булатова, В. И. Усенко. -- Санкт-Петербург: Лань, 2021. -- 240 с. -- ISBN 978-5-8114-1828-2. -- Текст: электронный // Лань : электронно-библиотечная система. -- URL: https://e.lanbook.com/book/168769 (дата обращения: 13.02.2022).

Френдсон Р. Д., Анатомия и физиология сельскохозяйственных животных. /Анна Ди Фэйлз, Кристиан Меги. Описание: издание восьмое. | г. Хобокен, штат Нью-Джерси: издательство John Wiley & Sons, Inc., 2018г. |

Справочник. Лабораторные исследования в ветеринарии/ Антонов Б.И.- М.: Агропромиздат, 1984.

Размещено на Allbest.ru