Krążenie wieńcowe
Krążenie wieńcowe
Naczynia wieńcowe
Przebieg naczyń
wieńcowych
Tętnice wieńcowe prawe i lewe odchodzą bezpośrednio
od
aorty
tuż
ponad
poziomem
zastawek
półksiężycowatych.
Lewa tętnica wieńcowa
dzieli się na
tętnicę okalającą
,
która biegnie dalej wzdłuż bruzdy oddzielającej lewy
przedsionek od lewej komory, i na
tętnicę przednią
zstępującą
, która zlokalizowana jest w bruździe na
przedniej ścianie serca pomiędzy prawą i lewą komorą.
Prawa tętnica wieńcowa
przebiega pomiędzy prawym
przedsionkiem i prawą komorą aż do osiągnięcia
bruzdy pomiędzy obu komorami na tylnej ścianie serca
Krążenie wieńcowe
Zapewnia ono stałą dostawę
substancji odżywczych i tlenu do
każdej komórki mięśnia sercowego.
Zaopatrzenie mięśnia sercowego w
krew odżywczą jest proporcjonalne
do aktualnego zapotrzebowania na
tlen.
Ekstrakcja tlenu
w mięśniu sercowym
wynosi
70%.
Jest
to
górny
pułap,
ograniczający ilość tlenu pobieranego z krwi
przepływającej naczyniami wieńcowymi.
Przepływ przez naczynia wieńcowe
jest
określany jako stosunek różnicy ciśnień
między ujściem tętnic w aorcie, a prawym
przedsionkiem a oporem przepływu w tych
naczyniach. Opór zależy od promienia
światła naczynia
V = P
1
– P
2
/ R
Promień światła naczynia
wieńcowego
Promień zależy od:
- różnicy między ciśnieniem krwi w naczyniu,
a siłami działającymi na naczynie z
zewnątrz, tzw. ciśnienie transmuralne
- sprężystości
ścian
naczynia,
która
przeciwdziała ciśnieniu przepływającej krwi
Komponenta
pozanaczyniowa oporu
Jest to
siła zaciskająca
, która
działa na naczynia wieńcowe z
zewnątrz. Wynika ona z napięcia
generowanego
przez
miocyty
mięśnia sercowego.
Najwyższe ciśnienie
w naczyniach
podwsierdziowych, a
najniższe
w
podnasierdziowych.
W czasie skurczu
mięśnia sercowego rośnie
zarówno ciśnienie transmuralne, jak i siła
zaciskająca naczynia. Wzrasta także ciśnienie w
aorcie, jednakże wzrost ten nie wystarcza do
przekroczenia
ciśnienia transmuralnego
(jest
ono równe 0 lub jest ujemne). Powoduje to
zahamowanie przepływu wieńcowego warstw
podwsierdziowych
i
środkowych
oraz
ograniczenie
przepływu
w
warstwie
podnasierdziowej.
W trakcie rozkurczu
nie zachodzi takie
hamowanie
i
przepływ
w
warstwach
podwsierdziowych
jest
większy
niż
w
pozostałych.
Komponenta naczyniowa
oporu
Regulacja komponenty
naczyniowej:
- autoregulacja
- regulacja metaboliczna
Autoregulacja przepływu
wieńcowego
Reakcja naczyń wieńcowych
na obniżenie
lub podwyższenie ciśnienia krwi, mająca na
celu utrzymanie istniejącego przepływu
krwi przy zmienionych „warunkach pracy”.
Zwiększenie ciśnienia krwi
:
- skurcz tętniczek,
- zwiększenie oporu naczyniowego.
Obniżenie ciśnienia krwi
wywołuje
reakcje odwrotne.
Regulacja metaboliczna
Czynniki naczyniorozszerzające
:
- zwiększenie gradientu pO
2,
- spadek pH,
- zwiększenie ciśnienia parcjalnego
CO
2
,
- wzrost stężenia K
+
w przestrzeni
okołonaczyniowej.
Zwiększone
zapotrzebowanie
na
tlen
powoduje zwiększenie wychwytu O
2
z przestrzeni
pozamiocytarnej. Powiększa to gradient ciśnienia
parcjalnego tlenu w poprzek ściany naczynia
Nasilenie metabolizmu energetycznego
w
mitochondriach komórek mięśniowych powoduje
zwiększenie stężenia jonów H
+
.Jony te są
transportowane do sarkoplazmy, skąd dzięki
wymianie Na
+
/K
+
są przenoszone do przestrzeni
zewnątrzkomórkowej,
którą
zakwaszają.Zakwaszenie zmniejsza wrażliwość
miocytów na jony Ca2
+
i powoduje rozkurcz
miocytów naczyń.
Wzrost metabolizmu energetycznego
zwiększa produkcję CO
2
, który dyfunduje z
kardiomiocytów, do ściany naczyniowej.
Wzrost
jego
stężenia
(hyperkapnia)
rozszerza naczynia.
W czasie zwiększenia pracy serca
dochodzi do zwiększenia wydalania jonów
K
+
do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Ilość tych jonów może przewyższać
wydolność pompy Na
+
/K
+
i dochodzi do
rozkurczu naczynia.
Rezerwa wieńcowa
Jest to różnica między aktualnym
przepływem wieńcowym (ustalonym
przez wymienione czynniki
regulacyjne), a przepływem przy
maksymalnie rozszerzonych
naczyniach
Wpływ układu
współczulnego
Noradrenalina
, która jest wydzielana na
zakończeniach zazwojowych układu
współczulnego,
powoduje:
- zwiększenie częstości skurczów serca,
- zwiększenie kurczliwości mięśnia,
- zmniejszenie oporu naczyń wieńcowych,
- zwiększenie przepływu w naczyniach
wieńcowych.
Wpływ noradrenaliny na
receptory α
Związanie
z
receptorami
α
1
zwiększa
opór
naczyniowy, a z
α
2
zwiększa syntezę NO, który jest
czynnikiem naczyniorozszerzającym.
Ten
bezpośredni wpływ naczyniozwężający
jest jednak hamowany i maskowany przez
czynniki rozszerzające naczynia
. Dopiero w
stanach
patologicznych
(uszkodzenia
śródbłonka naczyń) może się ujawniać wpływ
zwężający światło naczynia.
Wpływ układu
przywspółczulnego
- zmniejszenie częstości skurczów serca,
- zmniejszenie kurczliwości mięśnia,
- zmniejszenie oporu naczyń wieńcowych,
- zmniejszenie przepływu w naczyniach
wieńcowych.
Na zakończeniach zazwojowych tego układu
jest uwalniana
acetylocholina
. Jej działanie
bezpośrednie na naczynia
wywołuje skurcz
miocytów
.
Z drugiej strony
jest ona najsilniejszym
czynnikiem pobudzającym syntezę NO w
śródbłonku
. Efekt ten dominuje, więc
ostatecznie
acetylocholina
powoduje
rozszerzenie ścian naczynia krwionośnego
.
Wyżej wymienione działanie ma znaczenie w
stanach patologicznych.
Zaburzenia krążenia
wieńcowego
Niedokrwienie
występuje, gdy zapotrzebowanie mięśnia
sercowego na krew przewyższa przepływ maksymalny.
Choroba wieńcowa serca
występuje, gdy zwężeniu
ulega tętnica wieńcowa. W stanach zwiększonego
zapotrzebowania na tlen, nie dochodzi do zaspokojenia
potrzeby tlenowej, co prowadzi do wystąpienia bólu –
angina pectoris
(dusznica bolesna).
W
przypadku
dusznicy
podaje
się
pod
język
nitroglicerynę
, która rozszerza naczynia żylne i
powoduje tym samym redukuje powrót żylny. Spada
pojemność minutowa i zapotrzebowanie na tlen.
Rozszerza też naczynia wieńcowe i zwiększa się dopływ
krwi do mięśnia sercowego.
Niedokrwienie
jest najczęściej wywołane zmianami
miażdżycowymi w tętnicach wieńcowych.
Najczęstszym powikłaniem jest zawał serca.
Objawy:
- ból wieńcowy za mostkiem, zaciskający, dławiący,
promieniuje on do kończyn górnych (najczęściej do lewej),
- ból związany z wysiłkiem lub silnymi emocjami.
Miażdżyca
Postępujące stwardnienie ścian
naczyń
wieńcowych
i
pogrubienie
śródbłonka
na
skutek
odkładania się lipidów
,
a
zwłaszcza
cholesterolu
.
Odkładający się
tłuszcz wiąże
wapń
,
tworząc
twarde,
płytkowate złogi
. Ściany tracą
elastyczność, a ich światło ulega
zwężeniu. Coraz mniej krwi
dociera do tkanek docelowych i
w
efekcie
dochodzi
do
niedotlenienia
Czynniki
wewnątrzustrojowe
Czynniki
zewnątrzustrojowe
Skłonność dziedziczna
(zaburzenia gospodarki
tłuszczowej lub metabolizmu
ściany naczyniowej)
Otyłość (dieta
bogatoenergetyczna, obfita w
tłuszcze i węglowodany)
Wiek (po 30 roku życia zaczynają
się procesy odkładania płytki
miażdżycowej
Palenie papierosów
Płeć (częściej chorują
mężczyźni)
Nieodpowiedni tryb życia (brak
wysiłku fizycznego,
odpowiedzialna i stresująca
praca)
Czynność hormonalna (hormony
tarczycy, trzustki, gruczołów
płciowych)
Zaburzenia układu krzepnięcia
Zaburzenia układu nerwowego
Cykl
hemodynamiczny
serca
Podstawy cyklu
Cykl pracy serca
jest indukowany przez
układ bodźcoprzewodzący serca
. W
warunkach
normalnych
rytm
jest
narzucany
przez
węzeł
zatokowo-
przedsionkowy i wynosi
60-80 uderzeń
na minutę.
Cykl
składa się ze
skurczu przedsionków,
skurczu komór oraz z pauzy.
Przebieg cyklu
hemodynamicznego
Jest on oparty na
różnicach ciśnień w
poszczególnych
częściach serca w
kolejnych fazach
trwania cyklu skurcz
– rozkurcz.
Zastawki serca
1)
Zastawki przedsionkowo – komorowe
–
złożone z dwóch lub trzech płatków:
•
Zastawka trójdzielna
– znajduje się w prawym
otworze
przedsionkowo - komorowym,
•
Zastawka dwudzielna
– w otworze lewym
przedsionkowo – komorowym.
2)
Zastawki komorowo – tętnicze
– (zastawki
półksiężycowate) zbudowane z trzech płatków.
Zastawki
zamknięte
Zastawki
otwarte
1)
W okresie spoczynkowym krew przepływa z
przedsionków do komór przez otwarte ujścia
przedsionkowo-komorowe dzięki różnicy
ciśnień. Okres ten nazywamy
fazą szybkiego
wypełniania komór
.
2) Skurcz przedsionków
– dopełnia komory
krwią.
3) Skurcz izowolumetryczny
komór
(wzrasta
napięcie mięśniówki, przy stałej długości
włókien mięśniowych)
- zamknięcie zastawek przedsionkowo-
komorowych
- pod koniec otwarcie zastawek tętniczych
4) Skurcz izotoniczny komór
(napięcie
mięśniówki stałe, przy skracającej się długości
włókien mięsnych)
5) Okres protodiastoliczny
(przedrozkurczowy)
6)
Zamknięcie zastawek tętniczych
7)
Szybkie wypełnianie komór (jak w punkcie 1).
Za
początek cyklu
pracy serca
powszechnie przyjmuje się
pauzę
. W
czasie pauzy przedsionki i komory
serca
są w stanie rozkurczu
i krew
pod wpływem gradientu (różnicy)
ciśnień przelewa się z żył głównych i
płucnych do przedsionków, a stamtąd
do komór.
Następnie
następuje
skurcz
przedsionków
,
zwiększając
ciśnienie
w
przedsionkach
i
powodując dopchnięcie jeszcze
porcji krwi do komór.
Ciśnienie w komorach wzrasta powyżej ciśnienia
w przedsionkach i następuje
zamknięcie
zastawek
odpowiednio trójdzielnej po prawej i
mitralnej po lewej stronie serca i
uderzenie
krwi o zastawki
od strony komór. Zamknięcie
zastawek wywołuje efekt akustyczny w postaci
pierwszego tonu serca.
Następnie
rozpoczyna się skurcz komór
nie
powodujący zmiany objętości krwi zawartej w
komorach jest to tzw.
skurcz izowolumetryczny.
W
czasie skurczu izowolumetrycznego
narasta napięcie
ścian komór serca
, co powoduje
wzrost ciśnienia w
komorach.
Gdy ciśnienie przekroczy ciśnienie
odpowiednio w pniu płucnym i aorcie następuje
faza
wyrzutu
i pewna objętość krwi zostaje wypchnięta do
pnia płucnego i aorty
Po fazie wyrzutu
ciśnienie w komorach
zaczyna
spadać
co
powoduje
zamknięcie zastawek
pnia płucnego i
aortalnej i wywołuje drugi ton serca.
Rozpoczyna się
rozkurcz komór
. W początkowej
fazie rozkurczu ciśnienie w komorach jest jeszcze
wyższe
niż
w
przedsionkach
i
zastawki
przedsionkowo-komorowe są zamknięte ta faza
rozkurczu
nazywana
jest
rozkurczem
izowolumetrycznym.
Gdy ciśnienie w komorach
spadnie poniżej ciśnienia w przedsionkach
zastawki otwierają się i krew przelewa się z
przedsionków do komór i cały cykl powtarza się.
Rozkład ciśnień w cyklu
0
20
40
60
80
100
120
140
ZMIANY CIŚNIENIA W UKŁADZIE KRWIONOŚNYM
C
IŚ
N
IE
N
IE
K
R
W
I[
m
m
H
g
]
L
e
w
a
k
o
m
o
ra
T
ę
tn
ic
e
K
a
p
il
a
ry
Tętniczki
Ż
y
ły
P
ra
w
y
p
rz
e
d
s
io
n
e
k
P
ra
w
a
k
o
m
o
ra
T
ę
tn
ic
a
p
łu
c
n
a
K
a
p
il
a
ry
Ż
y
ła
p
łu
c
n
a
L
e
w
y
p
rz
e
d
s
io
n
e
k
Obieg duży
Obieg mały