Жүрек еттеріне қаңқа еттері сияқты қозғыштық, жиырылғыштық, қозу толқынын өткізгіштік қасиеттеріне тән.

Қозғыштық. Жүрек еттері электрлік, механикалық, температуралық, химиялық тітіркендіргіштердің әсерінен қоза алады. Тітіркендірудің әсерінен натрий иондары ет талшықтарының ішіне өтеді, мембрана депояризацияланып, жүректің қозған бөлігінде теріс заряд пайда болады да, оның қозған және қозбаған бөліктерінің арасында потенциалдар айырмасы туындайды.

Миокард клеткаларына қаңқа еттерімен салыстырғанда әрекет потенциалдары ұзағырақ созылады (200 – 400 мс, демек нерв пен қаңқа еттерімен салыстырғанда 100 есе ұзақ). Жүректің соғу жылдамдығы минутына 70 – ке тең болса, әрекет потенциалының ұзақтығы 0,3 секунд. Жүректің жұмысы жиілесе, ол қысқарады, ал сиресе – ұзарады. Қозудың бір толқына екіншісімен тезірек алмасса, әрекет потенциалы жылдамырақ өтеді. Осының әсерінен жүрек еттері Кис – Фляк түйінінде ұзақтығының өзгеруінің арқасында жүрек жұмысының ырғағы өзгереді.

         Жүректтің негізгі қызметі организмдегі қанды қан тамырларына қуалау. Ол бұл жұмысты еттерінің жиырылуы және босаңсуы арқылы атқарады. Жүрек еттері жиырылғанда қан жүрекшелерден қарыншаларға, қарыншадан қан тамырларына айналады және артерия мен вена жүйелерінде қысым айырмашылығы пайда болады. Бұл қанның тамырларымен жылжуын қамтамассыз етеді. Жүрек еттерінің жиырылуын систола, ал босаңсуын диастола деп аталады. Жүректің бір толық айналымында төрт кезең байқалады. Олардың екеуі систолалық, екеуі – диастолалық кезең.

1 – кезең – шығу кезеңі. Ол жүрек еттерінің асинхронды жиырылуымен басталады. Бұл кезеңнің ұзақтығы 0,05 сек тең. Одан әрі қарыншаның барлық ет талшықтары жиырыла бастайды, бірақ олардың ұзындығы өзгермей, тек ширыға түседі. Осының әсерінен қарыншадан қысым жоғарылап, қос және үш жармалы қақпақшалар жабылады. әр қарай 0,03 сек ішінде қарынша еттерінің ширығуының әсерінен қарыншалар қуысындағы қысым артериялардағы қысымнан едәуір жоғарылап, жарты айшық қақпақшалар ашыладыда. Систола кезінде байқалатын екінші кезең – қанды қуу кезеңі басталады.

2 – кезең – қанды қуу кезеңі. Бұл кезең 2 сатыдан тұрады. 1 – саты – қанды қуудың пәрменді сатысы. Қарыншалардағы қысымның өсуінің әсерінен 0,1 секунд ішінде артерияларға жүректің систолалық көлемінің 2/3 бөлігі қуылады. Одан әрі қарыншалар қуысындағы қан мөлшерінің азаюына және қысымның төмендеуіне байланысты қанды қуу екпіні бәсеңдеп, қан қуудың баяу сатысы басталады. Систола соңында қарынша қуысындағы қанның қалдығы сығылып шығарылады.

Жүрек қызметінің реттелуі. Жүрек қызметін реттейтін механизмдерді үш топқа бөлуге болады: клеткалық, ағзалық (интракадиалдық) және сыртқы (экстракардиалық) механизмдер.

1. Клеткалық реттеу механизмін миокардтың әрбір клеткаларының генетикалық аппараттары, органелдері, иондық – мембраналық тетіктер (механизмдері), ферменттік жүйелері түзеді. Бұл механизм миокард клеткаларындағы қозу мен жиырылу процестерінің пайда болуын, олардың ара байланыстарын энергия және пластикалық алмасуларды қамтамассыз етеді.

2. Ағзалық реттелу механизмдері миокардтың синцитиялық тор түрінде құралуымен, жүректің өткізгіш жүйесімен, өзіндік арнаулы нерв аппараттарымен, клетка аралық иондық және гуморальды заттармен қалыптасқан. Бұл механизм жүрек жұмысының біртұтастығын қамтамасыз етеді. Осы тұрғыда жүректің өзіндік нерв аппараттарына толығырақ тоқталып өткен жөн.

Қазіргі кезде жүректің өзіндік реттеу механизмін үш түрге бөледі.

1.Гидродинамикалық аутореттеу механизмі. Бұл механизм «гидродинамикалық кері байланыс» арқылы жүректің оң және сол бөліктерінің жұмысын үйлестіріп отырады. Мысалы, әр түрлі ырғақта жұмыс істеп тұрған «жекеленген» екі жүректі бірінен қуылған қан екіншісіне, ал екіншісінен қуылған қан қайтадан бірінші жүрекке келіп отыратындай етіп орталық жүйеге қоссақ, олар бір ырғақта жұмыс істей бастады. Оған себеп бұл екі жүректің арасында гидродинамикалық «кері байланыстың» қалыптасуында. Демек, жүректің ырғағы мен жиырылу күші жүректің қуысындағы қысымға сәйкес өзгеріп отырады.

2.«Гетерометриялық» аутореттеу механизмиі.

3.«Гомеометриялық» реттеу механизмі.

Жүректен тыс (экстракардиалық) реттеу механизмдері нервті рефлекторлары және гуморольды болып екіге бөлінеді.

Жүрек қызметін сопақша мида орналасқан арнаулы орталық рефлекторлық жолмен симпатикалық және кезеген нервтер арқылы реттейді. Барлық вегетативтік нервтер сияқты жүрек қызметін реттейтін симпатикалық және кезеген нервтер екі нейроннан тұрады. Симпатикалық нервтің бірінші нейроны жұлынның алдыңғы бес көкірек сигменттерінің бүйір мүйізінде орналасады да, оның өсінділері жұлдыз тәрізді симпатикалық түйінге келіп аяқталады. Бұл түйінде екінші нейрон орналасады да, оның өсінділері жүректің ет талшықтарына жетіп тарамданады. Оң симпатикалық нерв – Ашофф – Тавар түйінін нервтейді. Қарынша еттеріне нерв екі жақтан да таралады, Кис – Фляк және Ашофф – Тавар түйіндерінде аяқталған нерв талшықтары – жүрек еттерінің жиырылу күйін реттейді.

Жүрек қызметінің гуморольды реттелуі қан мен лимфа құрамындағы түрлі биологиялық белсенді заттардың әсерімен жүреді. Венгр ғалымы О.Леви 1922 жылы қозу процесі кезінде жүрек нервтерінің ұшында ерекше химиялық заттардың түзілетінін дәлелдеді. Бұл заттар «медиаторлар» деп аталады. Олар қозутолқынының нерв талшықтарынан жүрек еттеріне өтуін жеңілдетеді, сол нервтің әсерін қайталайды. Кезеген нерв ұштарында ацетихолин, ал симпатикалық нерв ұштарында – симпатин бөлінеді. Бұл медиаторлардың әсерін тек жүрекпен шектеледі. Қанға сіңсе ацетилхолинді холинэстераза ферменті, ал норадереналинді – аминоксидаза ферменті ыдыратады. Бұл медиаторлар миокардтағы иондар концентрациясын өзгертіп, жүрек етінің жиырылу күшіне әсер етеді.

Жүрек жұмысына ішкі секреция бездерінің өнімдері – гормондар да әсер етеді. Бұйрек үсті безінің боз затының гормоны – адреналин жүрек еттерінің жиырылу күшін арттырып, жүрек ырғағын жиілетеді, жүректің тамырларын кеңітіп, оның қоректенуін жақсартады.

Қалқанша без гормоны – триоксин, жүректің симпатикалық нерв әсеріне сезімталдығын арттырып, оның қозғыштығын жоғарылатады, жұмысын жиілетеді. Глюкоген мен кортикостероидтар да жүрек еттерінің жиырылуын күшейтеді.

Жүрек қызметін реттеуде кальций, натрий, калий иондарының да маңызы зор. Калий иондарының артық мөлшері Кис – Фляк түйінінің пейсмекер клеткаларының қозғыштығын басып, жүрек жұмысын тоқтатады. Кальций иондары жүректің қозғыштығын көтеріп, миокардтық өткізгіштігін жоғарылатады, жүрек жұмысын күшейтеді. Бұл иондар қозу толқынының таралуын қамтамассыз етеді. Жүрек жұмысына оттегінің жетіспеуі, Н және НСО 3 иондарының көбеюі жағымсыз әсер етеді.

Гемодинамика негіздері. Гемодинамика деп қан тамырлармен қанның ағуының себептерін, заңдылықтарын және механизмін зерттейтін ілімді атайды. Гемодинамика заңдылықтары бойынша тамырдан өтетін қанның мөлшері мен жылдамдығы екі себепке – тамырдың басы мен соңындағы қысым айырмасына және гидродинамикалық кедергі деңгейіне байланысты өзгереді. Ал гидродинамикалық кедергі қан тамырлары арнасының мөлшеріне, қанның тұтқырлығына және ағу сипатына қарай өзгеріп отырады. Демек, денеде қанның ағуын қамтамассыз ететін негізгі себепкер шатр - әр түрлі қан тамырларындағы қысым айырмасы. Қарынша еттері жиырылғанда қан белгілі бір күшпен қолқа мен өкпе артериясына қуылады. Ал қанның одан әрі тамырлармен жылжуы ірі артериялар мен веналардың қысым айырмасына байланысты. Тамырларда қысым жүрек жұмысына байланысты пайда болады. Ол жүректің қанға берген потенциалдық энергиясының бейнесі. Тамыр жүректен алшақтап тарамдалған сайын ондағы қысым төмендей түседі. Оған себеп, қысымның белгілі бір мөлшері қанның жылу жылдамдығын қалыптастыруға, ал қалған бөлігі ішкі және сыртқы үйкеліс күшін жеңуге жұмсалады. Егер сол қарынша мен оң жүрекшені жалғастыратын қан тамырларының диаметрі осы жолдың ұзына бойына бірдей болса, қан қысымы бірте – бірте бір қалыпты төмендеген болар еді. Оны пейзометрмен тәжірибені жасап көрсетуге болады. Ал енді осы аспаптағы тік түтікшелерді диаметрі әр түрлі құбырлармен тізбектей жалғастырып отырып, кейбір түтікшеде қысымның бір қалыпты төмендемейтінін байқауға болады: құбыр тарылған жерлерде қысым көбірек төмендейді. Қан айналым жүйесінде кедергі артериолдар мен капиллярларда өте жоғары, сондықтан тамырдың осы бөліктерінде қысым көбірек төмендейді. Қан тамырлары жүйесіндегі жалпы қысымды 100 процент деп есептесек, оның шамамен 20 проценті артериялар, 10 проценті – веналар, ал қалған 70 проценті артериолдар мен капилярлар бөлімінің үлесіне тиеді.

Қысым айырмасы қанның жылжуына ықпал етсе, гидродинамикалық кедергі – оған бөгет болады. Қан айналуға әсер ететін себепкер шартты мына төмендегі теңдеумен бейнелеуге болар еді.

                                    Q = (P1 – P2):R

Осы теңдеуі бүкіл денедегі қан айналым мөлшерінің ғана емес, сонымен қатар жеке органдардың қанмен қамтамассыз етуілу дәрежесін де анықтауға мүмкіндік береді. Бұл теңдеуден артерия мен вена тамырларындағы қысым айырмасы (р1 - р2) неғұрлым көп болса және де қан ағысына кедергі (R) неғұрлым аз болса, белгілі бір уақыт ішінде қан тамырлары арнасынан өтетін қан мөлшері соғұрлым көп болатынын байқауға болады. Демек, қан айналымның үлкен шеңбері арқылы бір минут ішінде өтетін қанның мөлшері қолқа мен қуыс веналарындағы қан қысымының айырмасы мен тамырлар жүйесіндегі жалпы кедергі мөлшеріне тәуелді. Ал жеке органдар арқылы өтетін қанның мөлшері болса, ол осы органдағы артерия мен веналардағы қысым айырмасы мен оның тамырларындағы қан айналымына кедергінің мөлшеріне байланысты.

Кедергі (R) мөлшері қанның тұтқырлығына, қан тамырының ұзындығы мен диаметріне қарай өзгереді. Тамырдағы гидродинамикалық қысым Пуазейль (француз физигі және физиологы) теңдеуімен анықталады:

                                R=(P – P):Q=8n1/Пr( 4)

Мұнда: n – тұтқырлық, 8 – пропорциональдық коэффициент: 1 – тамырдың ұзындығы; r – тамырдың радиусы.

Бұл теңдеуден қан тамырлары ұзын, қан тұтқырлығы жоғары, тамыр арнасы тар болса, гидродинамикалық қысымның соғұрлым жоғары болатыны сезіледі. Қан тамырларының жалпы гидродинамикалық кедергісі, немесе шеткі кедергі, дин. с/см( -5) бірлігімен өлшенеді. Малда қан тамырлардың шеткі кедергісі 1400 – 2000 дин. с/см( -5) шамасында. Кіші қан айналым шеңберінде кедергі үлкен шеңбер тамырларының кедергісінен көп төмен. Қан тамырларының кедергісін салыстыру мақсатында шеткі кедергі бірлігі (ШКБ)деп аталатын салыстырмалы мөлшер ұсынылған. Бұл бірлікпен бейнеленетін шеткі кедергі мына жолмен есептеледі:

 ШКБ=қан қысымы (с.б.мм) / минуттық сиымдылық (л/мин, не мл/мин)

ШКБ неғұрлым көп болса, қан ағысына кедергі соғұрлым жоғары болады. Бұл өлшемнің өсуі қан тамырлары тонусының жоғарылауының белгісі.

Қан қысымы және оған әсер ететін факторлар. Жүрек жұмысына байланысты қанның сығылу дәрежесінің артериялар қабырғасына кернеу әсерін артериялық қысым деп аталады. Қан тамырларында ол оң мағыналы. Оған себеп, қан тамырларындағы қанның мөлшері тамырлардың қалыпты сиымдылығынан артығырақ, көбірек. Сондықтан қан қысымы жүректен қуылған қан кернеуіне тамырлары қабырғасының созылуға қарсы серпімділігінің қанның ағуына көрсетілетін жалпы шеткі кедергінің қанның тұтқырлығы мен гидростатистикалық қысымы әскрлерінен пайда болады. Қанның қысымы паскаль белгілерімен өлшенеді.

Ірі және орташа артериялар қабырғасының созылғыштық және серпімділік қасиеттері жақсы дамыған. Сондықтан қан жүректен қуылған кезде қан тамырлары қабырғасы керіліп, олар жүректен айдалған қанды сидырып алады. Жүрек диастоласы кезенде тамыр қабырғалары қысылып, қанды капиллярлар бағытында сыға ығыстырады.

Тамырлардағы қанның қысымы жүрек айналымының сатыларына қарай өзгеріп отырады. Қарыншаларлың жиырылуы кезінде қан мен қысымы жоғарылайды, оны максимальдық немесе систолалық қысым деп аталады. Қарыншалардың босаңсуы кезінде қан қысымы төмендейді, оны минимальдық немесе диастолалық қысым дейді. Максимальдық және минимальдық қысымдар айырмасын пульстық қысым деп атайды. Пульстық қысым жүрекке жақын орналасқан артерияларда жоғарырақ болады. Систолалық қысым сол жақ қарынша еттерінің физиологиялық жағдайын сипаттаса, диастолалық қысым – артериялар қабырғасының тонусының деңгейін көрсетеді.

Артериялар мен веналардағы қан қысымының айырмасы жүректің қолқа жүйесіне қанды айдау, ал вена жүйесінен сору қызметіне байланысты қалыптасады. Систола кезінде қолқада қысым с.б. 150 – 180 мм, артерияларда – 100 – 120 мм, артериолдарда 50, капиллярларда – 20 – 40, веналарда – 10 – 15 мм, ал ірі веналарда нольге дейін төмендейді.

Әр түрлі жағдайларда қан айналудағы ерекшеліктер. Тканьдерде оттегі қоры болмайды, сондықтан әрбір орган оны өз мұқтаждығына сәйкес қан арқылы алу керек. Осымен байланысты организмнің физиологиялық жағдайына қарай тамырлар арнасы кеңейіп не тарылып, әр түрлі органдар арасында қанмен қамтамассыз ету денгейі өзгеріп отырады. Дене жұмысы күшейген сайын қан айналу жүйесіндегі өзгерістер арта түседі. Ауыр жұмыс кезінде тамыр соғу 3 есе, жүректің систолалық сиымдылығы (көлемі) – 3,5 – 4 есе, минуттық көлемі – 10 есе, систолалық қысым – 1,6 – 2 есе артып, диастолалық қысым с.б. 20 – 30 мм – ге төмендейді. Жұмыстың басында қан айналу жүйесіндегі өзгерістер проприорецепторлардан келетін импульстердің әсерінен рефлекторлы түрде жүреді. Рефлекторлы түрде қан қоймалары, ас қорыту органдарының тамырлары жиырылып, айналымдағы қан мөлшері көбейеді де, бұлшық ет тамырлары кеңиді. Одан әрі жұмыс үстіндегі етті қанмен қамтамассыз етуде органдарда түзілетін өнімдер – гистамин, ацетилхолин, сүт қышқылы. Аденозин үш фосфор қышқылы өнімдері, көмір қышқылы маңызды роль атқарады.

Асқорыту кезінде ас қорыту органдарының тамырлары кеңейіп, ішкі ағзаларға келетін қан мөлшері 30 – 50 процентке артады. Бұл кезде тері мен бұлшық ет тамырлары тарылады. Сыртқы орта температурасы да қан айналу жүйесінің жұмысына айтарлықтай әсер етеді. Ауаның температурасы жоғарыласа, терідегі тамырлар кеңейіп, денеден жылу тарылып, қан қысымы жоғарылайды.

Жеке органдарды қанмен қамтамасыз ету үшін айналымдағы қан мөлшері қан тамырларының жалпы сиымдылығынң арасында белгілі сәйкестілік болуы керек. Бұл сәйкестік нервтік және гуморольдық реттеу тетіктері қызметінің арқасында қалыптасады. Мысалы, организм қансыраған кезде жүрекке оралатын қан мөлшері азайып, артериаялардағы қысым төмендейді де, жеке ағзалардың қанмен жабдықталуы нашарлайды. Осы өзгерістерге жауап ретінде рефлекторлы түрде жүрек жұмысы жиілеп, қан тамырлары тарылады. Арнаулы ішкі секреция бездерінде тамырларды тарылатын адреналин, вазопрессин гормондарының бөлінуі күшейіп, қан қоймаларындағы қан тамырларға қуылады да, айналымдағы қан мөлшері көбейеді. Аталған өзгерістердің арқасында қысым жоғарылап, қан айналымы қалпына келеді.

Жеке органдағы қан айналу ерекшеліктері

Жүректегі қан айналу. Қанмен жабдықталған деңгейі жағынан жүрек ми мен бүйрекпен қатар алдыңғы орындардың бірін алады. Миокардқа келетін қан мөлшері бұлшық еттермен салыстырғанда 10 есе көп. Қалыпты жағдайда қолқаға қуылған қанның шамамен 10 проценті жүрек етін қоректендіруге кетеді. Миокардқа қан коронарлық артериялар арқылы келеді. Арнаулы тәжірибелер жүрекке келетін қанның 80 проценті сол жақ, ал 20 процентін оң жақ коронарлық артериялармен өтетінін көрсетті. Жүрек етінде капиллярлар торы өте көп, сондықтан жұмыс кезінде жүрекке келетін қан мөлшері ағзаның салмағынан 10 – 15 есе артады. Жүрек вена қаны екі жолмен ағады. Қанның бір бөлігі коронарлық синус арқылы оң жақ жүрекшеге құйылады. Бұл жолмен сол жақ қарыншадан аққан вена қаны өтеді. Ал жүрекше пердесі мен оң жақ қарынша еттерінен қан жүрек және Тебезиев веналары арқылы оң жақ қарыншаға құйылады. Жүректегі қан айналым жүрек жұмысының кезеңдері мен сатыларына байланысты өзгеріп отырады. Коронарлық қан айналым қарқыны систоланың изомериялық сатысы кезінде күрт төмендеп, қан қуалау кезеңінің басында жоғарылайды да, осы кезеңнің соңында қайтадан төмендеп, диастола кезінде қайта күшейеді.

Бауырдағы қан айналу. Бауырға бауыр артериясымен артерия қаны, қақпалық венамен ас қорыту ағзаларынан жинақталған вена қаны келеді. Бауырда қақпалық вена қайтадан капиллярлар торына тарамдалады, олар кейін қайтадан бірігіп бауыр венасына айналады. Сонымен бауырдан шыққан қан екі рет капиллярлар торынан өтеді: алғаш рет – құрсақ ағзаларында, екінші рет – бауырының өзінде.

Бүйректегі қан айналу. Бүйректе қан айналудың бірнеше ерекшеліктері бар. Бүйректің қыртысы қанды әкелетін майда артериялар Боумен капсуласына енеді. Бұл жерде олар 30 – 50 капиляр тұзақтарын құрып, мальпиги шумаған түзеді. әрбір тұзақтың ұзындығы 0,5 мм шамасында. Олар жинақталып келіп арнасы қанды әкелетін тамырлардан екі есе қанды әкететін тамырларға арналады. Шумақтан шыға сала бұл тамырлар сол нефрон түтіктерінің айналасында қайтадан капилляр торларына тарамданады. Нефрон түтікшелері қанды әкелетін тамырлардың шумаққа дейін бөлініп шығатын тармақтарынан да алады. Түтікшелер капиллярларынан қан ұйыстарына жиналып, одан әрі бүйрек венасына өтеді.

Шумақ капиллярларында қан қысымы өте жоғары, с.б. 70 – 90 мм – ге жетеді. Оның бірнеше себебі бар. Біріншіден, қанды әкелетін тамырлар арнасы қанды әкететін тамыр арнасынан әлдеқайда кең. Екіншіден, қанды әкететін тамырлар шумақтан шыққан соң қайтадан капиллярларға тарамдалады. Үшіншіден, бүйрек артериясы тікелей құрсақтық қолқадан басталады және өте қысқа.

Көк бауырдағы қан айналымы. Көк бауырда артериялар капиллярларға тарамдалмайды, тамыр ұшы кеңейе келіп тұйықтала береді. Осы тұйық «қапшықтың» қабырғасындағы тесіктер арқылы қан тікелей көкбауыр пульпасына құйылады. Одан әрі қан тағы да қабырғасында тесіктері бар вена синусына өтеді де, вена тамырларына қарай ағады. Құрылысының осындай ерекшеліктерімен байланысты көк бауыр қанды губка тәрізді сіңіріп, оның жалпы сөлшерінің 16 процентін сидыра алады.