Transcript Kardiovaskulární systém

6. Kardiovaskulární systém
KPK/FYO
Filip Neuls & Michal Botek
Anatomický základ
• KVS = uzavřený systém
zajišťující trvalou cirkulaci
krve
• srdce
• cévy
▫ tepny
▫ žíly
▫ vlásečnice
• krev
• (lymfatický systém)
Funkce kardiovaskulárního systému
• transport dýchacích
plynů (O2, CO2)
• transport živin a zplodin
jejich metabolismu
• imunologické funkce
(ochrana organismu)
• transport hormonů
• termoregulace
• udržování homeostázy aj.
Malý plicní oběh
pravá síň - pravá komora plicní tepna (plicnice) - plicní
tepénky - arterioly vlásečnice plicních sklípků
(zde probíhá sycení krve O2 a
odevzdání CO2) - venuly - žilky
- 4 plicní žíly - levá síň
Velký tělní oběh
(systémový oběh)
levá síň - levá komora - aorta tepny - tepénky - arteriolykapiláry (zde se odevzdá O2
tkáním a do krve přestupuje
CO2) - kapiláry - venuly - žilky
- žíly - horní a dolní dutá žíla pravá síň
Srdce
• čtyřdutinová pumpa (systém dvou
tlakových čerpadel) pohánějící krev v
systému cév („potrubí“, krevní oběh)
• dvojitá cirkulace – srdce je rozděleno na
dvě poloviny, krev prochází srdcem 2x
• činnost srdce vytváří tlakový gradient
jako základ krevní cirkulace
• srdeční chlopně brání zpětnému toku
krve
• charakterem srdeční pulzace, tlakovým
gradientem a chlopněmi je určen směr
cirkulace
• pulzace srdeční trubice je patrná již v
embryonálním vývoji (od 6. týdne
těhotenství)
Srdeční svalovina (myokard)
• srdce – dutý orgán tvořený převážně srdeční svalovinou
(myokardem); ta je nejsilnější v levé komoře
• funkčně spojuje vlastnosti kosterního i hladkého svalu
• vlákna myokardu jsou obvykle jednojaderná, obsahují velké
množství objemných mitochondrií
• interkalární disky – struktury propojující buňky
myokardu; umožňují šíření akčního potenciálu z buňky na
buňku tak, že srdce pracuje elektricky a následně mechanicky
jako celek (soubuní, syncytium)
• myokard obsahuje dva typy buněk tvořící
▫ pracovní myokard – srdeční buňky schopné kontrakce
▫ převodní systém srdeční – srdeční buňky specializované na
tvorbu a vedení vzruchu
Fyziologické vlastnosti myokardu
• dráždivost – schopnost odpovědět na
podráždění stahem (princip „vše nebo nic“)
• stažlivost (kontraktilita) – schopnost srdečních
vláken zkracovat svou délku
• automacie a rytmicita – schopnost
pravidelně (rytmicky) a bez vnějšího podnětu
(automaticky) vytvářet vzruchy
• vodivost – schopnost vedení vzruchu po celém
myokardu
Srdeční chlopně
• atrioventrikulární (cípaté) chlopně – mezi síněmi a komorami;
brání návratu krve do síní během systoly komor
▫ trojcípá v pravém srdci
▫ dvojcípá (mitrální) v levém srdci
• semilunární (poloměsíčité) chlopně – mezi komorami a velkými
tepnami; braní návratu krve do komor během diastoly
• otevírání a uzavírání chlopní – pasivní mechanický děj na základě
tlakových změn v systole a diastole
• papilární svaly se pomocí tzv. šlašinek (chordae tendineae)
upínají na konce cípatých chlopní a brání jejich překlopení do
síní, napomáhají správnému uzavírání chlopní
• poruchy funkce chlopní: prolaps (propad chlopně, většinou do
síně), nedomykavost (insuficience), stenóza (zúžení chlopně)
Převodní systém srdeční
•
•
•
•
•
sinoatriální (SA) uzel (Keith-Flack)
atrioventrikulární (AV) uzel (Aschoff-Tawara)
Hisův svazek
pravé a levé Tawarovo raménko
Purkyňova vlákna
Funkce převodního systému
• SA uzel – tvoří spontánní rytmické akční
potenciály (sinusový rytmus), přirozený
pacemaker s frekvencí cca 60-80/min, pracuje
automaticky, ale je pod vlivem zejména
autonomního nervového systému
• AV uzel – také schopen tvorby vzruchů (3040/min, nodální rytmus), je pod kontrolou SA
uzlu, dochází v něm ke zpomalení vedení
vzruchu, čímž je dáno zpoždění systoly komor za
systolou síní
• pomocí ostatních částí systému se vzruch šíří po
myokardu
Kontrakce myokardu
• princip podobný jako u svalové kontrakce
• klidový membránový potenciál (polarizace – dána
nerovnoměrným rozložením iontů uvnitř a vně buňky)
• akční potenciál – depolarizace, spřažení elektrické a
mechanické činnosti myokardu
• typické pro myokard – dlouhá depolarizace (plató akčního
potenciálu)
• refrakterní fáze – ztráta dráždivosti myokardu po akčním
potenciálu (brání tetanickému stahu), je absolutní (myokard není
dráždivý vůbec) a relativní (dráždivost se postupně navrací,
depolarizaci může vyvolat nadprahový podnět)
• repolarizace – návrat do výchozích podmínek
• Frank-Starlingův zákon – při větším protažení vláken
myokardu před začátkem systoly je následný stah intenzivnější
(zvyšuje se kontraktilita)
Srdeční revoluce (srdeční cyklus)
• čerpací činnost srdce je založena na střídání
diastoly (relaxace, ochabnutí) a systoly
(kontrakce) svaloviny komor
• během diastoly – komory se plní krví
• během systoly – krev je vypuzena do velkých
tepen (plicnice, aorta)
• síně – fungují jako pomocná čerpadla,
napomáhají dokonalému plnění komor (systola
síní těsně předchází systolu komor)
Průběh srdeční revoluce
• fáze plnící, diastola – tlaky v síních a komorách jsou vyrovnané a nízké,
atrioventrikulární chlopně otevřené, krev proudí ze síní do komor, tj. období
rychlého plnění komor
• období pomalého plnění komor – menší objem krve se do komor dostává v
důsledku aktivní kontrakce (systoly) síní
• objem komor na konci diastoly je cca 120-140 ml, tzv. end-diastolický objem
• systola komor – tlak v komorách se zvyšuje, uzavřou se atrioventrikulární
chlopně
• nitrokomorový tlak roste, ale objem komor se nemění, tj. fáze isovolumická
• když tlak v komorách překoná tlak v tepnách, otevřou se semilunární chlopně a
krev proudí do velkých cév – fáze ejekční, období rychlého vypuzování, odrazem
je systolický tlak
• tlak vypuzované krve i tlak v komorách postupně klesá, období pomalého
vypuzování
• při dalším poklesu tlaku v komorách se uzavřou semilunární chlopně vlivem
tlakového rozdílu mezi velkými cévami (aortou, plicnicí) a komorami
• tlak v komorách dále klesá, fáze isovolumické relaxace (nitrokomorový tlak
prudce klesá, ale objem se nemění)
Srdeční frekvence (SF)
• počet tepů/min; tepová frekvence (TF) je odrazem
SF na periferii
• úzce souvisí s aktuálními potřebami organismu
vzhledem k dodávce kyslíku a živin, roli ale hrají např.
i různé emoční stavy
• bradykardie - zpomalení SF pod fyziologickou mez
(pod 60 tepů/min u dospělých); může se objevovat ve
spánku, ve stavu tělesné a duševní relaxace, často
fyziologicky přítomna v klidu u trénovaných sportovců
• tachykardie – zrychlení SF nad fyziologickou mez
(nad 90–100 tepů/min); nejčastější fyziologickou
příčinou je pohybová aktivita
Minutový srdeční výdej (MSV, Q)
• též minutový objem srdeční, množství krve přečerpané za 1
minutu:
MSV = tepový objem × srdeční frekvence
• v klidu cca 5-6 l/min, v zatížení až 30 l/min
• tepový (systolický) objem – množství krve vypuzené do
oběhu jedním stahem, v klidu cca 70 ml, při zatížení roste
(až 130 ml)
• ejekční frakce – podíl objemu krve vypuzené do oběhu z
objemu krve v komoře na konci diastoly (nad 60 % u
zdravého člověka)
• srdeční index – MSV vztažený na jednotku povrchu těla
Fickův princip, a-v diference
• je podstatou metody nepřímého měření MSV
• princip založen na předpokladu, že množství krve, které
zásobuje tělo za jednotku času, odpovídá spotřebě O2 (VO2)
dělené rozdílem množství O2 v tepenné a žilní krvi
(arteriovenózní rozdíl, a-v diference):
Q = VO2 / a-vO2
• příklad (v klidu): VO2 = 250 ml/min, 200 ml O2/l tepenné krve, 150 ml O2/l žilní
krve (tj. a-v diference = 50 ml); výsledek: Q = 5 l/min
• hodnota a-v diference vypovídá o množství O2, které je využito
v periferii; v klidu 50 ml/l krve, během zátěže až 170 ml/l krve
• dáno schopností svalů přijímat a využít O2 z krve (prokrvení
svalů, redistribuce krve, množství mitochondrií a intenzita
aerobního metabolismu, množství zapojených svalů apod.)
Energetické zajištění srdeční činnosti
• energii pro resyntézu ATP získává srdce výhradně
aerobně (myokard má vysokou oxidativní kapacitu)
• spotřeba v klidu 24-30 ml O2 pro celé srdce o hmotnosti
300 g (cca 10 % minutové VO2)
• v zatížení roste kyslíková spotřeba srdce až 4×
• energetické zdroje: glukóza, glykogen, mastné
kyseliny, laktát, ketolátky, v malé míře i aminokyseliny
• koronární cirkulace – v klidu 250 ml krve/min, při
maximální práci až 1250 ml/min
• průtok výraznější v diastole, v systole je redukován
Krevní tlak (TK)
• síla působící na stěnu cév, výsledek součinnosti srdeční aktivity
a periferního odporu; různý v různých částech oběhu
• vyjádřen obvykle v mmHg (torr), při vyšetření jde o tlak krve ve
velkých tepnách systémového oběhu
• systolický tlak – během ejekční fáze, diastolický – tlak v
arteriích během diastoly
• normální systolický/diastolický tlak 120/70 mmHg (popř. 120/80)
• plicní oběh je nízkotlaký (30/10 mmHg)
• TK je dynamická hodnota, mění se v závislosti na metabolických
nárocích organismu; stoupá při zátěži, v těhotenství, vlivem
hormonů a vegetativního nervstva
střední arteriální tlak = diastolický + (systolický - diastolický)/3