Właściwości mięśnia sercowego:

• Jednokierunkowy przepływ krwi dzięki zastawkom

• 3 warstwy: wsierdzie, śródsierdzie, nasierdzie

• Mięsień poprzecznie prążkowany

• Serce nie męczy się.

• Skurcze pojedyncze

• Pracuje od chwili wykształcenia się do śmierci organizmu

• Węzeł zatokowo-przedsionkowy – rozrusznik serca

• Serce to biologiczny czujnik umożliwiający dostosowanie krążenia do potrzeb organizmu

Charakterystyka czynności bioelektrycznej serca:

Pobudzenie elektryczne błony komórkowej następuje dzięki przepływom jonów. Bodziec nadprogowy powoduje lokalną zmianę potencjału spoczynkowego błony komórkowej z ujemnego na dodatni. Tę fazę nazywamy fazą depolaryzacji.

Pobudzenie to rozprzestrzenia się wzdłuż błony komórkowej. Fazie depolaryzacji w sercu odpowiada skurcz komórek mięśniowych.

Następnie błona komórki powoli wraca do stanu spoczynkowego, następuje faza repolaryzacji, odpowiadająca w sercu fazie rozkurczu mięśnia.

W sercu wyróżniamy komórki mięśniowe oraz komórki układu bodźco-przewodzącego. Autonomiczny układ bodźco-przewodzący wytwarza cyklicznie pobudzenie elektryczne, które następnie jest przenoszone na włókna mięśniowe. Układ bodźcotwórczy zbudowany jest z ośrodków automatyzmu (węzeł zatokowo-przedsionkowy, węzeł przedsionkowo-komorowy, włókna Purkiniego i pęczek Hisa), które generują impulsy z różną częstotliwością.

Jeżeli połączenia pomiędzy poszczególnymi ośrodkami są prawidłowe to rytm pracy serca narzuca węzeł zatokowo-przedsionkowy, który kurczy się z najwyższą częstotliwością. W przypadku komórek rozrusznikowych nie można praktycznie mówić o potencjale spoczynkowym, ponieważ po fazie repolaryzacji zachodzi natychmiast spontaniczna depolaryzacja. Im szybszy jest proces spontanicznej depolaryzacji, tym większa jest częstotliwość wytwarzanych pobudzeń.

Zjawiska mechaniczne zachodzące podczas pracy serca:

W okresie późno-rozkurczowym zastawki przedsionkowo-komorowe lewa i prawa znajdujące się pomiędzy przedsionkami i komorami są otwarte, zaś zastawki półksiężycowate aorty i tętnicy płucnej są zamknięte. Krew napływa do serca w czasie rozkurczu, wypełniając przedsionki i komory. Szybkość napływu krwi do serca zmniejsza się w miarę rozciągania komór serca krwią, szczególnie wtedy, gdy częstość skurczów serca jest mała, a płatki zastawek przedsionkowo-komorowych odchylają się do światła komór w stronę zamkniętego położenia. Ciśnienie w komorach utrzymuje się na niskim poziomie.

Skurcz przedsionków:

W czasie rozkurczu ok. 70% krwi napływa biernie do komór. Skurcz przedsionków powoduje dodatkowo wypełnienie komór serca krwią. Mięsień przedsionka, otaczający ujścia żyły głównej górnej i dolnej oraz żył płucnych, kurczać się zwęża te ujścia. W czasie skurczu przedsionków występuje zawirowanie krwi i pewna jej ilość wraca do żył.

Skurcz komór:

Na początku zastawki przedsionkowo-komorowe zostają zamknięte. Mięsień komorowy skraca się początkowo w niewielkim stopniu, lecz ciśnienie wewnętrz komór wzrasta gwałtownie i uciska na krew zawartą w komorach. Z chwilą gdy ciśnienie skurczowe w komorze lewej i prawe przewyższy ciśnienie rozkurczowe panujące w aorcie i tętnicy płucnej, następuje otwarcie zastawek półksiężycowatych aorty i tętnicy płucnej.

Rozpoczyna się okres wyrzutu komorowego.

Na początku jest szybki. ale w miarę trwania skurczu szybkość wypływu krwi do tętnic maleje. W czasie tego okresu ciśnienie wewnątrzkomorowe rośnie maksymalnie i następnie obniża się nieco przed końcem skurczu Komor.

Okres wczesnego rozkurczu

Po całkowitym skurczu komór, ciśnienie komorowe gwałtownie opada. Kończy się wtedy, gdy następuje cofnięcie krwi w kierunku komór, powodując zamknięcie zastawek półksiężycowatych aorty i tętnicy płucnej. Zamykanie zastawek wywołuje przejściowe drgania krwi i ścian naczyń krwionośnych. Zastawki przedsionkowo-komorowe są zamknięte i następuje gwałtowny spadek ciśnienia wewnątrzkomorowego. Rozkurcz kończy się wtedy, gdy ciśnienie w komorach opadnie poniżej ciśnienia panującego w przedsionkach. Zastawki przedsionkowo-komorowe otwierają się i rozpoczyna się wypełnianie komór krwią. Na początku jest szybkie, następnie zwalnia się w miarę zbliżania się kolejnego skurczu serca. Po zakończeniu skurczu komór ciśnienie w przedsionkach rośnie, aż do chwili otwarcia zastawek przedsionkowo-komorowych, następnie opada i znowu wolno rośnie, aż do następnego skurczu przedsionków.

TONY SERCA:

- Ton pierwszy - niski, nieco wydłużony, pojawia się na końcu skurczu komór. Jest wynikiem drgań wywołanych nagłym zamknięciem zastawek przedsionkowo-komorowych lewej i prawej na początku skurczu komór.

- Ton drugi - krótki, wysoki, pojawia się po zakończeniu skurczu komór. Wywołany jest drganiami zamykających się zastawek półksiężycowatych aorty i tętnicy płucnej, natychmiast po rozluźnieniu się mięśnia komór.

Regulacja czynności serca

• na drodze nerwowej – przez układ autonomiczny, który reguluje częstość uderzeń serca poprzez:

• ośrodek zwalniający akcję serca w rdzeniu przedłużonym,

• ośrodek przyspieszający akcję serca w rdzeniu kręgowym w części piersiowej kręgosłupa;

• przez niektóre hormony i jony:

• przyspieszają pracę serca: adrenalina, glukagon, tyroksyna oraz jony Ca²⁺

• zwalniają pracę serca: insulina i jony K⁺.

Wskaźniki sprawności serca

SV (objętość wyrzutowa) – ilośc krwi wtłoczonej przez jedną z komór serca do odpowiedniego zbiornika tętniczego – ok. 70ml

Q ( pojemność minutowa) – objętość krwi jaką serce tłoczy w ciągu jednej minuty do naczyń krwionośnych – ok. 5l

HR – tętno – ilość uderzeń serca na minutę – 65-85

Bradykardia – niskie tętno spoczynkowe 40-50

Tachykardia – wysokie tętno spoczynkowe >85

RR/BP – ciśnienie krwi – 120/80

BPs – skurczowe - siastoliczne

BPd – rozkurczowe – diastoliczne

Przepływ laminalny zmienia się w przepływ burzliwy, kiedy zwiększa się ciśnienie.

Metabolity regulujące światło naczyń krwionośnych:

- temperatura

- jony wodorowe

-CO₂

- tlenek azotu – działa rozluźniająco

Zróżnicowanie strukturalne i czynnościowe układu naczyniowego

Część krwionośna:

• serce

• naczynia krwionośne

• krew

Część chłonna (limfatyczna):

• naczynia chłonne

• węzły chłonne

• chłonka(limfa)

Ośrodkowa i miejscowa regulacja układu krążenia

Ośrodkowa:

W rdzeniu przedłużonym wyróżnia się ośrodek sercowy i ośrodek naczynioruchowy, tworzące razem funkcjonalną całość, zwaną ośrodkiem sercowo-naczyniowym.

Miejscowa:

Miejscowe uwalnianie serotoniny z płytek krwi, które przylegają do ścianek naczynia, wywołuje skurcz.

Reakcja ortostatyczna

Reakcja ortostatyczna - inaczej reakcja odruchowa układu krążenia na zmianę pozycji ciała z poziomej na pionową.

Reackji tej towarzyszą: zwiększenie obwodowego oporu naczyniowego (TPR) w wyniku skurczu tętniczek głównie w obrębie mięśni szkieletowych, przyśpieszenie rytmu serca i zwiększenie kurczliwości mięśnia sercowego. Wszystkie te zmiany są wynikiem odhamowania części współczulnej autonomicznego układu nerwowego. Głównym bodźcem wyzwalającym reakcję ortostatyczną jest odbarczanie baroreceptorów (receptorów z grupy mechanoreceptorów) zatok szyjnych, w wyniku spadku (chwilowego) w nich ciśnienia, z chwilą uniesiania zatok szyjnych płaszczyzny hydrostatycznie obojętnej z pozycji poziomej do pozycji pionowej.
Po nagłym przejściu badanego z pozycji leżącej do pozycji stojącej (czynna próba ortostatyczna) wystąpiły określone reakcje organizmu:
- przyśpieszenie rytmu serca
- zwiększenie ciśnienia, zwłaszcza rozkurczowego, co jest zapewne wynikiem wzrostu obwodowego oporu naczyniowego
Stabilizacja parametrów u badanego (ciśnienie tętnicze i tętno) po dość krótkim czasie świadczy o dużej wrażliwości receptorów, a dokładniej baroreceptorów, a tym samym szybkiego powrotu organizmu do stanu wyjściowego.
Zastój żylny to proces związany z narastaniem zastoju krwi w łożysku naczyniowym żylnym. Obszar objęty przekrwieniem ma obniżoną tempteraturę. Silne zabarwienie jest przyczyną punktowego zamknięcia odpływu żylnego.

Funkcje układu oddechowego

Utrzymywanie optymalnych warunków wymiany gazowej pomiędzy mieszaniną – krwią żylną dopływającą do płuc, a gazem pęcherzykowym.

Mechanika oddychania

Wdech – obniżenie ciśnienia w klatce piersiowej, przepona obniża się, klatka piersiowa zwiększa swój wymiar

Wydech – ciśnienie rośnie, przepona unosi się, klatka piersiowa wraca do pierwotnego ustawienia

Spirometria

Spirometria (badanie spirometryczne) to najważniejsze z badań czynnościowych układu oddechowego, czyli badań, które pozwalają na obiektywną ocenę czynności płuc.

Wykonuje się tzw. spirometrię podstawową oraz spirometrię po inhalacji leku rozkurczającego oskrzela.

Podczas spirometrii ocenia się objętość powietrza wydychanego i wdychanego do płuc. Badanie polega na oddychaniu przez ustnik aparatu.

Zasady wymiany gazowej w płucach

U człowieka wymiana gazowa przebiega w pęcherzykach płucnych, między ścianą pęcherzyka a oplatającymi ją naczyniami włosowatymi. Przez ścianę pęcherzyka i naczyń dyfundują gazy: tlen i dwutlenek węgla. Dyfuzja odbywa się z miejsc o większym stężeniu do miejsc o stężeniu mniejszym, zgodnie z gradientem stężeń. Cząsteczki tlenu dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, w odwrotnym kierunku wędruje dwutlenek węgla. Tempo tych zjawisk zależy od ciśnień parcjalnych gazów.

Nerwowa regulacja oddychania

- kompleks oddechowy pnia mózgu

- ośrodki korowe

- mechanoreceptory i chemoreceptory

- motoneurony oddechowe

Chemiczna regulacja oddychania

Centralne chemoreceptory reagują na zmiany CO₂ , ale nie na zmiany O₂ w tętnicach czy pH. Podwyższony poziom CO₂ pobudza chemoreceptory centralne poprzez zmiany pH płynu mózgowo – rdzeniowego. Wzrost CO₂ prowadzi do spadku pH, a następnie do przyspieszenia i pogłębienia  oddychania.

Chemoreceptory obwodowe (tętnic szyjnych i aorty) tzw. kłębki szyjne i aortalne są wrażliwe na zmiany we krwi tętniczej O₂ , CO₂ , pH oraz na sygnały z nerwów czuciowych. Bodźce te dochodzą poprzez nerwy językowo – gardłowe i nerwy błędne do ośrodków oddechowych. Nasilenie głębokości i częstości oddychania jest wynikiem wpływu tych czynników (↓O₂ i ↓pH) na obwodowe chemoreceptory.

Hipoksja

Jest to niedotlenienie w tkankach.

Klasyfikacja wysiłku fizycznego

• rodzaj skurczu mięśni

• ekscentryczny – przyczepy oddalają się

• koncentryczny – przyczepy zbliżają się

• izometryczny – nie zmienia się długość mięśnia

• przemian metabolicznych

• wysiłki tlenowe

• wysiłki beztlenowe

• wysiłki o charakterze mieszanym

• wielkość grup mięśniowych zaangażowanych w wysiłek

• lokalne – do 30% grup mięśniowych

• globalne – od 30% grup mięśniowych

• czas trwania wysiłku

• krótkotrwałe – do 15min

• średniotrwałe – 15-30min

• długotrwałe – od 30min

• intensywność pracy (obciążenie wysiłkowe)

• obciążenie bezwzględne

• obciążenie względne

• maksymalne – maksymalny pobór tlenu

• submaksymalne – powyżej maksymalnego poboru tlenu

• su pramaksymalne – powyżej poziomu submaksymalnego, z pomocą czynników zewnętrznych

Równowaga czynnościowa

Równowaga między zapotrzebowaniem organizmu na tlen, a ilością dostarczaną.

Deficyt tlenowy

Niedobór tlenu w stosunku do potrzeb pokrywających energetyczny koszt określonej pracy.

Dług tlenowy

Nadmiar tlenu. Tlen pobierany po wysiłku w stosunku do tlenu pobieranego przed wysiłkiem.