Anatomia i fizjologia układu krążenia.
W skład układu krwionośnego wchodzą:
Naczynia krwionośne
- tętnice,
- żyły,
- naczynia włosowate.
Serce
U ssaków występuje układ krążenia typu zamkniętego, co oznacza, żę krew nie wylewa się do jam ciała. Po raz pierwszy typ ten powstał u wstężnic (pierścienic).
Funkcje układu krążenia: (6)
termoregulacyjna
(t. ciepła wydzielanego w wątrobie i mięśniach),
transportująca
(t. materiałów odżywczych i metabolitów),
oddechowa
(t. tlenu),
odżywcza
(t. materiałów odżywczych),
odpornościowa
(leukocyty (limfocyty) rozpoznają szkodliwe substancje),
regulująca
(t. hormonów [przysadka]).
Naczynia krwionośne:
TĘTNICE |
ŻYŁY |
naczynia włosowate |
Odprowadzają krew z serca do tkanek. |
Odprowadzają krew z tkanek do serca. |
Oplatają gęstą siecią wszystkie tkanki organizmu. |
Okrągły kształt swiatła. |
Jajowaty kształt światła. |
|
ściany grube i elastyczne. |
ściany cieńsze i mniej elastyczne. |
|
ściana zbudowana z 3 warstw:
(tkanka łączna)
(tkanka łączna + elastyna+ mięsnie gładkie)
(jednowarstwowy nabłonek płaski-śródnabłonek) |
ściana zbudowana z 3 warstw,
dużo szersza 2. środkowa zawiera znacznie mniej włókien sprężystych. |
ściana zbudowana z jednowarstwowego nabłonka płaskiego (śródnabłonka) |
Mogą aktywnie kurczyć się i rozkurczać. |
Posiadają zastawki (śródbłonek), które zapobiegają cofaniu się krwi. Siły: pompa mięśniowa (zaciskanie), pompa ssąca (serce). |
Umożliwiają wymianę substancji pomiędzy krwią z tkankami ciała. |
Tętnice możemy podzielić na:
Sprężyste (aorta, tętnica szyjna, pachwinowa)- w warstwie środkowej zawierają więcej tkanki łącznej z elastyną, ponieważ krew wyrzucana jest pod dużym ciśnieniem i muszą być one wytrzymałe.
Włókniste - w warstwie środkowej zawierają więcej mięśni gładkich; doprowadzają krew do poszczególnych naczyń
Skład krwi:
- osocze
- elementy morfotyczne (komórkowe, ciałka krwi), np. krwinki czerwone (erytrocyty), krwinki białe (leukocyty), płytki krwi (trombocyty)
Krążenie krwi:
W organizmie ludzkim krew krąży dwoma obiegami: dużym (obwodowym) oraz małym (płucnym).
W lewej cz. Serca jest krew natlenowana i tu przekazywana jest krew przybyła z płuc na obieg.
duży obieg krwi: LK-> PP
LK-> aorta ->szyjna -> mózg -> żyła główna górna-> PP
->obwodowa-> ciało -> żyła główna dolna ->
lewa komora serca aorta i tętnice od niej odchodzące naczynia włosowate narządów żyła główna (czcza) górna i dolna prawy przedsionek.
Funkcja: Dostarczanie komórkom tlenu i substancji odżywczych
odbieranie od nich CO2 i produktów przemiany materii.
mały obieg krwi: PK-> LP
PK-> pień płucny-> żyła płucna-> LP
Prawa komora serca pień płucny tętnice płucne prawa i lewa naczynia włosowate płuc żyły płucne prawa i lewa lewy przedsionek.
Funkcja: pozbycie się nadmiernej ilości CO2 z krwi
zwiększenie prężności tlenu we krwi.
Budowa mięśnia sercowego:
- zbudowane z mięśnia poprzecznie prążkowanego sercowego,
- jednojądrzaste
- tworzą przestrzenną sieć
- posiada wstawki
- połączenia typu NEXUS
Budowa serca:
- ma kształt spłaszczonego stożka,
- u dorosłego człowieka waży ok. 300g,
- jest czterodziałowe (2 komory, 2 przedsionki),
- 4 pierścienie na których zbudowane są komory i przedsionki
- ściany przedsionków są cieńsze niż komór,
- umieszczone jest w worku osierdziowym,
- posiada dwa rodzaje zastawek,
- pełni rolę pompy wprawiającej krew w ruch,
- zdolne jest kurczyć się bez impulsów z zewnątrz,
- normalnie kurczy się 70 s/min; max 120 s/min
Szkielet włóknisty serca
Mięsień sercowy „napleciony” jest na szkielet włóknisty, który tworzą cztery zespolone ze sobą pierścienie włókniste (zastawki się do nich przyczepiają).
Pierścienie włókniste otaczające ujścia przedsionkowo- komorowe oraz ujścia aorty i pnia płucnego. Leżą dookoła otworów serca, do którego przyczepiają się włókna mięśnia sercowego.
|
|
|
|
|
|
Rodzaje zastawek
przedsionkowo-komorowe
- PP/PK prawa (trójdzielna)
- LP/LK lewa (dwudzielna, mitralna)
tętnicze (półksiężycowate) - zapobiegają cofaniu sie krwi z aorty i pnia płucnego, odpowiednio do lewej i prawej komory w czasie ich rozkurczu.
Mięśnie brodawkowe- na dnie komórki w formie brodawek. Odchodzą od nich struny sprężyste.
Struny sprężyste - „linki” łączące się z płatkami zastawek zapobiegające „wywróceniu” się zastawek w stronę przedsionka, przyczepione są do mięśnia brodawkowego.
Muskulatura serca
Wstawki - miejsce, gdzie łączą się ze sobą sąsiednie komórki mięsnia poprzecznie prążkowanego sercowego.
mechaniczne (desmosomy)
-przyleganie kom. Do siebie,
- nie dojdzie do ich rozerwania
komunikacyjne
- połączone jonowo-metabolicznie, czyli po prostu synapsy elektryczne, połączenia typu NEXUS
- przez to, że kom. Są ze sobą połączone tworzą jedną całość czynnościową tzw. syncyctium czynnościowe, które umożliwia bardzo silny i prawie jednoczesny skurcz wszystkich komórek serca.
Automatyzm serca - zdolność do samodzielnego kurczenia się i rozkurczania.
Serce odnerwione (pozbawione wpływu ze strony UN) ma zdolność do samokurczenia i rozkurczania się.
Na obszarze serca istnieją komórki zdolne do generowania potencjałów czynnościowych.
Układ bodźco - przewodzący utworzony jest z komórek leżących bezpośrednio pod wsierdziem, a w jego obrębie wyrózniamy następujące ośrodki:
węzeł zatokowo-przedsionkowy (w. Keitha-Flocka) 60-80 sk/min
między żyłą główną górną, a PP; kształt przecinka, piramidki zwróconej podstawą ku górze
węzeł przedsionkowo-komorowy (w. Aschofa-Tawary) 50-60 sk/min
PP/PK , po prawej str. przegrody PP w pobliżu zastawki trójdzielnej;
normalnie rozprzestrzenia pobudzenie z przedsionków na komory
pęczek Bachmana (szlak międzyprzedsionkowy)
warunkuje równoczesny skurcz lewego i prawego przedsionka;
szlak międzywęzłowy (pęczek średni[przedni], tylny, środkowy)
trzy szlaki zwiększają prawdopodobieństwo przekazania pobudzenia
pęczek HISA przedsionkowo-komorowy (Paladino-Hisa) 30-45 sk/min
po prawej str. przegrody międzykomorowej; nie mają stałego potencjału
włókna Purkiniego, będące odgałęzieniami pęczka Hisa
mają najwększą grubość najszybciej przewodzą impulsy
Komórki Purkiniego- duża średnica i zdolność do szybkiego przekazywania pobudzenia z kom na kom
I-rzędowy ośrodek automatyzmu serca-
węzeł zatokowo - przedsionkowy 60-80
II-rzędowy ośrodek automatyzmu serca -
węzeł przedsionkowo- komorowy 50-60
III-rzędowy ośrodek automatyzmu serca -
pęczek HISA przedsionkowo - komorowy 30-45
rozrusznik serca - grupa komórek w obrębie węzła zatokowo-przedsionkowego, generująca potencjały z największa częstotliwością; na ogół znajduje się u góry „piramidki”
wędrowanie rozrusznika- np. podczas niedotlenienia serca.
Istnienie kilku ośrodków potrafiących generować potencjał czynnościowy jest zabezpieczeniem. W przypadku uszkodzenia jednego węzła, jego funkcje przejmuje drugi (ale wtedy serce będzie kurczyło sie wolniej). Jeśli wewnętrzny układ bodźco-twórczy nie radzi sobie (poniżej 45 uderzeń na minutę), konieczne jest wszczepienie sztucznego rozrusznika.
Nie ma stałego potencjału spoczynkowego. Unerwiane są przez nerw błędny (spowalnia pracę) i nerwy przywspółczulne (przyspiesza pracę serca).
Typy komórek mięśnia sercowego:
|
KOMÓRKI BODŹCO- PRZEWODZĄCE (Ca) |
KOMÓRKI ROBOCZE (Na) |
budowa |
Słabiej zaznaczone prążkowanie, Przypominają kom. Embrionalne, Posiadają wiele ziaren glikogenu (ATP) |
Klasyczne włókna poprzecznie prążkowane serca |
zdolności |
samoistne napędzania fali depolaryzacyjnej |
Odpowiadają na pobudzenie wysyłane z ukł. Bodźco- przewodzącego |
spoczynkowy |
- 60 mV; niestabilny; powolna spoczynkowa depolaryzacja |
-90 mV; stały |
progowy |
-40 mV |
-60/65 mV Trwa 250/300 ms |
Faza 0 (spoczynkowa) |
Brak <- Ca, nieco <- Na Krótkotrwały |
Depolaryzacja [+20/25 mV] <- Na, nieco <- Ca= dodatnie Długotrwała, b. gwałtowna |
Nadstrzał |
brak |
obecny |
Repolaryzacja |
Powolna spoczynkowa depolaryzacja; prepotencjał; potencjał rozrusznikowy (-> K); Bez przerwy, ciągle powolny wzrost Pomiędzy pot. Czynn. Przepływ Ca następuje powolna spocz. Rep. |
Powrót do pot. Spoczynkowego 1.wstępna repolaryzacja -> K, <-Cl [ 0 mV] 2.plateau -> K, <- Ca równoważą się Pod koniec K przeważa 3.repolaryzacja końcowa -> K, -> Ca (wypływ dodatnich) 4.powrót do potencjału spoczynkowego |
Refrakcja |
Nie można wywołać skurczu tężcowego |
|
Komórki robocze
Potencjał czynnościowy pojawia się w odpowiedzi na bodziec w układzie bodźco-przewodzącym. (Najpierw pojawia się potencjał czynnościowy w układzie komórek bodźco - przewodzących, a potem potencjał w komórkach roboczych).
Okresy niewrażliwości są dłuższe niż skurcz mięśnia sercowego więc w warunkach prawidłowych nie występują skurcze tężcowe w mięśniu sercowym .
Mogą natomiast wystąpić skurcze dodatkowe. Powstają one na skutek działania bodźca spoza układu bodźco- przewodzącego, np. po przyjęciu kofeiny lub pod wpływem silnego stresu (adrenalina)
Komórki bodźco- przewodzące
Skurcz dodatkowy (ekstrasystola) - nieprawidłowy, dodatkowy skurcz serca zaburzający jego normalny rytm; w okresie między 3, a 4 podczas refrakcji względnej.
Np. silne pobudzenie emocjonalne, alkohol, kawa
W oparciu o zapis EKG możemy ocenić, czy skurcz pojawił się w wyniku impulsu powstałego w samym układzie bodźco-przewodzącym, czy też na skutek pobudzenia spoza tego układu (ektopowe źródła rytmu). Możemy także stwierdzić, gdzie powstał taki skurcz
w obrębie przedsionków - arytmia nadkomorowa,
poniżej węzła zatokowo-przedsionkowego- arytmia komorowa
Po wystąpieniu ekstrasystoli w sercu występuje przerwa kompensacyjna (przy arytmii nadkomorowej), ponieważ serce jest niewrażliwe na pierwszy fizjologiczny impuls z węzła zatokowego (impuls ten przypada na okres refrakcji skurczu dodatkowego, który zostaje przesunięty). Aby serce wróciło do normalnego rytmu potrzebna jest przerwa wyrównawcza.
Cykl pracy serca
skurcz przedsionków
skurcz komór= systole
rozkurcz
Skurcz przedsionków- zwiększenie objętości krwi w kom. Bodźco- przewodzących
Systole
Ton systoliczny
Zamknięcie zastawek przedsionkowo- komorowych (różnica ciśnień, w komorze większe)
Skurcz izowolumetryczny
Objętość komór stała do momentu, gdy ciśnienie w komorach przekroczy ciśnienie panujące w tętnicach
Faza wyrzutu z PK
Faza wyrzutu z LK (niższe ciśnienie w tętnicy płucnej niż w aorcie)
Ton diastoliczny
Zamknięcie zastawek półksiężycowatych
Rozkurcz- spadek ciśnienia, wypełnienie komór krwią, objętość stała
I od nowa jeśli ciśnienie w komorach będzie niższe niż w przedsionkach
Do skurczu potrzebne jest Ca (zewnątrzkom. 25 %, wewnątrzkom. 75%)
Aby Ca wewnątrzkom. mógł zacząć działać potrzebny jest najpierw napływ zewnątrzkomórkowego.
Unerwianie mięśnia sercowego
Układ autonomiczny (wegetatywny) - kontroluje podstawowe procesy życiowe związane z przemianą materii; m.in. kontroluje pracę mięśni gładkich oraz wydzielanie hormonów.
Nie mamy wpływu na pracę tego układu;
Procesy wegetatywne - procesy związane z przemiana materii i rozumowaniem.
Układ autonomiczny
Układ współczulny Układ przywspółczulny
(sympatyczny, pobudzający, (parasympatyczny, hamujący,
piersiowo- lędźwiowy, adrenergiczny) cholinergiczny)
*NORADRENALINA *ACETYLOCHOLINA
(receptor beta-adrenergiczny) (receptor cholinergiczny muskarynowy)
*ADRENALINA
Budowa układu współczulnego i przywspółczulnego:
ośrodki występujące w rdzeniu lub pniu mózgu.
włókna przedzwojowe
(krótkie, utworzone z aksonów komórek, dochodzą do zwoi wegetatywnych)
zwoje wegetatywne
(tworzone przez naurony pozazwojowe)
włókna pozazwojowe
(n. docierają do narządów efektorowych)
! układy zbudowane z tego samego
Nerwy trzewne autonomicznego układu nerwowego są zbudowane z dwuogniwowego łańcucha neuronów.
Kadłuby neuronów pierwszego ogniwa leżą w mózgu i w rdzeniu kręgowym. Są to neurony przedzwojowe, których włókna nie docierają wprost do narządów efektorowych lecz kończą się w zwojach autonomicznego układu nerwowego. Ze zwojów tych wychodzą włókna drugiego ogniwa nerwów trzewnych: włókna pozazwojowe, dochodzące do narządów unerwionych przez autonomiczny układ nerwowy.
|
Część współczulna |
Część przywspółczulna |
1. Lokalizacja ciał kom. |
* Rdzeń kręgowy: - szyjny VII - piersiowy (Th, I-XII) - lędźwiowy (L, I-III)
Skupienia komórek w istocie szarej w rogach bocznych, a wypustki biegną parzyście wzdłuż kręgosłupa na bocznych powierzchniach kręgów- zwoje pnia współczulnego. |
* Śródmózgowie -jądra nerwów czaszkowych. - okołoruchowego - twarzowego - językowo - gardłowego - błędnego (ok. 90% unerwienia przywspółczulnego) * Rdzeń przedłużony * Rdzeń kręgowy- II-IV odcinek krzyżowy |
|
krótkie |
długie |
|
.Zwoje współczulne, tworzą pień współczulny, (w skład części szyjnej pnia współczulnego) lub zwojów znajdujących się poza tym pniem, a mieszczących się:
*W części szyjnej - zwój gwiaździsty - 3 zwoje szyjne - górny, środkowy i dolny.
*W części piersiowo- lędźwiowej - zwój trzewny - zwój krezkowy górny i dolny |
Komórki zwojowe znajdują się w samym narządzie unerwianym przez układ przywspółczulny. |
|
Długie, bezmielinowe, dochodzą do określonych narządów |
|
Unerwianie autonomiczne serca |
* Włókna przedzwojowe biegną z komórek znajdujących się w rogach bocznych pierwszych 5 segmentów odcinka piersiowego rdzenia kręgowego * kończą się w kom. Nerwowych zwoju: - gwiaździstego - piersiowego górnego - piersiowego środkowego * Włókna pozazwojowe tych komórek unerwiają całe serce. |
*Włókna przedzwojowe biegną do serca w nerwie błędnym *Włókna przedzwojowe wychodzą z grzbietowego jądra nerwu błędnego w rdzeniu i kończą się na komórkach zwojowych w sercu. *Włókna układu przywspółczulnego unerwiają głownie komórki układu bodźco przewodzącego. |
Neurotransmiter |
*wł. Przedzwojowe ACETYLOCHOLINA *wł. Pozazwojowe NORADRENALINA ADRENALINA Noradrenalina - wydzialana na zakończeniach nerwów współczulnych, wywiera efekty dodatnie na mięsień sercowy. Łączy się ona z receptorem beta-adrenergicznym -> aktywuje cyklazę adenylową -> wzrost stężenia cAMP (cykliczny adenozynomonofosforan) |
*wł. Przedzwojowe ACETYLOCHOLINA *wł. Pozazwojowe ACETYLOCHOLINA
Acetylocholina - wydzielana na zakończeniach nerwów przywspółczulnych wywiera efekty ujemne na mięsień sercowy. Łączy się ona z receptorami cholinergicznymi muskarynowymi -> zwiększa przewodnictwo kanałów potasowych lub hamowanie działania cyklazy adenylowej. |
Działanie |
Pobudza (pracę serca) |
Hamuje (pracę serca) |
Bloker |
Dla receptorów Beta-adrenergicznych- Prokrynolol Zwolnienie pracy serca |
Dla receptorów cholinergicznych- muskarynowych typu m2- Atropina Przyspieszenie pracy serca |
Układy działają antagonistycznie.
Funkcja regulacyjna układu autonomicznego
Nerw błędny działa na serce w 4 kierunkach (ujemnych). Przejawia się ona w postaci następujących efektów:
E. CHRONOTROPOWY - zmiana szybkości rytmu zatokowego serca/ częstości skurczów mięśnia sercowego
E. DROMOTROPOWY - zmiana szybkości przewodzenia w węźle przedsionkowo - komorowym
E. INOTROPOWY - zmiana kurczliwości (tzw. siły skurczu) mięśnia sercowego (zarówno przedsionków jak i komór)
E. BATMOTROPOWY - zmiana pobudliwości mięśnia sercowego
- efekt + - obniżenie progu pobudliwości komórek mięsnia sercowego (noradrenalina)
- efekt - - podwyższenie progu pobudliwości komórek sercowych (acetylocholina)
1