1

Czynność

elektryczna serca

Ćwiczenie 8b

Materiały pomocnicze dla studentów

Zagadnienia:

automatyzm serca

struktura i elektrofizjologia układu przewodzącego
(bodźcotwórczego) serca

przewodzenie stanu czynnego

potencjał spoczynkowy i czynnościowy mięśnia sercowego

cykl pobudliwości mięśnia sercowego:

refrakcja względna i bezwzględna

regulacja pracy serca

Część praktyczna:

Część praktyczna:

•

Badanie EKG

•

Słuchanie tonów serca przy pomocy słuchawek i przyrządu Dopplera

2

PEŁNY CYKL PRACY SERCA

PEŁNY CYKL PRACY SERCA

zjawiska elektryczne

zjawiska mechaniczne

czynność bioelektryczna serca

cykl hemodynamiczny

zjawiska elektryczne poprzedzają i wywołują zjawiska mechaniczne

zjawiska elektryczne poprzedzają i wywołują zjawiska mechaniczne

MIĘSIEŃ SERCOWY

MIĘSIEŃ SERCOWY

komórki robocze

komórki przewodzące

dwie jednostki funkcjonalne

1.mięśnie przedsionków

2.mięśnie komór

układ bodźcotwórczy

(przewodzący) serca

bodziec progowy i nadprogowy

„zasada wszystko albo nic”

*jest pobudliwy

*kurczy się rytmicznie i automatycznie

*wykonuje pracę bez przerwy, przez całe życie

*wypoczywa tylko między kolejnymi skurczami

*jest wrażliwy na niedotlenienie i niedokrwienie

MIĘSIEŃ SERCOWY

MIĘSIEŃ SERCOWY

AUTOMATYZM SERCA

AUTOMATYZM SERCA

Mięsień sercowy kurczy się automatycznie, z częstotliwością 60-70x/min, niezależnie od

naszej woli, pod wpływem bodźców powstających w nim samym. Z tego powodu

skurcze mięśnia sercowego utrzymują się nawet po wyizolowaniu serca od reszty ciała

automatyzm serca

3

1. WĘZEŁ ZATOKOWO-PRZEDSIONKOWY

(pierwszorzędowy ośrodek automatyzmu)

(pierwszorzędowy ośrodek automatyzmu)

*leży w prawym przedsionku, obok ujścia żyły głównej górnej

rozrusznik serca I rzędu

rozrusznik serca I rzędu

*odpowiada za prawidłowy rytm serca

*powstają tu regularne impulsy z częstotliwością 72x/min-

rytm zatokowy

rytm zatokowy

*stąd pobudzenie dociera do mięśnia
przedsionka prawego i poprzez

pęczek Bachmanna

do mięśnia przedsionka lewego

Jego komórki stale depolaryzują i pierwsza

komórka, której błonowy potencjał spoczynkowy

przekroczy wartość progową staje się komórką

rozrusznikową serca. Osiąga ona

potencjał rozrusznika

, który przechodzi

w

potencjał czynnościowy

rozprzestrzeniający się po całym serca.

*

leży w prawej części przegrody

międzyprzedsionkowej w pobliżu

zastawki trójdzielnej

2. WĘZEŁ PRZEDSIONKOWO-KOMOROWY

*jedyna droga przechodzenia
pobudzenia z przedsionków do komór

węzeł zatokowo-przedsionkowy

pęczek przedni

pęczek środkowy

pęczek tylny

węzeł przedsionkowo-komorowy

rozrusznik serca II rzędu

rozrusznik serca II rzędu –

–

rytm przedsionkowy

rytm przedsionkowy

4

3. PĘCZEK HISA

*jest przedłużeniem węzła
przedsionkowo-komorowego

*leży po prawej stronie przegrody
międzykomorowej

*dzieli się na dwie odnogi: prawą i lewą,
które przebiegają po obu stronach
przegrody międzykomorowej do
odpowiadających im komór

rozrusznik serca III rzędu –
rytm komorowy

4. WŁÓKNA PURKINIEGO

*zaczynają się w splotach utworzonych

przez rozgałęzienia odnóg pęczka Hisa

*w porównaniu z innymi komórkami serca

mają największą średnicę i charakteryzują

się największą szybkością przewodzenia

*duża szybkość przewodzenia powoduje,

że obie komory kurczą się niemal
jednocześnie- zwiększa to efektywność

efektywność

skurczu

skurczu

Układ bodźcotwórczo-przewodzący

1.węzeł zatokowo-przedsionkowy
2. węzeł przedsionkowo-komorowy
3. pęczek Hisa
4. lewa odnoga pęczka Hisa
5. wiązka tylna lewej odnogi
6. wiązka przednia lewej odnogi
7. lewa komora
8. przegroda międzykomorowa
9. prawa komora
10. prawa odnoga pęczka Hisa
11. Włókna Purkinjego

11

www.wikipedia.pl

5

WŁAŚCIWOŚCI UKŁADU

WŁAŚCIWOŚCI UKŁADU PRZEWODZĄCEGO SERCA

PRZEWODZĄCEGO SERCA

STRUKTURA

ŚREDNICA

WŁÓKNA

(µm)

SZYBKOŚĆ

PRZEWODZENIA

(m/s)

węzeł zatokowo-

przedsionkowy

...

0,05

mięsień przedsionka

8-10

0,3-0,5

węzeł

przedsionkowo-

komorowy

zmienna

0,02-0,05

włókna Purkiniego

70-80

2,0-4,0

mięsień komór

10-16

<1,0

SCHEMAT PRZEWODZENIA POBUDZENIA W SERCU

SCHEMAT PRZEWODZENIA POBUDZENIA W SERCU

węzeł zatokowo-przedsionkowy

mięsień

prawego

przedsionka

mięsień

lewego

przedsionka

pęczek Bachmanna

przedni, środkowy i tylny

pęczek międzywęzłowy

węzeł przedsionkowo-komorowy

pęczek Hisa

prawa i lewa odnoga pęczka Hisa

włókna Purkiniego

mięsień komory prawej i lewej

6

POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY MIĘŚNIA SERCOWEGO

POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY MIĘŚNIA SERCOWEGO

• potencjał spoczynkowy

błony komórkowej
komórek serca wynosi
od -40 do -90 mV

(

średnio -80mV)

• potencjał spoczynkowy

jest utrzymywany przez
działanie wymienników,
ATPaz i kanałów

wartość bodźca

progowego

- 65 mV

po jego przekroczeniu potencjał spoczynkowy

zmienia się w potencjał czynnościowy

Pompa Ca

2+

zależna od ATP

Na/K ATP-aza

Wymiennik

3Na

+

/Ca

2+

Wymiennik

Na

+

/H

+

Kanały jonowe

faza 4

faza 4

–

–

faza między pobudzeniami,

faza między pobudzeniami,

POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY

FAZY POTENCJAŁU

CZYNNOŚCIOWEGO

faza 0

faza 0 –

– DEPOLARYZACJA

--odwrócenie potencjału czynnościowego do wartości

odwrócenie potencjału czynnościowego do wartości

dodatnich między 0 a +30mV)

dodatnich między 0 a +30mV)

faza 1

faza 1 –

– WSTĘPNA REPOLARYZACJA

--

potencjał czynnościowy zmniejsza się o kilka do kilkunastu

potencjał czynnościowy zmniejsza się o kilka do kilkunastu mV

mV

faza 2

faza 2 –

– PLATEAU POTENCJAŁU

–

– potencjał przebiega na poziomie

potencjał przebiega na poziomie

od ok. +30 do 0 mV i powoli przesuwa się w kierunku wartości ujemnych

od ok. +30 do 0 mV i powoli przesuwa się w kierunku wartości ujemnych

faza 3

faza 3 –

– KOŃCOWA REPOLARYZACJA -

powrót do potencjału

do potencjału

spoczynkowego

spoczynkowego

Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego jest wielofazowy.

7

JONOWE MECHANIZMY POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO

•

faza 0 -

wzrost przepuszczalności błony dla Na

+

, które wnikają do

komórki-

dokomórkowy szybki prąd Na

+

, w niewielkim stopniu zależy

także od wolnego prądu Ca

2+

•

faza 1 -

wzrost przepuszczalności błony dla K

+

, które opuszczają komórkę

-

odkomórkowy prąd K

+

•

faza 2 -

występuje równowaga między prądem Ca

2+

a prądem K

+

•

faza 3 -

występuje przewaga prądu K

+

i stopniowe wygasanie prądu Ca

2+

Potencjał czynnościowy w komórkach P węzłów:

Potencjał

rozrusznikowy

FAZA 0

Gwałtowny

napływ Ca

2+

,

powolne

zamykanie

kanałów Na

+

Potencjał

progowy

FAZA 4

Powolny napływ

Na

+

i Ca

2+

,

kanały K

+

zamknięte

FAZA 3

Wypływ K

+

z

komórki, kanały

Ca

2+

zamknięte

8

I

REGULACJA NERWOWA

II

REGULACJA HUMORALNA

III REGULACJA POD WPŁYWEM

IMPULSACJI Z RECEPTORÓW

REGULACJA PRACY SERCA

czynniki nerwowe, humoralne i

impulsacja z receptorów

- siłę jego skurczu- działanie inotropowe
- częstotliwość skurczów- działanie chronotropowe
- szybkość przewodzenia stanu czynnego -

działanie dromotropowe

- pobudliwość serca- działanie batmotropowe

wpływają na serce zmieniając:

przedzwojowe włókna współczulne
komórki zwoju gwiaździstego,

szyjnego środkowego i szyjnego

górnego

pozazwojowe włókna współczulne

typu C

s

(noradrenalina)

jądra grzbietowe nerwu błędnego

przedzwojowe włókna

przywspółczulne

pozazwojowe włókna

przywspółczulne -

włókna B (acetylocholina)

PRZYSPIESZENIE

PRZYSPIESZENIE

CZYNNOŚCI SERCA

CZYNNOŚCI SERCA

ośrodek przyspieszający

ośrodek przyspieszający

pracę serca

pracę serca

pobudzenie pracy serca

przyspieszenie częstości skurczów

przyspieszenie częstości skurczów

serca, podwyższenie ciśnienia

serca, podwyższenie ciśnienia

tętniczego i wzrost pojemności

tętniczego i wzrost pojemności

minutowej serca

minutowej serca

ZWOLNIENIE

ZWOLNIENIE

CZYNNOŚCI SERCA

CZYNNOŚCI SERCA

ośrodek zwalniający

ośrodek zwalniający
pracę serca

pracę serca

zmniejszenie częstości skurczów

zmniejszenie częstości skurczów

serca, spadek ciśnienia tętniczego i

serca, spadek ciśnienia tętniczego i

spadek pojemności minutowej serca

spadek pojemności minutowej serca

zwolnienie pracy serca

REGULACJA NERWOWA

9

dodatnie działanie chronotropowe
dodatnie działanie dromotropowe
dodatnie działanie inotropowe
dodatnie działanie batmotropowe

POBUDZENIE RECEPTORÓW β

β

β

β

POBUDZENIE RECEPTORÓW α

α

α

α

słabe działanie inotropowe dodatnie w przedsionkach i komorach

REGULACJA HUMORALNA

NORADRENALINA

NORADRENALINA

POBUDZENIE CHOLINERGICZNYCH RECEPTORÓW M

2

ACETYLOCHOLINA

ACETYLOCHOLINA

ujemne działanie chronotropowe
ujemne działanie dromotropowe
ujemne działanie inotropowe
ujemne działanie batmotropowe

Angiotensyna II
Endoteliny
Histamina
Serotonina
VIP

dodatni efekt inotropowy

IMPULSACJA Z BARORECEPTORÓW

podwyższone ciśnienie

rozciągnięcie ścian tętnic
podrażnienie receptorów w łuku aorty i zatokach tętnic szyjnych
impulsacja z baroreceptorów
włókna aferentne nerwów: językowo-gardłowego (n. IX) i błędnego (n.X)
pobudzenie ośrodka zwalniającego pracę serca

IMPULSACJA Z CHEMORECEPTORÓW

IMPULSACJA Z RECEPTORÓW

pCO

2

, pO

2

pobudzenie ośrodka

przyspieszającego pracę serca

10

REGULACJA PRACY SERCA

REGULACJA PRACY SERCA

Rdzeń

kręgowy

piersiowy

zwoje

współczulne

Rdzeń

przedłużony

zwoje

przywspółczulne

naczynia krwionośne

naczynia krwionośne

baroreceptory i chemoreceptory

(p, CO

2

, O

2

)

Nerw błędny

A = chronotropowe
B = batmotropowe
C = dromotropowe
D = inotropowe

A,B,C,D -

NORADRENALINA

NORADRENALINA

ACETYLOCHOLINA

ACETYLOCHOLINA

A,B,C,D +

A,B,C,D +/-