srce - fiziologija
Post on 14-Aug-2015
372 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Srce
prof. dr. sc. Reno Hrašćan
Srce kao crpka
prof. dr. sc. Reno Hrašćan
Srčani mišić
srce je sastavljeno od dvije odvojene crpke: 1. desno srce – izbacuje krv u pluća; 2. lijevo
srce – crpi krv kroz periferne organe
svako je od tih dvaju zasebnih dijelova srca pulsirajuća crpka sastavljena od dviju komora:1.
pretklijetke ili atrija – slabo pokretačka crpka koje pomažu kretanju krvi u klijetku; 2. klijetke
ili ventrikula – stvaraju najveći dio sile kojom desna klijetka potiskuje krv kroz plućni
cirkulacijski sustav, a lijeva klijetka kroz periferni cirkulacijski sustav
graña srčanog mišića: 1. atrijski mišić; 2. ventrikularni mišić; 3. specijalizirana
podražljiva i vodljiva mišićna vlakna; atrijski i ventrikularni mišić kontrahiraju se gotovo na isti
način kao i skeletni mišići s tim što u srčanom mišiću kontrakcija traje mnogo dulje;
specijalizirana podražljiva i vodljiva vlakna kontrahiraju se vrlo slabo jer sadrže malo
kontraktilnih fibrila, ona ispoljavaju ritmičnost i provode impulse različitom brzinom čineći na taj
način sustav koji podražuje srce i nadzire njegov ritam
Srčani mišić
srčani mišić kao sincicij: srčana se mišićna vlakna sastoje od brojnih pojedinačnih stanica
meñusobno povezanih u nizu; stanične se membrane meñusobno stapaju tako da stvaraju
pukotinska spojišta kroz koje je moguća slobodna difuzija iona; ioni se lako kreću u
unutarstaničnoj tekućini uzduž uzdužne osi mišićnih vlakana pa akcijski potencijali bez teškoća
putuju kroz prijelazne ploče od jedne do druge srčane mišićne stanice
1. atrijski sincicij – tvori stijenku obje pretklijetke; 2. ventrikularni sincicij – tvori stijenku obje
pretklijetke; normalno se akcijski potencijali ne mogu prenijeti iz atrijskog sincicija u ventrikularni
sincicij izravno preko vezivnog tkiva; oni se prenose samo putem specijaliziranoga provodnog
sustava; podjela srčanog mišića u dva funkcijska sincicija omogućuje pretklijetkama da se
kontrahiraju kratko vrijeme prije kontrakcije klijetki
Graña srca i smjer toka krvi kroz srčane komore Akcijski potencijali u srčanom mišiću
akcijski potencijal ventrikularnog mišića u prosjeku iznosi oko 105 mV, što znači da se membranski potencijal povećava s negativne vrijednosti od oko -85 mV, kakva je izmeñu pojedinih otkucaja, na pozitivnu vrijednost od oko +25 mV tijekom svakog otkucaja; nakon početnog šiljka, membrana u atrijskom mišiću ostaje depolarizirana oko 0,2 s, a u ventrikularnommišiću oko 0,3 s što se vidi kao plato na koji se nastavlja repolarizacija; zbog platoa akcijskog potencijala kontrakcija u srčanom mišiću traje i do 15 puta dulje od kontrakcije u skeletnom mišiću
u srčanom je mišiću akcijski potencijal uzrokovan otvaranjem: 1. brzih natrijskih kanala istih kao u skeletnom mišićju; 2. sporih kalcijskih kanala (kalcijsko-natrijski kanali) koji ostaju kao u skeletnom mišićju; 2. sporih kalcijskih kanala (kalcijsko-natrijski kanali) koji ostaju otvoreni nekoliko desetinki sekunde; u tijeku tog vremena velik broj kalcijevih i natrijevih iona utječe kroz te kanale u mišićno vlakno, pa to produljuje depolarizaciju i uzrokuje nastanak platoa; kalcijevi ioni koji ulaze za vrijeme tog akcijskog potencijala pomažu u poticanju mišićne kontrakcije
smanjena propusnost membrane srčanog mišića za kalijeve ione neposredno nakon početka akcijskog potencijala pridonosi produljenju akcijskog potencijala i nastanku platoa; smanjuje se istjecanje kalijevih iona za vrijeme platoa, a to spriječava rani povratak napona akcijskog potencijala na razinu u mirovanju; kad se poslije 0,2-0,3 s kalcijsko-natrijski kanali zatvore, propusnost se membrane za kalijeve ione povećava, a membranski se potencijal vraća na vrijednost u mirovanju
Ritmični akcijski potencijali Purkinjeova vlakna i vlakna ventrikularnog mišića Sprega podraživanja i kontrakcije
u sarkoplazmu za vrijeme akcijskog potencijala, osim kalcijevih iona osloboñenih iz cisterni
sarkoplazmatske mrežice, difundira i velik broj kalcijevih iona iz T-cjevčica; sarkoplazmatska je
mrežica u srčanom mišiću slabije razvijena nego u skeletnom mišiću, dok je promjer odnosno
volumen T-cjevčica veći; krajevi T-cjevčica izravno se otvaraju na vanjskoj površini srčanoga volumen T-cjevčica veći; krajevi T-cjevčica izravno se otvaraju na vanjskoj površini srčanoga
mišićnog vlakna, pa izvanstanična tekućina protječe i kroz T-cjevčice; količina kalcijevih iona
koja je na raspolaganju za izazivanje kontrakcije srčanog mišića ponajviše ovisi o koncentraciji
tih iona u izvanstaničnoj tekućini
Srčani ciklus
srčani ciklus sastoji se od razdoblja relaksacije, nazvanog dijastola i razdoblja kontrakcije,
nazvanog sistola
svaki srčani ciklus započinje spontanim stvaranjem akcijskog potencijala u sinusnom čvoru;
akcijski potencijal brzo putuje kroz obe pretklijetke, a zatim kroz AV-snop u klijetke; zbog
ustrojstva provodnog sustava na prijelazu iz pretklijetki u klijetke usporava se prolaz impulsa iz
pretklijetki u klijetke za više od 1/10 sekunde; to usporenje omogućuje pretklijetkama da se
kontrahiraju prije klijetki
krv bez zastoja protječe iz vena u pretklijetke, odakle 75% krvi dospije u klijetke prije kontrakcije krv bez zastoja protječe iz vena u pretklijetke, odakle 75% krvi dospije u klijetke prije kontrakcije
pretklijetki; preostalih 25% krvi u klijetke se ubaci kontrakcijom pretklijetki
val a nastaje kontrakcijom pretklijetki, tlak u desnoj pretklijetki povisi se za 0,5-0,8 kPa, a u
lijevoj pretklijetki za 0,9-1,1 kPa; val c pojavi se kad se klijetke počinju kontrahirati, djelomično
nastaje zato što se na početku kontrakcije klijetki neznatna količina krvi vraća u pretklijetke, ali
većinom nastaje zato što se zbog povišenja tlaka u klijetkama AV-zalisci izbočuju prema natrag
u pretklijetke; val v pojavi se pri kraju kontrakcije klijetki, nastaje zbog pritjecanja krvi iz vena u
pretklijetke za vrijeme kontrakcije klijetki kad su AV-zalisci zatvoreni
Zbivanja tijekom srčanog ciklusa lijeve klijetke
Srčani ciklus
nakon završetka sistole i sniženja ventikularnih tlakova na niske dijastoličke vrijednosti, povišeni atrijski tlakovi otvaraju AV-zaliske pa krv utječe u klijetke što predočava porast krivulje ventrikularnog volumena; to je nazvano razdobljem brzog punjenja klijetki koje odgovara prvoj trećini dijastole; tijekom srednje trećine dijastole u klijetke pritječe mala količina krvi; tijekom posljednje trećine dijastole kontrahiraju se pretklijetke što povećava pritjecanje krvi u klijetke
nakon početka kontrakcije klijetki tlak se njima povisi što uzrokuje zatvaranje AV-zalistaka; tijekom sljedeće 0,02-0,03 s tlak u klijetkama povisi se toliko da postane viši od tlakova u aorti i plućnoj arteriji pa se otvore polumjesečasti aortalni i plućni zalisci; tijekom tog razdoblja klijetke se kontrahiraju ali se ne prazne; to je razdoblje izovolumne ili izometrične kontrakcije
kad se tlak u lijevoj klijetki povisi malo iznad 10,5 kPa, a tlak u desnoj klijetki malo iznad 1,1 kPa, otvaraju se polumjesečasti zalisci pa krv počinje istjecati iz klijetki; približno 70% krvi se izbaci tijekom prve trećine razdoblja izbacivanja – razdoblje brzog izbacivanja, a 30% se izbaci tijekom druge i treće trećine – razdoblje sporog izbacivanja
pri kraju sistole klijetke se relaksiraju što uzrokuje sniženje ventrikularnog tlaka, dok se ventrikularni volumen ne mijenja – razdoblje izovolumne ili izometrične relaksacije
Srčani ciklus
završni dijastolički volumen – zbog punjena se volumen svake klijetke tijekom dijastole
poveća na 110-120 mL
udarni volumen – tijekom sistole volumen se svake klijetke smanji za 70 mL
završni sistolički volumen – volumen koji preostaje u svakoj klijetki, iznosi 40-50 mL
frakcija izbacivanja – udio završnog dijastoličkog volumena koji se izbacuje, iznosi 0,6
završni dijastolički tlak klijetke – krivulja dijastoličkog tlaka dobivena je punjenjem srca sve
većim količinama krvi te mjerenjem dijastoličkog tlaka neposredno pred kontrakciju klijetke
krivulja sistoličkog tlaka dobivena je mjerenjem sistoličkog tlaka postignutoga kontrakcijom
klijetke pri različitim volumenima punjena klijetke
ulaženje krvi u aortu izaziva rastezanje njezine stijenke i povišenje tlaka na 16 kPa (sistolički
tlak); pošto se zatvore zalisci aorte, aortalni se tlak tijekom dijastole snižava zbog otjecanja krvi;
prije ponovne kontrakcije klijetki aortalni se tlak snizi na 10,5 kPa (dijastolički tlak)
krivulja tlaka u plućnoj arteriji slična je onoj u aorti, osim što su vrijednosti tlakova u plućnoj
arteriji šest puta niže od vrijednosti u aorti
Odnos izmeñu volumena i tlaka u lijevoj klijetki tijekom dijastole i sistole Srčani rad
kad čovjek miruje, srce u svakoj minuti izbaci 4-6 L krvi; tijekom napornog mišićnog rada srce mora izbacivati četiri do sedam puta više krvi
volumen krvi izbačen iz srca regulira se: 1. autoregulacijom srčanog izbacivanja krvi ovisno o promjenama volumena krvi koja utječe u srce; 2. nadzorom autonomnoga živčanog sustava nad srčanom frekvencijom i snagom srčane kontrakcije
srčani minutni volumen – količina krvi koju lijeva klijetka u jednoj minuti izbaci u aortu venski priljev – količina krvi koja u jednoj minuti pritječe iz vena u desnu pretklijetku količina krvi koja iz vena dotječe u srce najčešće u cijelosti odreñuje količinu krvi koju srce
izbaci svake minute; sposobnost srca da se prilagodi promjenama volumena pridošle krvi zove se Frank-Starlingov srčani mehanizam – što se srčani mišić tijekom punjenja više isteže to je snaga kontrakcije veća, pa se u aortu izbacuje veća količina krvi
arterijski tlak u aorti ne smanjuje srčani minutni volumen sve dok se srednji arterijski tlak ne povisi iznad 21 kPa; tijekom normalnoga srčanog rada pri normalnim sistemskim arterijskim tlakovima izmeñu 11 i 19 kPa srčani minutni volumen je odreñen time koliko lako krv protječe kroz tkiva, a to nadzire veličinu vraćanja krvi u srce
Stalnost srčanoga minutnog volumena
Srčani rad
krivulje ventrikularne funkcije – način prikazivanja funkcijske sposobnosti klijetki da izbacuje krv; 1. krivulja rada pojedinačne kontrakcije – s povišenjem tlaka u lijevoj i desnoj pretklijetki povećava se i rad obavljen pojedinačnom kontrakcijom na toj strani srca sve dok se ne dosegnu krajnje granice ventrikularne sposobnosti izbacivanja krvi; 2. krivulja ventrikularnog minutnog volumena – kad se tlak u desnoj ili lijevoj pretklijetki povisi poveća se i minutni volumen pripadne klijetke
djelotvornost srca kao crpke nadziru simpatički i parasimpatički živci; pri odreñenoj razini atrijskog tlaka količina krvi koju srce izbaci svake minute može se simpatičkim podraživanjem često povećati i više od 100%; podraživanje parasimpatikusom smanjuje tu količinu krvi gotovo često povećati i više od 100%; podraživanje parasimpatikusom smanjuje tu količinu krvi gotovo do ništice
pri bilo kojem tlaku u desnoj pretklijetki srčani minutni volumen povećava se s povećanjem simpatičkog podraživanja, a smanjuje se s povećanjem parasimpatičkog podraživanja; promjene minutnog volumena uzrokovane živčanim podraživanjem posljedica su promjena srčane frekvencije i promjena snage srčane kontrakcije jer se oba čimbenika mijenjaju pri reagiranju na živčano podraživanje
suvišak kalijevih iona u izvanstaničnoj tekućini smanjuje membranski potencijal mirovanja srčanih mišićnih vlakana čime se smanjuje amplituda akcijskog potencijala pa srčana kontrakcija postaje sve slabija
Krivulje funkcije lijeve i desne klijetke (pas) Normalna krivulja minutnog volumena lijeve i desne klijetke u mirovanju
Učinak simpatičkog i parasimpatičkog podraživanja na krivulju srčanog minutnog volumena
Ritmična ekscitacija srca
prof. dr. sc. Reno Hrašćan
Posebni srčani sustav za stvaranje i provoñenje impulsa
sinusni čvor (sinus-atrijski ili SA-čvor) – stvara normalni ritmični impuls internodalni putovi – provode impuls od sinusnog čvora do AV-čvora atrijsko-ventrikularni čvor (AV-čvor) – usporava prijenos impulsa na prijelazu iz pretklijetke u
klijetku AV-snop – provodi impuls iz pretklijetki u klijetke Purkinjeova vlakna (lijevi i desni snop) – provode impuls u sve dijelove klijetki sampodraživanje vlakana sinusnog čvora – vlakna čvora i u mirovanju imaju umjeren broj
otvorenih kanala za natrijeve ione, pa natrijevi ioni ulaze izmeñu srčanih otkucaja u vlakna i smanjuju negativnost membranskog potencijala mirovanja; kad potencijal dosegne napon praga smanjuju negativnost membranskog potencijala mirovanja; kad potencijal dosegne napon praga podražaja od približno -40 mV, kalcijsko-natrijski kanali aktiviraju se i omogućuju ulaženje kalcijevih i natrijevih iona, pa uzrokuju nastanak akcijskog potencijala; kalcijsko-natrijski kanali zatvaraju se tijekom 100 do 150 milisekundi poslije otvaranja i otprilike u isto vrijeme otvaraju kalijski kanali čime se unutarstanični potencijal vraća na negativnu vrijednost koju ima u mirovanju, pa akcijski potencijal prestaje; kalijski kanali ostaju otvoreni sljedećih nekoliko desetinki sekunde omogućujući izlaženje viška kalijevih iona, što izaziva hiperpolarizaciju unutar vlakna; u nekoliko desetinki sekunde poslije završetka akcijskog potencijala zatvaraju se kalijski kanali; tada ulaženje natrijevih iona prevlada nad izlaženjem kalijevih iona, što izaziva smanjenje negativnosti potencijala u mirovanju dosežući razinu praga podražaja od približno -40 mV
SA-čvor i Purkinjeov sustav srca
Ritmično odašiljanje impulsa u vlaknu SA-čvora
Posebni srčani sustav za stvaranje i provoñenje impulsa
krajevi vlakana sinusnog čvora stapaju se s vlaknima atrijskog mišića, pa se akcijski potencijali šire u ta mišićna vlakna kroz cijeli atrijski mišić; brzina provoñenja srčanog impulsa veća je u prednjem, srednjem i stražnjem internodalnom putu zbog prisutnosti specijaliziranih provodnih vlakana
srčani impuls dospije u atrijsko-ventrikularni čvor približno 0,03 s poslije nastanka u sinusnom čvoru; unutar samog atrijsko-ventrikularnog čvora zaostaje oko 0,09 s prije nego što uñe u penetracijski dio AV-snopa, preko kojega impuls ulazi u klijetke; končno zadržavanje od 0,04 s nastaje u penetracijskom dijelu AV-snopa; sporo provoñenje najvećim je dijelom uzrokovano smanjenjem broja pukotinskih spojišta izmeñu uzastopnih mišićnih stanica u uzrokovano smanjenjem broja pukotinskih spojišta izmeñu uzastopnih mišićnih stanica u provodnom putu
Purkinjeova vlakna vode od atrijsko-ventrikularnog čvora kroz AV-snop u klijetke; to su debela vlakna koja prenose akcijski potencijal brzinom 1,5-4 m/s što omogućuje da se srčani impuls trenutno prenese kroz cijeli ventrikularni mišić; brzi prijenos akcijskih potencijala posljedica je velike propusnosti pukotinskih spojišta u prijelaznim pločama izmeñu susjednih srčanih stanica; Purkinjeova vlakna u klijetkama dijele se na lijevu i desnu granu snopa; svaka se grana spušta prema vršku klijetki dijeleći se u sve manje grane te se vraćaju prema bazi srca; od ulaska srčanog impulsa u grane snopa do dolaska u završna Purkinjeova vlakna proñu 0,03 s; za prijenos od endokardijalne do epikardijalne površine klijetke potrebne su još 0,03 s
AV-čvor Prijenos srčanog impulsa kroz srce
Elektrokardiogram
prof. dr. sc. Reno Hrašćan
Normalni elektrokardiogram
kad srčani impuls prolazi kroz srce, električna se struja iz srca širi u okolna tkiva, a manji dio dopire do površine tijela; te struje stvaraju električni potencijal koji se može registrirati elektrodama postavljenim na kožu s obiju strana srca; tako dobiveni zapis zove se elektrokardiogram
normalni elektrokardiogram sastoji se od P-vala, QRS-kompleksa i T-vala; QRS-kompleks sastoji se često od tri zasebna vala: Q-vala, R-vala i S-vala; P-val je uzrokovan električnim potencijalima što nastaju kad se pretklijetke depolariziraju prije njihove kontrakcije; QRS-kompleks izazivaju potencijali nastali tijekom depolarizacije klijetki prije njihove kontrakcije; P-kompleks izazivaju potencijali nastali tijekom depolarizacije klijetki prije njihove kontrakcije; P-val i komponente QRS-kompleksa jesu depolarizacijski valovi; T-val je uzrokovan potencijalima što nastaju tijekom oporavka klijetki od stanja depolarizacije; taj se proces dogaña u ventrikularnom mišiću 0,25-0,35 s nakon depolarizacije; T-val je repolarizacijski val; proces repolarizacije klijetki traje približno 0,15 s
P-val pojavi se na početku kontrakcije pretklijetki, a QRS-kompleks na početku kontrakcije klijetki; klijetke ostaju kontrahirane nekoliko milisekundi pošto završi repolarizacija, tj. pošto završi T-val; pretklijetke se repolariziraju 0,15-0,20 s poslije P-vala u trenutku kad se na elektrokardiogramu pojavi QRS-kompleks, stoga je val repolarizacije pretklijetki ili atrijski T-valprikriven QRS-kompleksom
Normalni elektrokardiogramNormalni elektrokardiogram
kad je elektrokardiogram snimljen pomoću elektroda postavljenih na obje ruke ili na jednu ruku i
na jednu nogu, napon QRS-kompleksa iznosi oko 1 mV, napon je P-vala 0,1-0,3 mV, a T-vala
0,2-0,3 mV
vrijeme od početka P-vala (početak pobuñivanja pretklijetki) do početka QRS-kompleksa
(početak pobuñivanja klijetki) zove se PQ-interval; on iznosi približno 0,16 s; taj se interval
naziva i PR-interval jer Q-val često izostane; QT-interval traje od početka Q-vala (ili R-vala
ako je Q-val izostao) do kraja T-vala; to vremensko razdoblje kontrakcije klijetki traje oko 0,35 s
srčana frekvencija je recipročna vremenu što proñe izmeñu dva uzastopna otkucaja; normalni
interval izmeñu dva uzastopna QRS-kompleksa traje približno 0,83 s, normalna je srčana
frekvencija 60/0,83 puta u minuti ili 72 otkucaja u minuti
u klijetkama struja tijekom gotovo cijeloga ciklusa depolarizacije (osim pri samom kraju) teče od
negativnog prema pozitivnom dijelu, što znači u smjeru od srčane baze prema vršku; ako se
mjerni ureñaj spoji na površinu tijela, tada će elektroda bliža bazi biti negativna, ona bliža vršku
bit će pozitivna, a mjerni će ureñaj zabilježiti pozitivan otklon
Strujni tok u prsnom košu oko djelomično depolariziranih klijetkiUobičajeni raspored elektroda
za registraciju standardnih elektrokardiografskih odvoda
Cirkulacija
prof. dr. sc. Reno Hrašćan
Opći pregled cirkulacije
funkcija je cirkulacije zadovoljavanje tkivnih potreba: prijenos hranjivih tvari do tkiva, odnošenje otpadnih proizvoda, prijenos hormona iz jednoga dijela tijela u drugi dio te održavanje prikladne okoline u svim tjelesnim tekućinama potrebne za optimalno preživljavanje i funkciju stanica
cirkulacijski sustav dijeli se na sistemsku cirkulaciju i plućnu cirkulaciju; budući da sistemska cirkulacija opskrbljuje krvlju sva tkiva u tijelu, osim pluća, često se zove veliki krvotok ili periferna cirkulacija
funkcionalni dijelovi cirkulacijskog sustava: 1. arterije – dovode krv pod visokim tlakom iz srca u tkiva; zbog toga imaju jake stijenke, a krv u njima protječe brzo; 2. arteriole – krajnji mali srca u tkiva; zbog toga imaju jake stijenke, a krv u njima protječe brzo; 2. arteriole – krajnji mali ogranci arterijskog sustava, a djeluju poput kontrolnih ventila kroz koje se krv propušta u kapilare; imaju snažnu mišićnu stijenku pomoću koje se mogu zatvoriti ili proširiti i tako, ovisno o tkivnim potrebama, promijeniti dotok krvi u kapilare; 3. kapilare – izmjena tekućine, hranjivih tvari, elektrolita, hormona i drugih tvari izmeñu krvi i meñustanične tekućine; kapilarne stijenke vrlo su tanke i sadrže sitne kapilarne pore koje su propusne za vodu i za tvari male molekularne mase; 4. venule – prikupljaju krv iz kapilara, te se spajaju u sve veće vene; 5. vene – služe za prijenos krvi iz tkiva natrag u srce; budući da je tlak u venskom sustavu nizak, venske su stijenke tanke, no s dovoljno mišića koji omogućuju njihovo stezanje i širenje; vene djeluju kao glavni spremnik krvi, čiji se volumen može nadzirati ovisno o potrebama organizma
Opći pregled cirkulacije
srce izbacuje krv na mahove, pa arterijski tlak koleba izmeñu sistoličke razine od 16 kPa i
dijastoličke razine od 10,5 kPa; srednji je tlak u aorti oko 13 kPa; tlak u sistemskim kapilarama
koleba izmeñu 4,7 kPa na arterijskom kraju i 1,3 kPa na venskom kraju; prosječni kapilarni tlak
iznosi 2,3 kPa, to je dovoljno nizak tlak da vrlo malo plazme istječe iz propusnih kapilara, a iznosi 2,3 kPa, to je dovoljno nizak tlak da vrlo malo plazme istječe iz propusnih kapilara, a
hranjive tvari mogu lako difundirati do stanica
u plućnim arterijama sistolički je tlak oko 3,3 kPa, dijastolički 1,1 kPa, a srednji tlak 2,1 kPa;
niski tlakovi u skladu su s plućnim zahtjevima: izlaganje plućne kapilarne krvi kisiku u plućnim
alveolama, a udaljenost koju krv mora prijeći prije povratka u srce je malena
Raspodjela krvi u različitim dijelovima cirkulacijskog sustava
Normalni krvni tlakovi u različitim dijelovima cirkulacijskog sustava
Predavanje je prireñeno prema izvorniku:Arthur C. Guyton, John E. Hall:Medicinska fiziologija deseto izdanjedeseto izdanjeUrednici hrvatskog izdanja: Sunčana Kukolja Taradi, Igor AndreisMedicinska naklada Zagreb, 2003.
top related