Властивості кардіоміоцитів та кровопостачання серця

Серцево-судинна система

Функції та розвиток серцево-судинної системи

Серцево-судинна система утворена серцем, кровоносними та лімфатичними судинами.

Функції серцево-судинної системи:

транспортна - забезпечення циркуляції крові та лімфи в організмі, транспорт їх до органів та органів. Ця фундаментальна функція складається з трофічної (доставка до органів, тканин і клітин поживних речовин), дихальної (транспорт кисню та вуглекислого газу) та екскреторна (транспорт кінцевих продуктів обміну речовин до органів виділення) функції;
інтегративна функція - поєднання органів та систем органів у єдиний організм;
регуляторна функція, поряд з нервовою, ендокринною та імунною системами серцево-судинна система належить до регуляторних систем організму. Вона здатна регулювати функції органів, тканин та клітин шляхом доставки до них медіаторів, біологічно активних речовин, гормонів та інших, а також шляхом зміни кровопостачання;
серцево-судинна система бере участь у імунних, запальних та інших загальнопатологічних процесах (метастазування злоякісних пухлин та інших).

Розвиток серцево-судинної системи

Судини розвиваються із мезенхіми. Розрізняють первинний та вторинний ангіогенез. Первинний ангіогенез або васкулогенез є процесом безпосереднього, початкового утворення судинної стінки з мезенхіми. Вторинний ангіогенез - формування судин шляхом їхнього відростання від вже наявних судинних структур.

Первинний ангіогенез

Кровоносні судини утворюються в стінці жовткового мішка на третьому тижні ембріогенезу під індуктивним впливом ентодерми, що входить до його складу. Спочатку змезенхіми формуються кров'яні острівці.

Клітини острівців диференціюються у двох напрямках:

гематогенна лінія дає початок клітин крові;
ангіогенна лінія дає початок первинним ендотеліальним клітинам, які з'єднуються одна з одною та утворюють стінки кровоносних судин.

У тілі зародка кровоносні судини розвиваються пізніше (у другій половині третього тижня) з мезенхіми, клітини якої перетворюються на ендотеліоцити. Наприкінці третього тижня первинні кровоносні судини жовткового мішка з'єднуються із кровоносними судинами тіла зародка. Після початку циркуляції крові по судинах їх будова ускладнюється, крім ендотелію в стінці утворюються оболонки, що складаються з м'язових та сполучнотканинних елементів.

Вторинний ангіогенез є зростання нових судин від вже освічених. Він ділиться на ембріональний та постембріональний. Після того, як в результаті первинного ангіогенезу утворився ендотелій, подальше формування судин відбувається тільки за рахунок вторинного ангіогенезу, тобто шляхом відростання вже існуючих судин.

Особливості будови та функціонування різних судин залежить від умов гемодинаміки в цій галузі тіла людини, наприклад: рівень артеріального тиску, швидкість кровотоку тощо.

Серце розвивається з двох джерел:

ендокард утворюється з мезенхіми і спочатку має вигляд двох судин - мезенхімних трубок, які надалі зливаються з утворенням ендокарда;
міокард та мезотелій епікарда розвиваються з міоепікардіальної платівки - частини вісцерального листка спланхнотома.

Клітини цієї платівки диференціюються у двох напрямках:

зачаток мезотелію епікарда.

Зачаток займає внутрішнєположення, його клітини перетворюються на кардіоміобласти, здатні до поділу. Надалі вони поступово диференціюються в кардіоміоцити трьох типів: скорочувальні, провідні та секреторні. Із зачатку мезотелію (мезотеліобластів) розвивається мезотелій епікарда. З мезенхіми утворюється пухка волокниста неоформлена сполучна тканина власної платівки епікарда. Дві частини – мезодермальна (міокарда та епікард) та мезенхімна (ендокард) з'єднуються разом, утворюючи серце, що складається з трьох оболонок.

Будова ендокарда та міокарда

Серце -це своєрідний насос ритмічної дії. Серце є центральним органом крово- та лімфообігу. У будові його є риси як шаруватого органу (має три оболонки), так і паренхіматозного органу: у міокарді можна виділити строму та паренхіму.

Функції серця:

насосна функція – постійно скорочуючись, підтримує постійний рівень артеріального тиску;
ендокринна функція – вироблення натрійуретичного фактора;
інформаційна функція - серце кодує інформацію як параметрів артеріального тиску, швидкості кровотоку і передає їх у тканини, змінюючи обмін речовин.

Ендокард складаєтьсяз чотирьох шарів :

Ендотеліальний шар лежить на базальній мембрані та представлений одношаровим плоским епітелієм.

Субендотеліальний шар утворений пухкою волокнистою неоформленою сполучною тканиною. Ці два шари є аналогом внутрішньої оболонки кровоносної судини.

М'язово-еластичний шар утворений гладкими міоцитами та мережею еластичних волокон, аналог середньої оболонки судин.

Зовнішній сполучнотканинний шар утворений пухкою волокнистою неоформленою сполучною тканиною і є аналогом зовнішньоїоболонки судини. Він пов'язує ендокард з міокардом і продовжується в його строму.

Міокард є найпотужнішою оболонкою серця, він утворений серцевою м'язовою тканиною, елементами якої є клітини кардіоміоцитів. Сукупність кардіоміоцитів можна як паренхіму міокарда. Строма представлена прошарками пухкої волокнистої неоформленої сполучної тканини, які у нормі виражені слабо.

Властивості кардіоміоцитів та кровопостачання серця

Кардіоміоцити поділяються на три види:

основну масу міокарда складають робочі кардіоміоцити, вони мають прямокутну форму і з'єднуються один з одним за допомогою спеціальних контактів – вставних дисків. За рахунок цього вони утворюють функціональні синтиції;
провідні або атипові кардіоміоцити формують провідну систему серця, яка забезпечує ритмічне координоване скорочення різних відділів. Ці клітини, є генетично і структурно м'язовими, у функціональному відношенні нагадують нервову тканину, оскільки здатні до формування та швидкого проведення електричних імпульсів.

Розрізняють три види провідних кардіоміоцитів:

Р-клітини (пейсмекерні клітини) утворюють синоаурикулярний вузол. Вони відрізняються від робочих кардіоміоцитів тим, що здатні до спонтанної деполяризації та утворення електричного імпульсу. Хвиля деполяризації передається через нексуси своєрідним кардіоміоцитам передсердя, які скорочуються. Крім того, збудження передається на проміжні атипові кардіоміоцити передсердно-шлуночкового вузла. Генерація імпульсів Р-клітинами відбувається з частотою 60-80 за 1 хв;
проміжні (перехідні) кардіоміоцити передсердно-шлуночкового вузла передаю збудження на робочі кардіоміоцити, а такожна третій вид атипових кардіоміоцитів – клітини-волокна Пуркіньє. Перехідні кардіоміоцити також здатні самостійно генерувати електричні імпульси, проте їх частота нижче, ніж частота імпульсів, що генеруються пейсмекерними клітинами, і залишає 30-40 хв;
Клітини-волокна - третій тип атипових кардіоміоцитів, з яких побудовані пучок Гіса і волокна Пуркіньє. Основна функція клітин-волокон – передача збудження від проміжних атипових кардіоміоцитів робочим кардіоміоцитам шлуночка. Крім того, ці клітини здатні самостійно генерувати електричні імпульси з частотою 20 і менше 1 хвилини;
секреторні кардіоміоцити розташовуються у передсердях, основною функцією цих клітин є синтез натрійуретичного гормону. Він виділяється в кров тоді, коли до передсердя надходить велика кількість крові, тобто при загрозі підвищення артеріального тиску. Виділившись у кров, цей гормон діє на канальці нирок, перешкоджаючи зворотній реабсорбції натрію в кров із первинної сечі. При цьому в нирках разом із натрієм з організму виділяється вода, що веде до зменшення об'єму циркулюючої крові та падіння артеріального тиску.

Епікард - зовнішня оболонка серця, він є вісцеральним листком перикарда - серцевої сумки.

Епікард складається з двох листків:

внутрішнього шару, представленого пухкою волокнистою неоформленою сполучною тканиною;
зовнішнього - одношарового плоского епітелію (мезотелію).

Кровопостачання серця здійснюється за рахунок вінцевих артерій, що беруть початок від дуги аорти. Вінцеві артерії мають сильно розвинений еластичний каркас із вираженими зовнішньою та внутрішньою еластичними мембранами. Вінцеві артерії сильно розгалужуються до капілярів у всіхоболонках, а також у сосочкових м'язах та сухожильних нитках клапанів. Судини містяться і в основі клапанів серця. З капілярів кров збирається в коронарні вени, які виливають кров або праве передсердя, або венозний синус. Ще інтенсивніше кровопостачання має провідна система, де щільність капілярів на одиницю площі вище, ніж у міокарді.

Особливостями лімфовідтоку серця є те, що в епікарді лімфосуди супроводжують кровоносні судини, тоді як в ендокарді та міокарді утворюють власні рясні мережі. Лімфа від серця відтікає в лімфовузли в ділянці дуги аорти та нижнього відділу трахеї.

Серце отримує як симпатичну, так і парасимпатичну іннервацію.

Стимуляція симпатичного відділу вегетативної нервової системи викликає:

збільшення сили, частоти серцевих скорочень;
швидкості проведення збудження по серцевому м'язі;
а також розширення вінцевих судин та збільшення кровопостачання серця.

Стимуляція парасимпатичної нервової системи викликаєефекти, протилежні ефектам симпатичної нервової системи:

зменшення частоти та сили серцевих скорочень;
звуження вінцевих судин із зменшенням кровопостачання серця.

Будова артерій

Кровоносні судини є органами шаруватого типу. Складаються зтрьох оболонок:

Кровоносні судиниподіляються на:

артерії, що несуть кров від серця;
вени, якими рухається кров до серця;
судини мікроциркуляторного русла.

Будова кровоносних судин залежить від гемодинамічних умов. Гемодинамічні умови – це умови руху крові по судинах. Вони визначаються такими факторами: величиною артеріального тиску,швидкістю кровотоку, в'язкістю крові, впливом гравітаційного поля Землі, місцем судини в організмі.

Гемодинамічні умови визначають такіморфологічні ознаки судин, як:

товщина стінки (в артеріях вона більша, а в капілярах - менше, що полегшує дифузію речовин);
ступінь розвитку м'язової оболонки та напрямки гладких міоцитів у ній;
співвідношення в середній оболонці м'язового та еластичного компонентів;
наявність або відсутність внутрішньої та зовнішньої еластичних мембран;
глибина залягання судин;
наявність чи відсутність клапанів;
співвідношення між товщиною стінки судини та діаметром його просвіту;
наявність або відсутність гладкої м'язової тканини у внутрішній та зовнішній оболонках.

По діаметруартерії діляться на артерії малого, середнього та великого калібру.

За кількісним співвідношенням у середній оболонці м'язового та еластичного компонентівподіляються на артерії :