Funkční anatomie srdce
Yüklə 71,15 Kb. Pdf görüntüsü
|
|
Kardiovaskulární systém Funkční anatomie srdce • dvě funkčně spojená čerpadla pohánějící krev jedním směrem – pravá polovina srdce – levá polovina srdce • pravá polovina (pravá komora a síň) pohání nízkotlaký plicní oběh, do kterého přivádí odkysličenou krev • levá polovina (levá komora a síň) přečerpává okysličenou krev z plic do vysokotlakého systémového oběhu Čerpací činnost: • rytmické střídaní relaxace (diastola) a kontrakce (systola) svaloviny komor a síní • diastola – síně a komory se plní krví • systola - krev se vypuzuje ze srdce – systola síní - pomocná čerpadla – čerpají krev do komor – systola komor – hlavní čerpadla – čerpají krev do malého a velkého oběhu myokard Elektrická aktivita srdce • Funkční jednotky srdeční svaloviny – srdeční svalová vlákna jsou typickými vzrušivými elementy (schopnost generování akčního potenciálu) odpovídajícími na adekvátní podnět odpovědí „vše nebo nic“ – odpovídají na elektrický podnět vzruchem, vedou jej a po případě i samovolně tvoří – schopnost samovolně tvořit vzruchy je typická pro srdeční převodní soustavu – neschopnost kontrakce – neschopnost spontánní tvorby vzruchů je typická pro vlákna pracovního myokardu - hlavní funkcí je kontrakce – čerpání krve •
– obdobný jako u neuronu nebo kosterního svalu avšak s mnohem delší absolutní refrakterní fází (200-300 ms) podmíněnou –
2+ do buněk – a kdy membrána zůstává depolarizována až několik set milisekund – během níž není možno vyvolat další vzruch (prevence vzniku nekontrolovatelného šíření vzruchů v srdci) nerv, sval
Vznik a šíření vzruchu srdcem • srdeční svalovina funguje jako celek – jednotlivé buňky jsou mezi sebou spojeny strukturami o velmi nízkém elektrickém odporu – tzv. interkalárními disky – jakmile kdekoliv v předsíních nebo v komorách vznikne dostatečné podráždění, vyvolá vzruchovou aktivitu (akční potenciály), která se šíří dále po myokardiálních vláknech, dokud neproběhne po celém srdci • automacie – srdce samo vytváří podněty (podráždění), které se rytmicky opakují a opakově zachvacují vzruchovou aktivitou celý myokard – za generování těchto podnětů jsou odpovědné specializované buňky převodního systému • buňky sinoatriálního uzlu umístěného pod epikardem ve stěně pravé předsíně blízko ústí horní duté žíly • odtud se vzruch šíří po celém pracovním myokardu předsíní
• a dále do atrioventrikulárního uzlu, kde se pozdrží (funkční pauza mezi systolou síní a komor) • a dále putuje Hisovým svazkem, Tawarovými
Purkyňových vláken Mechanická činnost srdce • spojení elektrické a mechanické činnosti srdce – elektrické děje v srdci spouští jeho mechanickou činnost: vzruch je prostřednictvím iontů převeden na kontrakci myokardiálního vlákna – která pomocí chlopní atrioventrikulárních (zabraňujicích návratu krve do předsíní při systole komor) a semilunárních (bránících návratu krve z velkých tepen do komor během diastoly) umožňuje proudění krve jedním směrem
– tyto chlopně se uzavírají především tlakovými změnami v srdečních dutinách a velkých cévách • fáze srdečního cyklu (srdeční revoluce) – v systole i diastole rozlišujeme různé fáze podle tlakových a objemových změn v srdečních dutinách • dvě fáze systoly – fázi izovolumické kontrakce, kdy roste v komorách tlak, ale objem se nemění – trvání asi 60 ms – fázi ejekční (vypuzovací), kdy je tlak v komorách poměrně stálý a jejich objem se zmenšuje – trvání asi 200 ms • dvě fáze diastoly – fázi izovolumické relaxace, kdy nitrokomorový tlak klesá a objem se nemění – trvání asi 50 ms – fázi plnící, kdy objem komor roste, aniž by se měnil tlak v komorách – trvání asi 400-500 ms
Energetická a mechanická bilance • Starlingův zákon – příklad: na konci diastoly činí objem komory asi 130 ml, z čehož se během systoly vypudí asi 70ml. V případě zvýšeného venózního návratu na 180 ml se vypudí tepový objem 90 ml – tato závislost velikosti tepového objemu komory na její diastolické náplni se nazývá
– na úrovni srdečního vlákna tento zákon znamená, že vyvinutá síla kontrakce srdečního vlákna je funkcí jeho počáteční délky – tj. také počáteční délky sarkomery • Minutový objem srdeční – zdravé srdce je schopno měnit množství přečerpané krve v poměrně velkém rozsahu • minutový objem srdeční (tj. množství krve, které jedna komora přečerpá za minutu) se podle potřeb mění od 5 l/min na 25 -35 l/min • frekvence srdeční se může při maximální zátěži zvýšit z 60 na 180-220 tepů/min • Energetika srdeční práce – bezprostředním zdrojem energie pro kontrakci je ATP – energie pro resyntézu ATP získává myokard výhradně aerobně – spotřeba kyslíku v srdci činí v klidu asi 25 ml O 2 což je 1/10 celkové spotřeby organizmu – spotřebu O 2 hlavně ovlivňuje izovolumická kontrakce, izotonická kontrakce ovlivňuje spotřebu daleko méně – vztah k lékům – antihypertenzivám – srdce utilizuje překvapivě velké množství volných mastných kyselin a je schopno metabolizovat (využívat) kyselinu mléčnou.
Řízení srdeční činnosti • Nervové, humorální, celulární – všechny v zásadě působí na tyto parametry (děje) v srdci: • chronotropie – ovlivnění srdeční frekvence • inotropie – ovlivnění srdeční kontrakce • dromotropie – ovlivnění síňokomorového převodu • bathmotropie – ovlivnění vzrušivosti myokardu • Nervová regulace – parasympatikus • negativně chronotropně (zpomaluje srdeční frekvenci) • negativně inotropně (snižuje sílu srdeční kontrakce) • negativně dromotropně (zpomaluje síňokomorový převod) • negativně bathmotropně (snižuje vzrušivost myokardu) – sympatikus • opak parasympatiku • Humorální regulace – přes receptory pro katecholaminy a acetylcholin • katecholaminy reagují s adrenergními receptory beta – stejný efekt jako u sympatiku • acetylcholin reaguje v srdci s muskarinovými receptory – obdobný efekt jako u parasymptatiku – glukagon – pozitivně inotropní i chronotropní účinek – hormony štítné žlázy - pozitivně inotropní i chronotropní účinek – prostaglandíny, pohlavní hormóny • Celulární regulace – Starlingův zákon Starling law Funkční anatomie krevního oběhu •
okruhů vyživujících jednotlivé orgány (srdce, mozek, lednivy, svalstvo atd.). Je v něm 85 % krve. •
určený především k zajištění výměny dýchacích plynů v plicích. Je v něm asi 15% krve. •
vysokomolekulárními látkami, pro které je kapilární stěna nepropustná nebo jen málo propustná •
–
15% krve. –
a tkáním a také úroveň kapilárního hydrostatického tlaku. 3% krve
• malé tepny a tepénky • venuly
– prekapilární sfinktery – konečné úseky prekapilárních tepének. Jejích konstrikce nebo dilatace rozhoduje o počtu otevřených kapilár –
schopnost kontrakce - 7% krve –
zabezpečují rychlý převod krve z tepenného do žilního řečiště
– kapacitní cévy – především žíly, mají značnou roztažnost a mohou pojmout značný objem krve - 75% krve Arteriální část systémového oběhu
• Funkcí této části je dopravit krev pod tlakem do tkání a přeměnit nárazový tok krve z levé komory na kontinuální. • Rychlé proudění krve – od okysličení se do kapilár systémového oběhu krev dostane za 10 s, při zátěží do 2-3 sekund – v aortě rychlost během systoly až 1m/s – turbulentní charakter proudění. Průměrná rychlost krve v aortě 20 cm/s. • Krevní tlak – nejvyšší dosažená hodnota tlaku během systoly se nazývá systolický tlak, dosahuje hodnot 120 mm Hg nebo 16 kPa – nejnižší dosažená hodnota tlaku během diastoly se nazývá diastolický tlak, dosahuje hodnot 70 mm Hg nebo 12 KPa – rozdíl mezi systolickým a diastolickým tlakem je pulsový tlak, nebo tlaková amplituda – střední tlak – průměrná hodnota tlaku krve za celou srdeční akci, dosahuje hodnot asi 90 mm Hg nebo 9,3 kPa • Pulsní vlna – tlakový a objemový puls šířící se cévním systémem – rychlost je výrazně vyšší než rychlost pohybu krve (za 0,2 s dosáhne chodidel) – rychlost závisí na elasticitě cév EKG (elektrokardiografie) • Vznik EKG signálu – elektrická aktivita srdce se projevuje změnami elektrického napětí i na povrchu těla – tyto změny vznikají sumací elektrických projevů všech srdečních buněk – protože jednotlivé buňky nemají v daném okamžiku stejnou hodnotu akčního potenciálu a nepracují zcela synchronně, tečou po povrchu membrán a všude kolem srdce elektrické proudy •
– místa snímání elektrického signálu z povrchu těla a jejich značení se v elektrokardiografii pevně ustálily. Běžný elektrokardiografický záznam se dnes skládá z 12 svodů – svody rozdělujeme do 3 skupin • Bipolární končetinové svody podle Einthovena • Unipolární zvětšené končetinové svody podle Goldbergera • Unipolární hrudní svody podle Wilsona • EKG křivka – vlny (P, T vlny) – kmity (Q, R, S kmity) – intervaly (např. P-Q interval) – rytmus (napr. sínusový) – akce (např. pravidelná) – frekvence (např. 60/ min) Mikrocirkulace – část oběhu zajišťující výměnu metabolitů, vody, plynů, hormonů mezi krví a buňkami - funkční celek od arteriol až po venuly Výměna látek mezi krví a buňkami závisí na: 1. Stavbě cévní stěny: kapiláry a) endotel – jedna vrstva buněk, rozdílné uspořádání – mozek x játra, nižší endotel než v arteriích a vénách Prostor mezi buňkami cca 4 nm, tloušťka stěny 1 µm b) bazální membrána = oba význam pro výměnu látek + vně bazální membrány mukopolysacharidy c) nemají vlastní svalovinu – pericyty d) průměr 4 – 8 µm 2. Ploše řečiště – počet kapilár – cca 40 miliard – 1000 m 2 za klidových podmínek perfúze pouze 25 – 35 % 3. Době kontaktu krve se stěnou kapiláry – rychlost toku krve – 1 s 4. Difúzní dráha Průměr kapiláry, velikost krvinky, endotel – intersticium (kys.hyaluronová, proteoglykany, vlákna kolagenu, elastin, voda) X plíce Kapilární řečiště – distribuce krve: 1. Prekapilární oblast – cévy mají jednu vrstvu buněk hladké svaloviny (terminální arterioly, metaarterioly, prekapilární arterioly) z nich větve kapilár prekapilární svěrače – pro 1 – 2 kapiláry metaarterioly – preferenční kanál – částečně nebo úplně obchází „pravé“ kapiláry a-v nízkorezistentní spojení (mezenterium), preferenční kanály chybí ve svalech 2. Postkapilární oblast – venuly -pericyty – oblast postkapilárního odporu, řízení hydrostatického tlaku krve v kapilárách Paralelní uspořádání kapilár snižuje jejich celkový odpor Řízení mikrocirkulace 1. Nervová – adrenergní (NA) inervace - α - receptory 2-5 s vazokonstrikce prekapilární svěrače - β receptory – dilatace 1. Látková - β agonisté vazoaktivní substance – oxid uhličitý, pO 2 , pH, bradykinin, prostaglandiny, histamin, NO – vasodilatačně endotelin - vazokonstrikčně = regulace průtoku a denzity kapilár (plochy) Vztah mezi plochou a rychlostí průtoku 31 cm/s
0.05 cm/s Průtok krve v klidu (levé sloupce) a při cvičení 2. Filtrace: Faktory ovlivňující filtraci: a) Filtrační koeficient – různý (pro vodu je větší v ledvinách než ve svalech) může se lišit na arteriálním a venózním konci kapiláry závisí na vlastnostech endotelu mění se za patologických podmínek (látky zánětu – histamin ↑) b) Kapilární hydrostatický tlak – rozdíl mezi arteriálním a venózním koncem c) Hydrostatický tlak intersticiální tekutiny d) Koloidně –osmotický tlak plazmy (onkotický tlak) – albuminy e) Koloidně osmotický tlak (onkotický tlak) intersticia Ideální kapilára: TK=30 mmHg TK= 15 mmHg OT= 25 mmHg OT= 25 mmHg HT = 0 ( ±) OT i = 8 mmHg absorpce Čistý filtrační tlak: (TK – HT) – (OT-OT i ) = (30 – 0) – (25 – 8) = 30 – 17= = 13 mmHg (15 – 0) – (25 – 8) = 15 – 17 = = -2 mmHg Glomerulární kapilára: Stálý TK, filtrací stoupá onkotický tlak TK = 45 mmHg TK= 45 mmHg OT= 25 mmHg OT= 35 mmHg HT = 10 mmHg OT = 0 mmHg Čistý filtrační tlak = 10 mmHg = 0 mmHg Lymfatický systém – GIT, játra, kůže x mozek Význam: 1. Návrat tkáňové tekutiny do cirkulace – rozdíl mezi filtrací a absorpcí (cca 2 l/24 h) 2. Transport látek z intersticia do krve - albuminy 3. Absorpce vstřebaných látek 4. Transport bakterií, krvinek z tkání 5. Fagocytóza v lymfatických uzlinách – obranné mechanismy Stavba: a) Fenestrace stěn b) Svalovina c) Chlopně d) Lymfatické uzliny Pohyb lymfy: 1. Pasivní - dilace – nižší tlak – nasávání z intersticia, souběh s arteriolami 2. Aktivní – přítomností hladké svaloviny ve velkých cévách Yüklə 71,15 Kb. Dostları ilə paylaş:
|