1

SERCE. Budowa, czynność

mechaniczna i hemodynamiczna

Ćwiczenie 8a

Materiały pomocnicze dla studentów analityki

ZAGADNIENIA:

• Położenie i budowa serca

• Unaczynienie serca (żyły, tętnice, naczynia chłonne) - krążenie wieńcowe

• Czynność hemodynamiczna i mechaniczna przedsionków i komór

• Fazy cyklu serca

• Tony i szmery serca

• Definicje:

•

Objętość późnoskurczowa

•

Objętość późnorozkurczowa

•

Objętość wyrzutowa

•

Objętość minutowa

2

Wymiary:
- gr. 6-9 cm,
- dł. 12-15 cm,
- szer. 9-10 cm

Waga:

• Mężczyźni: 280-340g

• Kobiety: 230-280g

Pojemność: 510-775 cm

3

Kąt nachylenia osi serca do osi ciała – 45

o

2/3 serca leży na lewo od

płaszczyzny pośrodkowej ciała

Serce leży asymetrycznie

w śródpiersiu środkowym, kształt spłaszczonego

stożka, podstawą zwróconego ku górze

•

W stosunku do kręgosłupa – leży na wysokości Th4 – Th8.

• Od przodu przylega do ściany klatki piersiowej.

• Od tyłu sąsiaduje z przełykiem.

• Od dołu graniczy z przeponą

•

W stosunku do kręgosłupa – leży na wysokości Th4 – Th8.

• Od przodu przylega do ściany klatki piersiowej.

• Od tyłu sąsiaduje z przełykiem.

• Od dołu graniczy z przeponą

Części anatomiczne

Koniuszek (szczyt) serca

Koniuszek (szczyt) serca

–

–

skierowany ku dołowi,

przodowi i lewej stronie

Podstawa serca

Podstawa serca –

–

skierowana ku górze,
tyłowi i prawej stronie

Korona serca

Korona serca –

–

z głównych

pni tętniczych

3

Budowa serca (schemat):

Prawy przedsionek

Lewy przedsionek

Żyła główna górna

Łuk aorty

Lewa tętnica płucna

Żyła płucna dolna

Zastawka mitralna

Zastawka aortalna

Lewa komora

Prawa komora

Żyła główna dolna

Zastawka trójdzielna

Zastawka pnia płucnego

Serce zawiera 4 jamy:

• 2 przedsionki

• 2 komory

PRZEDSIONKI SERCA:

• Przedsionki

są

oddzielone

od

siebie

przegrodą

międzyprzedsionkową.

• Od każdego przedsionka odchodzi po stronie bocznej uchyłek

–

uszko przedsionka.

PRAWY PRZEDSIONEK:
• Przez tylną ścianę uchodzą do niego 2 żyły główne: górna i dolna
• Obok żyły głównej dolnej ujście zatoki wieńcowej serca, z zastawką o

kształcie półksiężycowatym

• Na przedniej ścianie wejście do uszka prawego

LEWY PRZEDSIONEK:
• przez otwory w tylnej ścianie uchodzą do niego 4 (rzadziej 3) żyły płucne.
• Jego uszko jest mniejsze od prawego

4

PRAWA I LEWA KOMORA

• Komory są oddzielone od siebie przegrodą międzykomorową,

tworząc układ 2 oddzielnych pomp:

• Prawa – pompa objętościowa (miech)
• Lewa - pompa wysokociśnieniowa

• Lewa komora dłuższa od prawej

Krew tętnicza

natleniona

• Prawa komora

– na przekroju poprzecznym kształt

półksiężycowaty. Jej światło zwęża się stopniowo w kierunku
koniuszka serca. Wychodzi z niej pień płucny. Grubość ściany
5 mm

• Lewa komora

– na przekroju poprzecznym ma kształt koła.

Bierze z niej początek aorta. Grubość ściany 15 mm

ZASTAWKI

ZASTAWKI PRZEDSIONKOWO-KOMOROWE:

• dwudzielna
• trójdzielna – każdy z jej płatków ma kształt zbliżony do trójkąta.

Są to wiotkie płatki zbudowane z tkanki łącznej otoczonej wsierdziem.
Są osadzone na brzegach ujścia przedsionkowo-komorowego

ZASTAWKI PÓŁKSIĘŻYCOWATE:

• tętnicy płucnej – składa się z 3 płatków o kształcie półksiężycowatym.

Każdy z płatków jest jedną krawędzią przymocowany do ściany tętnicy,
a wolnym brzegiem styka się z sąsiednimi płatkami.

• aorty – ma 3 półksiężycowate płatki.

Są to łącznotkankowe płatki o kształcie jaskółczych gniazd, znajdujące
się w ujściach naczyń wychodzących z serca. Są skierowane w stronę
światła tętnic dlatego mogą się otwierać tylko w tą stronę.

5

BUDOWA ŚCIANY SERCA:

• Nasierdzie - cienka błona surowicza

pokrywająca zewnętrzną powierzchnię
mięśnia sercowego wraz z naczyniami
wieńcowymi. Na początkowych odcinkach
wielkich naczyń nasierdzie przechodzi w
zewnętrzna blaszkę osierdzia.

• Mięsień sercowy:

– W przedsionkach 2-warstwowy
– W komorach 3-warstwowy

• Wsierdzie - cienka, przeźroczysta błona.

Włókna (komórki) mięśnia sercowego

• CZYNNOŚCIOWE

wykonujące właściwą pracę jaką jest

pompowanie krwi (skurcz, rozkurcz) =

kardiomiocyty

• PRZEWODZĄCE

włókna mięśniowe

tworzące

układ

bodźcotwórczy → Przewodzący bodźce do
skurczu !!! = włókna Purkinjego

6

Zadaniem krążenia wieńcowego jest odpowiednie zaopatrzenie

mięśnia sercowego w O

2

i substancje odżywcze umożliwiające

odpowiednią aktywność skurczową serca. Spoczynkowy przepływ

wieńcowy u człowieka wynosi ok. 250 ml/min.

•

Tętnice wieńcowe odchodzą od wstępującej części aorty tuż powyżej płatków
półksiężycowatych

•

Leżą pod nasiedziem i są otoczone tkanką tłuszczową.

•

Gałęzie tętnic wieńcowych mają charakterystyczny wężykowaty przebieg.

•

Chociaż mają liczne zespolenia, są naczyniami fizjologicznie końcowymi.

•

Ich zamknięcie lub zwężenie powyżej 2/3-3/4 średnicy, prowadzi do zawału
mięśnia sercowego.

KRĄŻENIE WIEŃCOWE:

UNACZYNIENIE SERCA:

Tętnice:
• Wieńcowa prawa
• Wieńcowa lewa - Ma krótki pień. Dzieli się na 2 gałęzie:

– gałąź międzykomorową przednią
– gałąź okalającą

Żyły:
• Żyła wielka serca
• Żyła średnia serca
• Żyła mała serca
• Żyły najmniejsze serca
Naczynia chłonne - towarzyszą żyłom serca. Uchodzą do

węzłów tchawiczo-oskrzelowych lub przytchawiczych.

Tworzą sieć podnasierdziową, mięśniową i

podwsierdziową.

7

Unerwienie serca:

• Nerwy serca pochodzą od nerwu błędnego i

pnia współczulnego.

• Nerwy współczulne tworzą splot sercowy

powierzchowny, a gałęzie przywspółczulne –
splot sercowy głęboki.

• Unerwienie współczulne przyspiesza akcje

serca, przywspółczulne zwalnia.

Czynność hemodynamiczna

Czynność hemodynamiczna -- mechaniczna serca

mechaniczna serca

•

Serce → układ dwóch pomp tłoczących krew w naczyniach krwionośnych.

•

Prawa połowa serca tłoczy krew do

małego obiegu

→ w płucach

następuje natlenowanie krwi, która wraca naczyniami żylnymi do lewego
przedsionka.

•

Lewa połowa serca tłoczy krew do

dużego obiegu

→ Krew oddaje tlen

komórkom i wraca do prawego przedsionka.

•

Serce działa w układzie cyklicznym, w którym naprzemienne fazy skurczu i
rozkurczu, obejmujące kolejno przedsionki i komory, powtarzają się z
częstością ok. 72 uderzeń na minutę.

•

Cały pojedynczy, prawidłowy cykl serca trwa ok. 800 ms.

•

W cyklu sercowym wyróżnia się skurcz przedsionków i 2 fazy dla każdej z
komór:

– fazę skurczową (systole),

– fazę rozkurczową (diastole).

8

Cykl pracy serca

1 cykl

1. PAUZA SERCA (późny rozkurcz):

•

krew płynie z żył płucnych do lewego przedsionka, a z niego do lewej komory

•

do prawego przedsionka, a z niego do prawej komory krew płynie z żył
głównych górnej i dolnej

•

Zastawki między przedsionkami z komorami otwarte, zastawki aorty i tętnicy
płucnej zamknięte.

•

Wraz z rozciąganiem komór szybkość napływu się zmniejsza, a zastawki
przedsionkowo-komorowe zamykają.

•

Ciśnienie w przedsionkach > niż w komorach

2. SKURCZ PRZEDSIONKÓW:

• ↑ ciśnienia w przedsionkach → dodatkowy napływ krwi do komór
• Krew w przedsionkach jest uzupełniana w wyniku jej napływu na zasadzie

bezwładności

• Ciśnienie w komorach pod koniec skurczu przedsionków 12 mm Hg

9

3. SKURCZ KOMÓR:

2 FAZY:
-Skurcz izometryczny (izowolumetryczny):

o

Ciśnienie komorowe rośnie, objętość komór nie ulega zmianie → ucisk na
krew w komorach

o

Trwa 0,05 s, aż ciśnienie w komorach przekroczy ciśnienie w aorcie i tętnicy
płucnej

o

Otwarcie zastawek półksiężycowatych, zastawki przedsionkowo-komorowe
uwypuklają się w kierunku przedsionków → niewielki wzrost ciśnienia w
przedsionkach

- Faza wyrzutu komór (skurcz izotoniczny):

o

Rozpoczyna się po otwarciu zastawek aorty i tętnicy płucnej

o

Ciśnienie komorowe nie rośnie, zmniejsza się objętość komór

o

Najpierw faza szybkiego wyrzutu, potem wyrzut maleje

o

Ciśnienie w komorach zmniejsza się przed końcem skurczu.

o

Zastawki przedsionkowo-komorowe są pociągane przez kurczący się
mięsień komór → obniżenie ciśnienia w przedsionkach

o

Faza wyrzutu kończy się, gdy ciśnienie komorowe spada poniżej ciśnienia w
aorcie i tętnicy płucnej

Wzrost ciśnienia w komorach powyżej ciśnienia w przedsionkach →Zamknięcie
zastawek przedsionkowo-komorowych

Asynchroniczność skurczów komór:

• Pobudzenia rozpoczyna się w prawym przedsionku i szerzy się na

komory

• lewa komora zaczyna się kurczyć jako pierwsza prowadząc do

zamknięcia zastawki dwudzielnej ok. 30 ms przed trójdzielną. Skurcz

prawej komory jest opóźniony w stosunku do lewej o ok. 15 ms.

• otwarcie zastawki tętnicy płucnej i przepływ krwi do płuc wyprzedza

o ok. 10 ms otwarcie zastawki aortalnej i przepływ krwi do aorty

(mniejsze ciśnienie w tętnicy płucnej niż w aorcie).

• wyrzut krwi z lewej komory kończy się ok,. 15 ms wcześniej niż z

prawej

• zastawka dwudzielna otwiera się ok. 15 ms po otwarciu zastawki

trójdzielnej ponieważ spadek ciśnienia w komorze lewej poniżej

poziomu ciśnienia w lewym przedsionku wymaga dłuższego czasu

niż spadek analogicznego ciśnienia w prawym sercu.

10

4. ROZKURCZ KOMÓR:

• Okres protodiastoliczny - Ciśnienie w komorach gwałtownie ↓. Trwa 0,04 s i kończy

się, gdy krew cofa się w kierunku komór wywołując zamknięcie zastawek aorty i
tętnicy płucnej.

• Rozkurcz izowolumetryczny - Po zamknięciu zastawek półksiężycowatych ciśnienie

w komorach szybko maleje, aż stanie się ↓ niż w przedsionkach. Komory
całkowicie zamknięte.

• Faza napełniania komór:

Szybkiego napełniania

1. Wolnego napełniania
2. Szybkiego napełniania

Otwierają się zastawki przedsionkowo-komorowe → przepływ krwi z przedsionków do
komór

• Objętość jaką osiągają komory pod koniec skurczu przedsionków to

objętość późno- lub końcoworozkurczową (180-200 mL)

• Objętość komór w końcu fazy wyrzutu nazywamy objętością późno-

lub końcowoskurczową.

• Różnicę pomiędzy objętością późnorozkurczową a późnoskurczową

nazywamy objętością wyrzutową (ilość krwi przepompowywana w

fazie wyrzutu z komory do tętnicy płucnej lub aorty). Wynosi ok. 70 ml

w czasie jednego skurczu.

• Ilość krwi przepompowywaną przez serce w ciągu 1 minuty nazywamy

objętością minutową serca (rzut minutowy) → 6 l/min.

Objętość minutowa = objętość wyrzutowa

×

liczba skurczów serca na

minutę

• Objętość minutowa ma wartość zmienną w zależności od masy ciała,

wieku i metabolizmu. Stwierdzono, że istnieje korelacja pomiędzy

objętością minutową a powierzchnią ciała. Gdy podzielimy je przez

siebie, otrzymamy wskaźnik sercowy, który wynosi w stanie

spoczynku 3,5 l/m

2

/min (wzrasta do 22 l/m

2

/min podczas wysiłku

fizycznego). Pozwala on porównać objętość minutową u różnych osób.

Definicje

11

•

Ton I (skurczowy, systoliczny) - w momencie zamknięcia zastawek przedsionkowo-
komorowych w wyniku drgania ich płatków, drgań napinających się strun ścięgnistych
oraz drgań kurczącego się mięśnia sercowego. Najlepiej słyszalny w V przestrzeni
międzyżebrowej po obu stronach mostka. Zawiera 2 składowe:

– z zastawki mitralnej

– z zastawki trójdzielnej

Częstotliwość 25-45 Hz, trwa 150 ms

•

Ton II (rozkurczowy, diastoliczny) - jest wynikiem zamknięcia zastawek
półksiężycowatych. Najlepiej słyszalny w II przestrzeni międzyżebrowej po obu
stronach mostka. Zawiera składową aortalną i płucną.

Częstotliwość ok. 50 Hz, trwa ok. 120 ms.

•

Ton III - podczas wypełniania się i rozszerzania komór serca podczas rozkurczu.
Najlepiej słyszalny na koniuszku serca

Miękki i niski, trwa 100 ms.

•

Ton IV - podczas skurczu przedsionków. Jeśli jest słyszalny, pojawia się tuż przed I
tonem gdy ciśnienie w przedsionkach jest wysokie lub gdy ściany komory są sztywne
w wyniku ich przerostu.

TONY SERCA: