Serce-czynność bioelektryczna.Rozrusznikiem dla potencjałów czynnościowych mięśnia sercowego, które wyprzedzają skurcz, jest tkanka układu przewodzącego. -Błona komórkowa komórek tkanki układu przewodzącego odznacza się zdolnością do rytmicznej spontanicznej depolaryzacji.Komórki tworzące węzeł zatokowo-przedsionkowy depolaryzują się najszybciej w stosunku do pozostałych komórek tkanki układu przewodzącego. W związku z tym węzeł zatokowo-przedsionkowy stanowi ośrodek pierwszorzędowy, narzucając swój rytm całemu sercu. -Depolaryzacja z węzła zatokowo-przedsionkowego przenosi się do węzła przedsionkowo-komorowego za pośrednictwem trzech pęczków międzywęzłowych. Dalej rozchodzi się na mięsień przedsionków, obejmując prawy i lewy przedsionek. -W strefie granicznej i w samym węźle przedsionkowo-komorowym zaznacza się największe zwolnienie prędkości przenoszenia się depolaryzacji. Z tego węzła depolaryzacja przewodzona jest do mięśnia komór za pośrednictwem pęczka przedsionkowo-komorowego. -Pęczek przedsionkowo-komorowy stanowi jedyne połączenie pomiędzy mięśniem przedsionków i mięśniem komór, przez które przewodzony jest stan czynny. W obrębie komór, pęczek dzieli się na dwie odnogi, przechodzące pod wsierdziem w komórki mięśniowe sercowe przewodzące. Depolaryzacja przewodzona przez pęczek przedsionkowo-komorowy zaczyna się szerzyć na komórki mięśnia komorowego, począwszy od przegrody międzykomorowej w jej dolnej części, bliższej koniuszka serca. Następnie depolaryzacja rozszerza się obejmując kolejno przegrodę międzykomorową, mięśnie brodawkowate, mięsień w okolicach koniuszka i posuwa się od dołu ku górze do podstawy serca. Depolaryzacja w mięśniu komorowym szybciej szerzy się pod wsierdziem niż pod osierdziem dzięki występującym pod wsierdziem komórkom mięśniowym sercowym przewodzącym. W związku z tym depolaryzacja szerzy się w kierunku od wsierdzia do osierdzia. Postępująca depolaryzacja komórek mięśnia przedsionków i mięśnia komór powoduje jednoczesną wędrówkę dużej liczby jonów przez błonę komórkową. EKG. Umieszczając elektrody na kończynach i rejestrując różnice potencjałów występujące pomiędzy elektrodami odbiera się czynność bioelektryczną mięśnia sercowego, czylielektrokardiogram za pomocą tzw. odprowadzeń kończynowych Serce - zapis EKG. -Elektrokardiogram zarejestrowany za pomocą II odprowadzenia kończynowego dwubiegunowego ma 5 załamków oznaczonych kolejno literami: P, Q, R, S i T. Załamek P-początkowi depolaryzacji mięśnia przedsionków.Q, R i Swystępują obok siebie, tworząc zespół QRSodpowiadający początkowi depolaryzacji mięśnia komór. Załamek T-szybka repolaryzacja mięśnia komór. Serce - czynność mechaniczna. -Za falą depolaryzacji szerzy się skurcz mięśnia przedsionków i mięśnia komór, repolaryzacja zaś wyprzedza ich rozkurcz.-Skurcz i rozkurcz przedsionków i komór powtarzają się cyklicznie, w spoczynku w rytmie 1,2 Hz (72 na minutę). Jeden cykl trwa około 800 ms. -Skurczowi i rozkurczowi mięśnia sercowego towarzyszy napełnianie się i opróżnianie się z krwi jam serca. Jeden kierunek przepływu krwi od zbiorników żylnych do zbiorników tętniczych wiąże się z samą budową jam serca i obecnością zastawek, które uniemożliwiają cofanie się krwi. -Pierwszy kurczy się mięsień przedsionków i krew wypełniająca jamy przedsionków zostaje wtłoczona do komór przez otwarte ujścia przedsionkowo-komorowe prawe i lewe. -Następnie rozpoczyna się skurcz komór, fazą skurczuizowolumetrycznego. Zastawki przedsionkowo-komorowe prawa - trójdzielna i lewa - dwudzielna zamykają się, napięcie mięśnia komór szybko wzrasta, czemu towarzyszy szybki wzrost ciśnienia w obu komorach.
Krążenie wrotne. W obrębie jamy brzusznej krew po przepłynięciu przez pierwotną sieć naczyń włosowatych żołądka, dwunastnicy, jelita cienkiego, jelita grubego, trzustki i śledziony wpada do żyły wrotnej, przez którą dostaje się do wątroby i tam przepływa przez wtórną sieć naczyń włosowatych. Z wątroby krew kieruje się do żyły głównej dolnej przez żyły wątrobowe. W spoczynku w pozycji leżącej przez wątrobę przepływa około 1,5 l krwi na minutę, czyli około 28% pojemności minutowej lewej komory serca. Przeciętnie 80% krwi dopływa do wątroby przez żyłę wrotną i 20% przez tętnicę wątrobową. Stosunki te zmieniają się w zależności od fazy trawienia pokarmów w przewodzie pokarmowym, od pozycji ciała i aktywności fizycznej. Przepływ krwi przez wątrobę zwiększa się w czasie trawienia pokarmów w przewodzie pokarmowym, zmniejsza się zaś w pozycji wyprostnej. W czasie pracy fizycznej przepływ krwi przez wątrobę znacznie się zmniejsza, aż do 350 ml na min.
Krążenie płucne (małe) -Prawa komora serca tłoczy do pnia płucnego około 5,4 l krwi na minutę (90 ml/s), -Pojemność min. obu komór serca jest jednakowa, zarówno w czasie spoczynku, jak i w czasie wysiłku fizycznego. Natomiast objętość krwi, która wypełnia krążenie płucne, jest mniejsza niż w krążeniu dużym.W krążeniu małym, to jest w zbiorniku tętniczym płucnym i w zbiorniku żylnym płucnym oraz w sieci naczyń włosowatych, znajduje się tylko około 12% całkowitej objętości krwi krążącej w organizmie. Różnica ciśnień pomiędzy obu zbiornikami płucnymi, tętniczym i żylnym, jest niewielka - średnio około 1,0 kPa. Wwarunkach prawidłowych w płucach nie dochodzi do filtracji. Sieć naczyń włosowatych łączących oba zbiorniki oplata pęcherzyki płucne.Ciśnienie krwi w naczyniach włos. zależy od pozycji ciała i okolicy płuc. W pozycji pionowej w górnych partiach płuc większość naczyń włosowatych jest zamknięta. To powoduje mniejszy przepływ krwi w porównaniu z partiami środkowymi i dolnymi płuc.W czasie wydechu ciśnienie powietrza w pęcherzykach płucnych jest wyższe od ciśnienia atmosferycznego, uciska naczynia włosowate i zmniejsza przepływ krwi. Małe tętniczki, mają słabo rozwiniętą błonę mięśniową i nie spełniają funkcji naczyń oporowych. Krew wtłoczona do zbiornika tętniczego płucnego przepływa do zbiornika żylnego płucnego, natrafiając jedynie na opór ze strony sieci naczyń włosowatych.w warunkach prawidłowych nie dochodzi do filtracji osocza. Ciśnienie onkotyczne białek osocza jest stale wyższe od ciśnienia hydrostatycznego krwi i może zachodzić wyłącznie resorpcja płynu tkankowego. Wzrost ciśnienia w krążeniu płucnym powyżej granicy fizjologicznej stwarza warunki do wystąpienia ciśnienia filtracyjnego i do gromadzenia się przefiltrowanego płynu w świetle pęcherzyków płucnych. Stan ten nazywa sięobrzękiem płuc.
Ośrodek sercowy. Serce, przyspieszając swoje skurcze, zwiększa pojemność minutową krwi przetłaczanej ze zbiorników żylnych do zbiorników tętniczych. Przyspieszenie częstości skurczów serca prowadzi do zwiększenia pojemności minutowej serca i do zwyżki ciśnienia tętniczego. Zwolnienie częstości skurczów serca daje zazwyczaj w ostatecznym wyniku zmniejszenie pojemności minutowej serca i obniżenie ciśnienia. Praca serca zostaje zwiększona przede wszystkim dzięki przyspieszeniu skurczów serca. Z tego względu neurony wywołujące ten efekt określa się jako ośrodek przyspieszający pracę serca.Zmniejszenie pracy serca wiąże się ze zwolnieniem jego skurczów i neurony zwalniające pracę serca obejmuje się nazwą ośrodka zwalniającego pracę serca (rdzeń przedłużony - neurony jądra grzbietowego nerwu błędnego). Ośrodek przyspieszający pracę serca i ośrodek zwalniający pracę serca stanowią końcową wspólną drogę dla impulsacji biegnącej: z kory mózgu i z podwzgórza, z receptorów w układzie sercowo-naczyniowym. Z kory mózgu i z podwzgórza biegną impulsy nerwowe do ośrodków sercowych za pośrednictwem neuronów tworu siatkowatego. Impulsacja z receptorów w układzie sercowo-naczyniowym na drodze odruchowej zwalnia lub przyspiesza częstość skurczów serca. Rozciągnięcie ścian tętnic przez podwyższone ciśnienie krwi drażnibaroreceptory (czujniki ciśnienia, zlokalizowane są w łuku aorty) w ścianie łuku aorty i zatokach tętnic szyjnych wewnętrznych. Pod wpływem impulsacji ośrodek zwalniający pracę serca zostaje pobudzony i częstość skurczów serca maleje. Przeciwnie, spadek ciśnienia tętniczego powoduje przyspieszenie pracy serca na drodze odruchowej dzięki temu, że ośrodek zwalniający pracę serca zostaje zahamowany. Z regulacją układu krążenia przez ośrodek sercowy, związane są cztery efekty pracy serca: -chronotropowy, związany z częstością skurczów serca (dodatni przyśpiesza, ujemny zwalnia HR), -batmotropowy, związany z pobudliwością mięśnia sercowego (dodatni obniża próg pobudliwości, ujemny podnosi), -dromotropowy, zwiększa opór naczyniowy, a tym samym zmniejsza przepływ krwi ze zbiornika tętniczego do zbiornika żylnego i podwyższa ciśnienie w zbiorniku tętniczym.
Ośrodek naczynioruchowy w rdzeniu przedłużonym w-tworze siatkowatym i składa się z dwóch części: presyjnejzwężającej naczynia krwionośne, depresyjnejrozszerzającej naczynia krwionośne. Część presyjnaNeurony części presyjnej ośrodka naczynioruchowego wysyłają wypustki do neuronów w rogach bocznych rdzenia kręgowego (Th, L). Neurony te przekazują pobudzenie do mięśni gładkich naczyń krwionośnych. Włókna nerwowe naczyniozwężające przewodzą impulsy do naczyń krwionośnych, utrzymując błonę mięśniową w stałym skurczu. Dzięki temu przepływ krwi ze zbiornika tętniczego do zbiornika żylnego jest regulowany na drodze nerwowej. Pobudzenie neuronów części presyjnej ośrodka naczynioruchowego wzmaga impulsację we włóknach naczyniozwężających, przepływ krwi ze zbiornika tętniczego do żylnego zmniejsza się i ciśnienie w zbiorniku tętniczym wzrasta. Pobudzone neurony części depresyjnej ośrodka naczynioruchowego hamują aktywność neuronów w rogach bocznych rdzenia kręgowego i tym samym hamują impulsację we włóknach nerwowych naczyniozwężających. Małe letniczki rozszerzają się, opór naczyniowy zmniejsza się i więcej krwi przepływa ze zbiornika tętniczego do żylnego. Ciśnienie krwi w zbiorniku tętniczym obniża się. Część depresyjna aktywowana pod wpływem: impulsacji z baroreceptorów ze ścian łuku aorty i zatoki tętnicy szyjnej,-obniżonej prężności dwutlenku węgla, Pco2, we krwi tętniczej. W pewnej niezależności od ośrodka naczynioruchowego w rdzeniu przedłużonym pozostaje współczulny układ rozszerzający naczynia krwionośne w mięśniach szkieletowych. Zaczyna się on w korze mózgu, skąd impulsy biegną za pośrednictwem neuronów podwzgórza i tworu siatkowatego śródmózgowia do neuronów rogów bocznych rdzenia kręgowego. Impulsy biegnące od tych neuronów powodują rozszerzenie naczyń krwionośnych w mięśniach szkieletowych i zwiększają przepływ krwi przez nie. Ciś. w zbiorniku tętniczym dużym stanowi wypadkową: dopływu do zbiornika krwi tłoczonej przez serce, odpływu krwi, zależnego od stanu błony mięśniowej małych tętniczek
.krążenie wieńcowe.Krew tętnicza dopływa do mięśnia sercowego przez dwie tętnice wieńcowe, lewą i prawą. pomiędzy tymi tętnicami nie ma połączeń za pośrednictwem naczyń o większej średnicy. W przypadku zaczopowania jednej z tętnic wieńcowych druga tętnica nie może jej zastąpić. Przepływ krwi przez naczynia wieńcowe a zwłaszcza przez lewą tętnicę, jest ściśle uzależniony od fazy cyklu pracy serca i od ciśnienia w aorcie. W fazie rozkurczu krew przepływa swobodnie przez obie tętnice wieńcowe, natomiast na początku skurczu komór, w miarę wzrastania ciśnienia w komorach, przepływ przez naczynia wieńcowe gwałtownie się zmniejsza. Na początku okresu maksymalnego wyrzutu ciśnienie w lewej komorze oraz ciśnienie śródścienne w samym mięśniu lewej komory przewyższają ciśnienie w aorcie. Odgałęzienia w lewej tętnicy wieńcowej zostają zamknięte i krew cofa się do aorty. W prawej tętnicy wieńcowej przepływ krwi podlega podobnym wahaniom, zależnym od fazy cyklu pracy serca, z tą różnicą, że nie występuje wsteczny kierunek przepływu krwi. Przyspieszenie częstości skurczów serca jest szczególnie niekorzystne dla utrzymania prawidłowej prężności tlenu, Po2, w komórkach mięśnia sercowego, zwłaszcza mięśnia lewej komory. W miarę przyspieszenia częstości skurczów wzrasta łączny czas, w którym przepływ krwi w lewej tętnicy wieńcowej zostaje znacznie zmniejszony lub całkowicie zatrzymany. Niedostateczny przepływ wieńcowy jest przyczyną niedotlenienia mięśnia sercowego.
Układ przewodzący serca: węzeł zatokowo- przedsionkowy, drogi międzywęzłowe, węzeł przedsionkowo- komorowy, pęczki układu przewodzącego
Serce - cykl pracy. W momencie kiedy ciśnienie krwi w komorach przewyższy ciś. w zbiornikach tętniczych, zastawki półksiężycowate pnia płucnego i aorty otwierają się i krew jest wtłaczana do zbiorników tętniczych. Otwieranie się zastawek półksiężycowatych rozpoczyna fazę skurczu izotonicznego komór, w czasie którego mięsień komór wtłacza krew do zbiorników tętniczych -Okres rozkurczu komór rozpoczyna się z chwilą wystąpienia krótkiego okresu protodiastolicznego, w którym ciśnienie w komorach zaczyna spadać. Potem występuje rozkurcz izowolumetryczny komór, w którym to podokresie zarówno zastawki półksiężycowate, jak i przedsionkowo-komorowe są zamknięte. Okresszybkiego wypełniania się komór rozpoczyna się od otworzenia się zastawek przedsionkowo-komorowych i przepływu do komór krwi nagromadzonej w przedsionkach. Następnie występuje okres przerwy, po którym kurczy się mięsień przedsionków i druga porcja krwi wypełniającej jamy przedsionków zostaje wtłoczona pod niewielkim ciśnieniem do komór. Kolejny cykl pracy serca rozpoczyna się od skurczu izowolumetrycznegokomór. Przyspieszenie częstości skurczów serca skraca czas trwania poszczególnych cykli. W większym stopniu ulega skróceniu czas rozkurczu, w mniejszym zaś czas skurczu. Bez względu na częstotliwość skurczów serca czas trwania fazy skurczu izowolumetrycznego komór zmienia się tylko nieznacznie. Objętości krwi tłoczone przez prawą i lewą komorę do zbiorników tętniczych w czasie pojedynczego cyklu pracy serca są sobie prawie równe, natomiast ciśnienie skurczowe w lewej komorze jest pięciokrotnie wyższe od ciśnienia w prawej komorze.