Ćwiczenie 6

Anatomia i fizjologia układu krążenia.

W skład układu krwionośnego wchodzą:

• Naczynia krwionośne

- tętnice,

- żyły,

- naczynia włosowate.

• Serce

U ssaków występuje układ krążenia typu zamkniętego, co oznacza, żę krew nie wylewa się do jam ciała. Po raz pierwszy typ ten powstał u wstężnic.

Funkcje układu krążenia:

- termoregulacyjna (ciepło jest wydzielane w wątrobie i mięśniach; jest transportowane do miejsc gdzie jest go mniej),

- transportująca (materiały odżywcze i odbieranie metabolitów),

- oddechowa (transport tlenu),

- odżywcza (transport materiałów odżywczych),

- odpornościowa (krew składa się z otocza i elementów morfotycznych; limfocyty rozpoznają szkodliwe substancje),

- regulująca (przenoszenie hormonów (przysadka) do wszystkich komórek ciała).

Naczynia krwionośne:

tętnice	żyły	naczynia włosowate
Odprowadzają krew z serca do tkanek.	Odprowadzają krew z tkanek do serca.	Oplatają gęstą siecią wszystkie tkanki organizmu.
Okrągły kształt swiatła.	Jajowaty kształt światła.
ściany grube i elastyczne.	ściany cieńsze i mniej elastyczne.
ściana zbudowana z 3 warstw: - zewnętrznej (tkanka łączna) - środkowej (tkanka łączna + elastyna+ mięsnie gładkie) - wewnętrzna (jednowarstwowy nabłonek płaski-śródnabłonek)	ściana zbudowana z 3 warstw, z tą różnicą, że warstwa środkowa zawiera znacznie mniej włókien sprężystych.	ściana zbudowana z jednowarstwowego nabłonka płaskiego (śródnabłonka)
Mogą aktywnie kurczyć się i rozkurczać.	Posiadają zastawki, które zapobiegają cofani sie krwi.	Umożliwiają wymianę substancji pomiędzy krwią z tkankami ciała.

Tętnice możemy podzielić na:

• Sprężyste (aorta, tętnica szyjna)- w warstwie środkowej zawierają więcej tkanki łącznej z elastyną, ponieważ krwe wyrzucana jest pod dużym ciśnieniem i musza być one wytrzymałe.

• Włókniste - zawierają więcej tkanki gładkiej.

Skład krwi:

- osocze

- elementy morfotyczne (komórkowe, ciałka krwi), np. krwinki czerwone (erytrocyty), krwinki białe (leukocyty), płytki krwi (trombocyty)

Krążenie krwi:

W organizmie ludzkim krew krąży dwoma obiegami: dużym (obwodowym) oraz małym (płucnym).

1. duży obieg krwi:

lewa komora serca aorta i tętnice od niej odchodzące naczynia włosowate narządów żyła głózna (czcza) górna i dolna prawy przedsionek.

Funkcja: Dostarczanie komórkom tlenu i substancji odżywczych oraz odbieranie od nich CO₂ i produktów przemiany materii.

2. mały obieg krwi:

Prawa komora serca pień płucny tętnice płucne prawa i lewa naczynia włosowate płuc żyły płucne prawa i lewa lewy przedsionek.

Funkcja: pozbycie się nadmiernej ilości CO₂ z krwi oraz zwiększenie prężności tlenu we krwi.

Budowa serca:

- zbudowane z mięsnia poprzecznie prążkowanego sercowego,

- pełni rolę pompy wprawiającej krew w ruch,

- zdolne jest kurczyć się bez impulsów z zewnątrz,

- ma kształt spłaszczonego stożka,

- u dorosłego człowieka waży ok. 300g,

- jest czterodziałowe (2 komory, 2 przedsionki),

- ściany przedsionków są cieńsze niż komór,

- umieszczone jest w worku osierdziowym,

- posiada dwa rodzaje zastawek,

Szkielet włóknisty serca

Mięsień sercowy „przyczepiony” jest do szkieletu włóknistego, który tworzy cztery zespolone ze sobą pierścienie włókniste.

Rodzaje zastawek

• przedsionkowo-komorowe

- prawa (trójdzielna)

- lewa (dwudzielna, mitralna)

• tętnicze (półksiężycowate) - zapobiegają cofaniu sie krwi z aorty i pnia płucnego, odpowiednio do lewej i prawej komory w czasie ich rozkurczu.

Struny sprężyste - mechanizm zapobiegający „wywróceniu” się zastawek na drugą stronę, przyczepione są do mięśnia brodawkowego.

Muskulatura serca

Wstawki - miejsce, gdzie łączą się ze sobą sąsiednie komórki mięsnia poprzecznie prążkowanego sercowego.

W obrębie wstawek wyróżniamy:

• mechaniczne (desmosomy)

• komunikacyjne - połączone jonowo-metabolicznie, czyli po prostu synapsy.

Dzięki obecności wstawek cały sercowy stanowi tzw. syncyctium czynnościowe, które umożliwia bardzo silny i prawie jednoczesny skurcz wszystkich komórek serca. (synapsy elektryczne)

Automatyzm serca - zdolność do samodzielnego kurczenia się i rozkurczania.

Na obszarze serca istnieją komórki zdolne do generowania potencjałów czynnościowych.

Układ bodźco - przewodzący utworzony jest z komórek leżących bezpośrednio pod wsierdziem, a w jego obrębbie wyrózniamy następujące ośrodki:

• węzeł zatokowo-przedsionkowy (w. Keitha-Flocka) 60-80 sk/min

• węzeł przedsionkowo-komorowy (w. Aschofa-Tawary) 50-60 sk/min

• pęczek Bachmana (warunkuje równoczesny skurcz lewegi i prawego przedsionka)

• szlak międzywęzłowy (pęczek średni, tylny, środkowy)

• pęczek przedsionkowo-komorowy (Paladino-Hisa) 30-45 sk/min

• włókna Purkiniego, będące odgałęzieniami pęczka Hisa (mają najwększą grubość najszybciej przewodzą impulsy)

I-rzędowy ośrodek automatyzmu serca- węzeł zatokowo - przedsionkowy

II-rzędowy ośrodek automatyzmu serca - węzeł przedsionkowo- komorowy

III-rzędowy ośrodek automatyzmu serca - pęczek przedsionkowo - komorowy

rozrusznik serca - grupa komórek w obrębie węzła zatokowo-przedsionkowego, generująca potencjały z największa częstotliwością.

Czasem występuje zjawisko wędrowania rozrusznika - np. podczas niedotlenienia serca.

Istnienie kilku ośrodków potrafiących generować potencjał czynnościowy jest zabezpieczeniem. W przypadku uszkodzenia jednego węzła, jego funkcje przejmuje drugi (ale wtedy serce będzie kurczyło sie wolniej). Jeśli wewnętrzny układ bodźco-twórczy nie radzi sobie (poniżej 45 uderzeń na minutę), konieczne jest wszczepienie sztucznego rozrusznika.

Ćwiczenie 7

Typy komórek mięsnia sercowego:

• komórki robocze - klasyczne włókna poprzecznie prążkowane serca.

• Komórki układu bodźco - przewodzącego

- słabiej zaznaczone prążkowanie

- przypominają komórki embrionalne

- posiadają więcej ziaren glikogenu

Potencjał czynnościowy kom. układu bodźco-przewodzącego

(powolna spoczynkowa depolaryzacja)

Potencjał spoczynkowy - ok. - 60mv

1. fala depolaryzacji (dokomórkowy prąd wapniowy)

2. fala repolaryzacji (odkomórkowy prąd potasowy)

Za depolaryzację odpowiada dokomórkowy prąd wapniowy! Jony sodowe mają niewielki udział.

Potencjał czynnościowy komórek roboczych

Potencjał spoczynkowy - ok. - 90 mv

Potencjał czynnościowy trwa ok.250ms

Potencjał czynnościowy pojawia się w odpowiedzi na bodziec w układzie bodźco-przewodzącym. (Najpierw pojawia się potencjał czynnościowy w układzie komórek bodźco - przewodzących, a potem potencjał w komórkach roboczych).

0. depolaryzacja (dokomórkowy prąd sodowy)

1. wstępna repolaryzacja (prąd chlorkowy)

2. plateau (wartość potencjału -> ok. 0 mv, dokomórkowy prąd wapniowy i odkomórkowy prąd potasowy)

3. repolaryzacja koncowa

4. potencjał spoczynkowy

różnice pomiędzy potencjałem czynnościowym komórek roboczych a potencjałem czynnościowym kom. układu bodźco - przewodzącego.

1. różne potencjały spoczynkowe

2. potencjał spoczynkowy w komórkach roboczych jest stabilny ( w kom. układu BP - nie)

3. komórki robocze - większy wpływ jonów sodowych niż wapnia (kom. układu BP - odwrotnie)

4. w komórkach roboczych obecny jest nadstrzał ( a w kom. układu BP go nie ma)

5. w komórkach roboczych wystepuje zjawisko refrakcji.

Zjawisko refrakcji

Nie występują skurcze tężcowe bo okres refrakcji bezwzględnej przypada niemal na całą długość trwania skurczu.

Mogą natomiast wystąpić skurcze dodatkowe. Powstają one na skutek działania bodźca spoza układu bodźco- przewodzącego, np. po przyjęciu kofeiny lub pod wpływem silnego stresu (adrenalina)

Skurcz dodatkowy i przerwa komprensacyjna

Skurcz dodatkowy (ekstrasystola) - nieprawidłowy, dodatkowy skurcz serca zaburzający jego normalny rytm.

W oparciu o zapis EKG możemy ocenić, czy skurcz pojawił się w wyniku impulsu powstałego w samym układzie bodźco-przewodzącym, czy też na skutek pobudzenia spoza tego układu (ektopowe źródła rytmu). Możemy także stwierdzić, gdzie powstał taki skurcz (czy w obrębie przedsionków - arytmia nadkomorowa, czy też poniżej węzła zatokowo-przedsionkowego- arytmia komorowa) Po wystąpieniu ekstrasystoli w sercu występuje przerwa kompensacyjna, ponieważ serce jest niewrażliwe na pierwszy fizjologiczny impuls z węzła zatokowego (impuls ten przypada na okres refrakcji skurczu dodatkowego)

Unerwianie mięśnia sercowego

Układ autonomiczny (wegetatywny) - kontroluje podstawowe procesy życiowe związane z przemianą materii; m.in. kontroluje pracę mięśni gładkich oraz wydzielanie hormonów.

Nie mamy wpływu na pracę tego układu;

Procesy wegetatywne - procesy związane z przemiana materii i rozumowaniem.

Układ autonomiczny

Układ współczulny Układ przywspółczulny

(sympatyczny, pobudzający) (parasynaptyczny, hamujący)

Budowa części współczulnej i przywspółczulnej jest podobna boweim w każdej z tych częsci występują te same elementy:

• ośrodki występujące w rdzeniu lub pniu mózgu.

• włókna przedzwojowe (utworzone z aksonów komórek, dochodzą do zwoi wegetatywnych)

• zwoje wegetatywne (tworzone przez naurony pozazwojowe)

• włókna pozazwojowe

Nerwy trzewne autonomicznego układu nerwowego są zbudowane z dwuogniwowego łańcucha neuronów.

Kadłuby neuronów pierwszego ogniwa leżą w mózgu i w rdzeniu kręgowym. Są to neurony przedzwojowe, których włókna nie docierają wprost do narządów efektorowych lecz kończą się w zwojach autonomicznego układu nerwowego. Ze zwojów tych wychodzą włókna drugiego ogniwa nerwów trzewnych: włókna zazwojowe, dochodzące do narządów unerwionych przez autonomiczny układ nerwowy.

Część współczulna

Układ współczulny nazywamy także układem piersiowo-lędźwiowym lub adrenergicznym. Rozpoczyna się w neuronach rogów bocznych istoty szarej następujących odcinków rdzenia kręgowego:

- piersiowym (Th, I - XII)

- lędźwiowym (I, I - III)

Aksony tych neuronów, jako włókna przedzwojowe (krótkie) dochodzą do tzw. zwojów współczulnych, tworzących pień współczulny, lub zwojów znajdujących się poza tym pniem, a mieszczących się:

• w części szyjnej

- zwój gwieździsty

- zwój szyjny - górny, środkowy i dolny.

• W częsci piersiowo- lędźwiowej

- zwój trzewny

- zwój krezkowy górny i dolny

Aksony komórek zwojowych tworzą długie wółkna pozazwojowe, które są zawsze bezmielinowe i dochodzą do określonych narządów wewnętrznych.

Część przywspółczulna

Układ przywspółczulny nazywamy takzę cholinergicznym. Rozpoczyna się w neuronach przywspółczulnych skupionych w

• obrębie pnia mózgu, a dokładnie w części przywspółczulnej jąder nerwów czaszkowych.

- okołoruchowego

- twarzowego

- językowo - gardłowego

- błędnego (ok. 90% unerwienia przywspółczulnego)

• Oraz w rogach bocznych części krzyżowej rdzenia kręgowego.

Zwoje przywspółczulne, do których dochodzą aksony nerwów przedzwojowych ( w postaci długich włókien przedzwojowych) znajdują się w obrębie narządów unerwionych.

Unerwianie autonomiczne serca

Układ współczulny

• Włókna przedzwojowe biegną z komórek znajdujących się w rogach bocznych pierwszych 5 segmentów odcinka piersiowego rdzenia kręgowego

• Unerwiają one komórki zwojów

- gwieździstego

Szyjnego górnego

Szyjnego środkowego

• Włokna zwojowe tych komórek unerwoają całe serce.

Noradrenalina - wydzialana na zakończeniach nerwów współczulnych, wywiera efekty dodatnie na mieśień sercowy. Łączy się ona z receptorem beta-adrenergicznym -> aktywuje cyklazę adenylową -> wzrost stężenia cAMP (cykliczny adenozynomonofosforan)

Układ przywspółczulny

• Wółkna przedzwojowe biegną do serca w nerwie błędnym

• Włókna przedzwojowe wychodzą z grzbietowego jądra nerwu błędnego w rdzeniu i kończą się na komórkach zwojowych w sercu.

• Włókna układu przywspółczulnego unerwiają głownie komórki układu bodźco przewodzącego.

Acetylocholina - wydzielana na zakończeniach nerwów przywspółczulnych wywiera efekty ujemne na mięsień sercowy. Łaczy się ona z receptorami cholinergicznymi muskarynowymi -> zwiększa przewodnictwo kanałów potasowych lub hamowanie działania cyklazy adenylowej.

Funkcja regulacyjna układu autonowmicznego

Przejawia się ona w postaci następujących efektów:

• E. Chronotropowy - zmiana szybkości częstości skurczów mięśnia sercowego

• E. Dromotropowy - zmiana szybkości przewodzenia w węźle przedsionkowo - komorowym

• E. Inotropowy - zmiana lurczliwości (tzn. Siły skurczu) mięśnia sercowego (zarówno przedsionków jak i komór)

• E. Batmotropowy - zmiana pobudliwości mięśnia sercowego

- efekt + - obniżenie progu pobudliwości komórek mięsnia sercowego

- efekt - - podwyższenie progu pobudliwości komórek sercowych

1

---