Spis treści
• Elementy układu sercowo-
naczyniowego
• Anatomia serca
• Fizjologia serca
– Układ przewodzący
– Cykl sercowy
– Wyrzut serca
– Regulacja i kontrola czynności serca
Układ sercowo-naczyniowy:
elementy
• Serce
– Pompuje krew do naczyń krwionośnych
– Położne jest w śródpiersiu
• Naczynia krwionośne
– Transportują krew w organiźmie
Elementy układu s-n
Anatomia serca
Położenie serca w śródpiersiu
• Serce umieszczone jest w worku osierdziowym
• Osierdzie składa się z dwóch blaszek:
– Zewnętrznej, czyli ściennej i
– Wewnętrznej, czyli trzewnej (inaczej nasierdzie)
• Blaszka trzewna przechodzi w blaszkę ścienną
na początkowych odcinkach wielkich naczyń
• W worku osierdziowym znajduje się niewielka
ilość płynu (zapobiega to tarciu podczas pracy
serca
Worek osierdziowy
Błony otaczające serce
• Serce składa się z 4 jam
– Dwóch przedsionków i dwóch komór
oddzielonych przegrodą
• Główne naczynia krwionośne to:
– Żyły główne: górna i dolna oraz płucne –
uchodzą do przedsionków
– Aorta i pień płucny – wychodzą z komór
– Naczynia wieńcowe przebiegające w bruzdach
serca
Anatomia zewnętrzna
serca
Anatomia serca
Anatomia serca
• Składa się z trzech warstw:
– Nasierdzie (epicardium): błona
surowicza pokrywająca zewnętrzną
powierzchnię mięśnia sercowego
– Mięsień sercowy (myocardium)
– Wsierdzie (endocardium): cienka błona
pokrywająca wewnętrzną powierzchnię
serca
Ściana serca
Figure 20.4 The Heart
Wall
Ściana
serca
• Jamy : Przedsionki i komory
• Przegroda : międzyprzedsionkowa i
międzykomorowa
• Zastawki: przedsionkowo-komorowe i
półksiężycowate
• Struny ścięgniste
• Mięśnie brodawkowate i beleczki
mięśniowe
Anatomia wewnętrzna serca
Anatomia serca
Figure 20.6c
• Różnice w budowie jam serca:
– Lewa strona serca jest bardziej
„umięśniona” od strony prawej
• Czynność zastawek
– Z. przedsionkowo-komorowe: nie
pozwalają na cofanie się krwi do
przedsionków w czasie skurczu komór
– Z. półksiężycowate (z. pnia płucnego i z.
aortalna) nie pozwalają na cofanie się
krwi do komór z pnia płucnego i aorty
Jamy serca i zastawki
Ściana prawej
komory
Ściana
lewej
komory
Zastawki serca
Przepływ krwi w sercu
Figure
20.6a, b
• Tętnice: wieńcowe prawa i lewa z
odpowiednimi rozgałęzieniami
• Żyły: wielka, średnia i mała
Unaczynienie serca
Krążenie wieńcowe
• Włókna przewodzące: wyspecjalizowane
komórki mięśniowe
- Samodepolaryzujące się
- Tworzą układ bodźcowo-przewodzący serca
(wytwarzają i przewodzą impulsy wywołujące skurcz
serca)
• Włókna czynnościowe (kurczące się):
wykonują właściwą pracę mięśnia – kurczą się
w odpowiedzi na bodziec
Rodzaje komórek mięśnia
sercowego
• Składowe:
– Węzeł zatokowo-przedsionkowy (SA)
– Szlak międzywęzłowy
– Węzeł przedsionkowo-komorowy (AV)
– Pęczek przedsionkowo-komorowy Hisa dzielący się na
dwie odnogi, kończące się
– Włóknami Purkinjego
W warunkach prawidłowych impulsy do skurczu serca
powstają w węźle zatokowo-przedsionkowym (tzw.
rytm zatokowy)
Układ przewodzący serca
Rytm zatokowy
• Rytmiczne generowanie przez układ
przewodzący impulsów do skurczu serca.
Odpowiedzialny za „bicie serca”
• Częstotliwość depolaryzacji poszczególnych
elementów układu przewodzącego:
– SAN = 90 -100/min
– Przedsionki = 60/min
– AVN = 50/min
– Pęczek AV = 25-40/min
– Tempo nadaje w warunkach prawidłowych SAN
(70 uderzeń/min.) i jest on rozrusznikiem serca I
rzędu
• Potencjał czynnościowy powstaje w węźle z-p (SAN)
• Impuls biegnie poprzez przedsionki szlakiem
miedzywęzłowym
• Impuls dociera do węzła p-k (AVN)
• Opóźnienie przewodzenia w AVN o 0.1 sek.
• Impuls biegnie pęczkiem p-k
• Impuls rozprowadzany jest w komorach włóknami
Purkinjego
Przewodzenie impulsu w
sercu
Nieprawidłowy rytm serca -
arytmia
• Ektopowe ognisko bodźcotwórcze: zwiększona
pobudliwość poza SAN, która może być wywołana np.
kofeiną lub nikotyną
• Blok serca: spowodowany zablokowaniem przewodzenia w
układzie przewodzącym w wyniku jego uszkodzenia. Może
być częściowy lub całkowity. Najczęściej dotyczy węzła AV
W wyniku bloku nie dochodzi do pełnego skurczu komór.
Czasem blok wywołuje generowanie skurczów przez
komory (skurcze komorowe)
• Spoczynkowy potencjał błonowy wynosi
około
– 90mV
• Potencjał czynnościowy
– Szybka depolaryzacja
– Unikalna dla mięśnia sercowego faza
plateau
– Repolaryzacja
• Po przejściu potencjału czynnościowego
następuje faza refrakcji
(niewrażliwości). Dłuższy czas refrakcji
pozwala na napełnienie komór.
Skurcz mięśnia sercowego
Różnice w skurczu
mięśnia szkieletowego i
sercowego
• Faza plateau: obecna w mięśniu
sercowym, brak w szkieletowym
• Okres refrakcji: długi w m. sercowym,
krótszy w szkieletowym
• Sumowanie: niemożliwe w m.
sercowym, możliwe w szkieletowym
• Sercowe potencjały czynnościowe wywołują
wzrost stężenia Ca
2+
w siateczce
śródplazmatycznej
– Ca
2+
wnika do włókien mięśniowych w czasie fazy
plateau
– To podtrzymuje skurcz i pozwala na prawidlową
akcję serca
Jon wapniowy a skurcz
mięśnia sercowego
• Zdarzenia dziejące się w czasie
jednego uderzenia serca
• Dwie fazy:
– Skurcz i rozkurcz każdej jamy serca
– Przedsionki i komory kurczą się w
różnym czasie
– Trwa około 0.8 sek (75 uderzeń/min)
Cykl pracy serca
Skurcz przedsionków
• Trwa około 0.1 sek.
• W tej fazie następuje wyładowanie
(powstanie impulsu) w SAN –
kurczą się przedsionki a komory
znajdują się w rozkurczu
• Odpowiada za 20% wypełnienia
komór
1.
Po skurczu przedsionków następuje skurcz
komór. Wzrasta ciśnienie śródkomorowe i
zamykają się zastawki przedsionkowo-
komorowe.
2.
Skurcz izowolumetryczny : skurcz przy
zamkniętych zastawkach AV, brak zmian w
objętości komory, brak przepływu krwi.
3.
Następnie, dalszy wzrost ciśnienia
śródkomorowego, otwarcie zastawek
półksiężycowatych aorty i pnia płucnego,
krew wpływa do dużych tętnic (objętość
wyrzutowa = 70ml)
• Po zakończeniu skurczu w komorach
pozostaje około 70 ml krwi
Skurcz komór (0.3 sek)
Rozkurcz komór (0.4 sek)
• Rozpoczyna się rozkurcz komór. Krew z naczyń
zaczyna się cofać co wywołuje zamknięcie się
zastawek półksiężycowatych.
• Rozkurcz izowolumetryczny: wszystkie zastawki
serca są zamknięte; objętość bez zmian
• Szybkie napełnianie komór: Ciśnienie
śródkomorowe spada poniżej ciśnienia
śródprzedsionkowego, otwierają się zastawki AV
i rozpoczyna się napełnianie komór krwią (80%)
• Skurcz przedsionków dopełnia komory (20%)
• Objętość krwi w komorach na końcu rozkurczu
wynosi 140 ml = objętość późnorozkurczowa
• Dźwięki powstające podczas prawidłowej
czynności serca
• Można je wysłuchać słuchawką
• Dwa główne tony serca:
– S
1
– skurczowy wywołany głównie drganiami
zamykających się zastawek AV
– S
2
– rozkurczowy, wywołany głównie
zamykaniem się zastawek półksiężycowatych
Tony serca
Nieprawidłowe dźwięki serca
- szmery
• Szmery powstają wskutek wadliwej budowy
połączeń między przedsionkami a komorami
oraz między komorami a tętnicami jak
również pomiędzy jamami serca.
• Mogą wynikać z:
– Zwężenia zastawek (stenoza) – brak możliwości
całkowitego otwarcia
– Niedomykalności
• Pojemność minutowa– ilość krwi
przepompowanej przez każdą komorę
w ciągu 1 minuty
Pojemność minutowa serca
(PM)
PM
(ml/min)
=
CS
Częstość
skurczów
na/min)
X
OW
Objętość
wyrzutow
a
(ml/skurcz
)
Pojemność minutowa
• PM = CS X OW
= 75 X 70 ml/min
= 5250 ml/min
= 5.25 L/min
Wszystkie czynniki wpływające na
CS i OW będą wpływały także na
PM
Factors Affecting Cardiac
Output
Czynniki wpływające na pojemność minutową
1. Unerwienie autonomiczne
– Pobudzenie współczulne (sympatyczne)
przyspiesza akcję serca (walka i ucieczka)
– Pobudzenie przywspółczulne
(parasympatyczne) zwalnia akcję serca
(techniki relaksacyjne)
2. Hormony
– Adrenalina : przyspiesza akcję serca
Tachykardia = częstość akcji serca w
spoczynku > 100 skurczów/min
Bradycardia = częstość akcji serca w
spoczynku < 60 skurczów/min
Czynniki wpływające na częstość
akcji serca
1. Obciążenie wstępne serca
2. Kurczliwość mięśnia sercowego
3. Obciążenie następowe serca
Czynniki wpływające na
objętość wyrzutową
Regulacja objętości wyrzutowej
serca: Obciążenie wstępne
1.
Objętość późnorozkurczowa (EDV): Zgodnie
z prawem Franka-Starlinga wzrost EDV
zwiększa bierne rozciągnięcie mięśnia
sercowego (obciążenie wstępne) co zwiększa
objętość wyrzutową
2.
Powrót żylny: wzrost powrotu żylnego
zwiększa obciążenie wstępne co z kolei
zwiększa objętość wyrzutową
Regulacja objętości wyrzutowej
serca : Kurczliwość
Kurczliwość: Wzrost siły skurczu zwiększa
objętość wyrzutową
• Napięcie mięśnia: Serce o większym
napięciu włókien kurczy się mocniej
• Stymulacja współczulna zwiększa
kurczliwość
• Adrenalina zwiększa kurczliwość
• Jony wapnia zwiększają kurczliwość
Regulacja objętości wyrzutowej
serca : Obciążenie następowe
Wzrost obciążenia następowego obniża
objętość wyrzutową (OW)
• Wysokie ciśnienie krwi: obniża OW
• Cholesterol: obniża OW
• Otyłość : obniża OW
• Stres: obniża OW
• Wysiłek: zwiększa OW
• W czasie ciężkiego wysiłku
pojemność minutowa może zwiększyć
się nawet 5 razy (u wytrenowanych
sportowców nawet 7-8 razy)
• Rezerwa sercowa
– Różnica pomiędzy pojemnością
minutową spoczynkową a maksymalną
Wysiłek a pojemność
minutowa serca
Miażdżyca
• Pogrubienie ścian naczyń krwionośnych w
wyniku odkładania się cholesterolu
• Może zmniejszyć dopływ krwi do mięśnia
sercowego - niedokriwenie (Ischemia)
• Niedokrwienie (Ischemia) prowadzi do
niedotlenienia. Gdy niedotlenienie przedłuża
się to tkanka pozbawiona tlenu obumiera –
dochodzi do zawału serca.
