Fizjologia - wyklad 6 - uklad krazenia

Fizjologia układu krążenia.

Układem krążenia nazywamy układ narządów składający się z układu krwionośnego i limfatycznego oraz wypełniających je płynów ustrojowych tj. krew i limfa.

Układu krwionośny składa się serca oraz sieci naczyń krwionośnych do których zaliczamy tętnice, żyły i naczynia włosowate. Tętnice odprowadzają krew bogatą w tlen z serca do tkanek. Żyłami płynie krew odtleniona z tkanek do serca.

Głównym jego zadaniem jest:

• utrzymanie stałego przepływu krwi w ilości odpowiadającej zapotrzebowaniu tkanek.

• utrzymanie niezmienności wewnętrznego środowiska człowieka

• niedopuszczenie do znaczniejszego niedoboru tlenu w tkankach

• utrzymanie transportu tlenu na poziomie odpowiadającym natężeniu przemian energetycznych,

• uwalnianie tkanek od kwasu węglowego i innych produktów przemian biochemicznych w mięśniach.

Układ limfatyczny składa się z naczyń limfatycznych, węzłów chłonnych oraz takich narządów jak: migdałki, szpik kostny, grasica i śledziona.

Głównym jego zadaniem jest:

• zbieranie płynu tkankowego (limfy) gromadzącego się w przestrzeniach międzykomórkowych i odprowadzanie go do żył w pobliżu serca,

• zatrzymywanie ciał obcych niesionych z prądem limfy,

• obrona organizmu przed różnymi infekcjami.

Rozmieszczenie krwi w ustroju

Ogólna ilość krwi w organizmie ludzkim wynosi ok.6,5 % masy ciała u kobiety i ok. 7% u mężczyzny, przeciętnie u dorosłego człowieka jest to ok. 5 litrów:

30 % tej krwi znajduje się w płucach i sercu w czyli tzw. krążeniu małym z czego

1. w naczyniach płucnych 12 %

2. w sercu 18%

70% krwi znajduje się w dużym układzie krążenia z czego

1. w żyłach 50%, w tym

• w żyłach dużych 25%

• w żyłach średnich i małych 25%

b) w tętnicach 20%, w tym

• w tętnicach dużych 8%

• w tętnicach małych 5%

• arteriolach (tętniczki) 2%

• kapilarach (naczyniach włosowatych) 5%

Krążeniem małym (lub płucnym) nazywamy ruch krwi tłoczonej przez prawą komorę serca do płuc i powracającą z powrotem po przejściu przez system naczyń włosowatych pęcherzyków płucnych do lewej komory. Rys 1.

W obrębie tego krążenia następuje wydalanie CO₂ do pęcherzyków płucnych i jednocześnie pobieranie tlenu, który jest rozprowadzany następnie po tkankach przez krew płynącą w krążeniu wielkim.

Krążeniem wielkim (lub systemowym) nazywamy ruch krwi płynącej przez lewą komorę serca, tętnice i naczynia włosowate do wszystkich (poza płucami) organów ciała, z których następnie krew poprzez układ żylny spływa do prawego przedsionka serca. Rys 1.

Krew płynąca w naczyniach krążenia wielkiego zaopatruje w tlen i substancje odżywcze tkanki ustroju i pobiera od nich produkty przemiany materii, przede wszystkim dwutlenek węgla (CO₂).

Podstawowe właściwości mięśnia sercowego.

Krew może spełniać swoje funkcje tylko wtedy, kiedy znajduje się w ustawicznym ruchu. Ruch ten zapewnia serce. Na rytmiczna czynność serca składają się trzy następujące po sobie fazy: skurcz, rozkurcz i pauzy W sumie dla jednej ewolucji serca trwają one ok.0,8 s. rys 2

W fazie skurczu pierwsze kurczą się przedsionki. Skurcz przedsionków przepycha krew w nich zgromadzoną przez zastawki trójdzielna i dwudzielną do komór Proces ten trwa ok. 0,12 s. Bezpośrednio po skurczu przedsionków rozpoczyna się skurcz komór. Trwa on ok. 0,34 s i składa się on z dwóch faz.

Fazy napinania mięśnia sercowego w której następuje zamkniecie zastawek przedsionkowo-komorowych (co wywołuje pierwszy ton serca) oraz wzrost ciśnienia w obu komorach serca. Trwa ok. 0,06 s

Fazy wyrzucania krwi do tętnic. Rozpoczyna się ona w momencie kiedy wzrost ciśnienia w komorach przewyższa ciśnienie krwi w tętnicach. Otwierają się wtedy zastawki półksiężycowate aorty i tętnicy płucnej co umożliwia przetłoczenie krwi z komór do tętnic. Trwa ok. 0,28 s

W fazie rozkurczu ciśnienie w komorach maleje, zamykają się zastawki półksiężycowate co wywołuje drugi ton serca. Faza ta rwa ok. 0,12 s. W tym samym czasie rozkurczone przedsionki zasysają krew z żył. Po opadnięciu ciśnienia w komorach poniżej jego wartości w przedsionkach otwierają się zastawki trójdzielna i dwudzielna i krew wpływa do komór jeszcze przed skurczem przedsionków.

W fazie pauzy rozluźnione mięśnie przez pewien czas odpoczywają. Faza ta występuje po rozkurczu i poprzedza skurcz. Trwa ok. 0,34 s

Tony serca są to dźwięki powstające przy jego prawidłowej czynności. Można je usłyszeć w słuchawce lekarskiej. Wyróżniamy:

Ton skurczowy (pierwszy) jest dźwiękiem dłuższym bardziej głuchym i niskim. Składają się na niego trzy czynniki:

• drgania zastawek w chwili ich zamknięcia i drgania strun ścięgnistych.

• drgania całego mięśnia sercowego,

• drgania aorty i pnia płucnego spowodowane wyrzucaną przez komory krwią.

Ton rozkurczowy (drugi) jest dźwiękiem krótszym i wyższym powstaje w skutek drgań

• płatów półksiężycowatych,

• ścian tętnicy głównej oraz pnia płucnego

Odżywianie mięśnia sercowego odbywa się za pomocą naczyń wieńcowych. Podstawowym źródłem jego energii są takie składniki pokarmu jak węglowodany, tłuszcze i aminokwasy, które pod wpływem różnych reakcji chemicznych zamieniają się w energię chemiczną a ta z kolei zgodnie z prawem zachowania energii, i przy znacznym udziale tlenu na energię mechaniczną potrzebną do nieustannej pracy serca (brak dopływu tlenu uniemożliwia pracę serca). Poza zużywaniem glikozy, tłuszczów, aminokwasów serce posiada także zdolność wykorzystywania kwasu mlekowego zawartego w krwi dopływającej do serca I tak np. jony sodu Na⁺ utrzymują pobudliwość mięśnia sercowego. Jony wapnia Ca⁺⁺ wzmagają siłę jego skurczów. Nadmiar jonów wapnia Ca⁺⁺ zatrzymuje serce w skurczu Jony potasu K⁺ w nadmiarze wydłużają okres rozkurczu i zatrzymują serce w rozkurczu.

Ciśnienie krwi.

Podczas przechodzenia krwi od dużych naczyń krwionośnych poprzez tętniczki i naczynia włosowate do żył, ciśnienie krwi ze średniej wartości 16 kPa (120 mm Hg) w tętnicach spada do 4,3 kPa (32 mm Hg) w tętniczkach, 1,6 kPa (12 mm Hg) w naczyniach włosowatych, do 0 mm Hg w żyłach. Rys 3. Różnica ciśnień między naczyniami włosowatymi a żyłami jest wystarczająca do jednokierunkowego przepływu krwi.

Aby ciśnienie krwi mogło być utrzymywane na jednym ustabilizowanym poziomie, musza być spełnione następujące warunki:

1. zachowana odpowiednia, normalna ilość krwi w układzie krążenia tj. ok. 5litrów,

2. serce jako pompa tłocząca musi przepompować na obwód odpowiednio ok. 5 litrów krwi na minutę, a więc musi być wydolny mięsień sercowy.

3. opory naczyń obwodowych muszą być utrzymanie na stałym poziomie, obniżenie ich może doprowadzić do rozlania krwi i wylewu.

Regulacja ciśnienia krwi.

Odbywa się przez :

1. Autonomiczny układ nerwowy.

2. hormony wydzielane przez nerki i gruczoły wydzielania wewnętrznego.

Regulacja ciśnienia krwi na drodze odruchowo-nerwowej przebiega szybko i działa natychmiast, jeśli ciśnienie ulegnie zmianie pod wpływem takich czynników jak np. gwałtowne obciążenie wielkim wysiłkiem czy nagła utrata większej ilości krwi. Regulacja ciśnienia krwi odbywa się przez wzrost napięcia układu sympatycznego i włókien nerwowych zwężających naczynia w całym ustroju oprócz naczyń w pracujących mięśniach. Ta droga regulacji, podczas dużego wysiłku, może spowodować wzrost ciśnienia tętniczego o 60-70 mm Hg, a co najmniej zapobiega jego obniżeniu.

Regulacja ciśnienia krwi na drodze hormonalnej odbywa się pod wpływem takich hormonów jak: adiuretyna, noradrenalina i adrenalina. Działanie tych hormonów polega na zwiększeniu napięcia układu sympatycznego a tym samym przyspieszeniu czynności serca i zwiększeniu częstości jego skurczów, zwężeniu naczyń krwionośnych zwłaszcza skóry oraz uruchomieniu krwi z tzw. „zbiorników” krwi przez zwężenie naczyń żylnych.

Pomiar ciśnienia krwi

Skurczowe i rozkurczowe ciśnienie krwi można zmierzyć posługując się:

• metodą bezpośrednią, polega ona na wprowadzeniu cewnika do naczyń krwionośnych najczęściej przez żyłę pośrodkową łokcia i pomiarze ciśnienia krwi w przedsionkach i komorach serca. Pomiar bezpośredni jest niezbędny w diagnostyce wad serca.

• metodą pośrednią, polega ona na pomiarze ciśnienia krwi za pomocą manometru rtęciowego wyposażonego w mankiet gumowy, który pod wpływem pompowanego powietrza uciska tętnice ramienną aż do całkowitego jej zamknięcia.

Ciśnienie skurczowe odczytujemy na manometrze podczas spuszczania powietrza z gumowego mankietu w momencie pojawienia się pierwszych rytmicznych szmerów powstających w wyniku przeciskania się krwi przez zwężony odcinek tętnicy.

Ciśnienie rozkurczowe odczytujemy na manometrze w czasie dalszego wypuszczania powietrza z gumowego mankietu, w momencie ustania wszelkich szmerów przepływającej krwi przez tętnicę. Rys 4

Częstość skurczów serca -tętno.

Częstość skurczów serca u zdrowego, dorosłego człowieka waha się w granicach od 60-80 uderzeń na minutę. Za normę przyjmuje się na ogół 72 uderzenia serca na minutę. Częstość skurczów zależy od:

1. Wieku.

U dzieci do roku częstość skurczów serca wynosi ona od 100-160 uderzeń na minutę,

U dzieci 10 letnich częstość skurczów serca wynosi ok. 90 uderzeń na minutę,

W wieku lat 20 częstość skurczów serca osiąga wielkość charakterystyczną dla ludzi dorosłych i wynosi od 60-80 uderzeń na minutę,

2. Położenia ciała.

W pozycji leżącej częstość skurczów serca u dorosłego człowieka wynosi ona 70 uderzeń na minutę,

W pozycji siedzącej częstość skurczów serca wynosi ona 76 uderzeń na minutę,

W pozycji stojącej częstość skurczów serca wynosi ona 80 uderzeń na minutę,

3. Stanów emocjonalnych, temperatury otoczenia i pracy fizycznej.

Pod wpływem tych stanów akcja serca ulega znacznemu przyspieszeniu i może wynosić 200 uderzeń na minutę.

Długotrwały trening wpływa na zmniejszenie akcji serca i w spoczynku może wynosić 50-60 uderzeń na minutę. U długo dystansowców częstość skurczów waha się w granicach od 38-45 uderzeń na minutę.

Wyrzutowa i minutowa objętość serca oraz indeks serca.

Objętość wyrzutowa serca jest to ilość krwi, którą lewa komora wyrzuca do wielkiego krążenia podczas jednego skurczu serca. Taka sama ilość krwi wyrzucana jest w czasie jednego skurczu przez komorę prawą do małego krążenia. U człowieka dorosłego objętość wyrzutowa serca wynosi przeciętnie ok. 60-80 ml.

Objętość minutowa serca jest to ilość krwi, jaka lewa komora wyrzuca do wielkiego krążenia w czasie 1 minuty. Objętość minutowa zależy od objętości wyrzutowej oraz od częstości skurczów serca.

Przykład. Jeżeli objętość wyrzutowa wynosi 80 ml, serce wykonuje 70 skurczów to objętość minutowa wynosi 5.600 ml.

Indeks serca jest to objętość minutowa serca przypadająca na 1m² powierzchni ciała wynosząca przeciętnie ok. 3,0 litra na minutę.

Objętość minutowa serca zmienia się w zależności od:

1. Wieku. Najwyższy indeks serca stwierdza się w wieku 10 lat kiedy wynosi 4 litry/m² powierzchni ciała a najmniejszy w wieku 80 lat kiedy wynosi 2,0 litra.

2. Płci. Objętość minutowa serca u kobiet jest ok. 10 % mniejsza niż u mężczyzn.

3. Pozycji ciała. Zmiana postawy ciała z leżącej na stojącą zwiększa objętość minutową o ok. 20%

4. Rodzaju wykonywanej pracy. Podczas bardzo ciężkiej pracy fizycznej u ludzi wytrenowanych może ona osiągnąć wartość 40 litrów.

Zależność między objętością minutową , zużyciem tlenu a wykonywana praca przedstawia tabela nr 1

Wysiłek praca kgm/min	Wykorzystanie tlenu na 1 litr krwi [ml]	Zużycie tlenu [ml/min]	Objętość minutowa [l]	Objętość wyrzutowa serca [ml]	Częstość tętna
Spoczynek	59	250	4,2	60	70
Podstawowe operacje manualne, prac umysłowa (720 kgm/min)	117	1950	16,5	140	118
lekka praca fizyczna(950 kgm/min)	108	2220	20,6	147	140
Średniociężka praca fizyczna (1200 kgm/min)	123	2850	23,0	152	174
Ciężka praca fizyczna(1440 kgm/min)	121	3260	26,9	149	180
Najwyższy wysiłek(1680 kgm/min)	106	3920	37,3	208	279

Na zwiększenie objętości minutowej podczas pracy fizycznej wpływają takie czynniki jak:

1. Wzmożone napięcie układu sympatycznego,

2. Zwiększenie dopływu do prawej części serca,

3. Obniżenie oporu w układzie żylnym, zwłaszcza przez rozszerzenie naczyń żylnych podczas pracy mięśni.

7

---