CZYNNOŚĆ MECHANICZNA SERCA
1. Układ krążenia jest głównym układem odpowiedzialnym za utrzymywanie homeostazy. Jego główne zadania to:
· Transport substancji pokarmowych z układu pokarmowego i wątroby do wszystkich tkanek organizmu.
· Transport tlenu z płuc do tkanek.
· Transport metabolitów z tkanek do nerek, płuc oraz skóry.
· Transport dwutlenku węgla z tkanek do płuc i skóry.
· Transport hormonów z gruczołów wydzielania wewnętrznego do tkanek.
· Transport witamin, elektrolitów.
· Transport energii w postaci ciepła z wątroby i pracujących mięśni szkieletowych do pozostałych tkanek.
2. Pełnienie tych funkcji możliwe jest tylko dzięki temu, że układ krążenia wypełniony jest optymalnym nośnikiem jakim jest krew i dzięki jej krążeniu. Serce jako pompa generuje ciśnienie tętnicze krwi.
Wartość ciśnienia tętniczego krwi zależna jest od trzech podstawowych parametrów:
· Praca serca
· Obwodowy opór naczyniowy
· Objętość krążącej krwi
PRACA MECHANICZNA SERCA
1. Serce wykonuje swoją pracę dzięki rytmicznym skurczom i rozkurczom przedsionków i komór. Sprzężenie elektromechaniczne, jakie występuje w mięśniu sercowym jest następstwem rozchodzenia się bodźców generowanych w układzie bodźcotwórczo-bodźcoprzewodzącym.
2. Istnieją pewne różnice pomiędzy sprzężeniem elektromechanicznym w mięśniach szkieletowych i w mięśniu sercowym:
· W mięśniu sercowym do skurczów kardiomiocytów potrzebne są jony wapnia pochodzące z zewnątrz komórki (z osocza).
· Występują różnice w budowie kanalików wewnątrzkomórkowych, w którym gromadzone, a następnie uwalniane są jony wapnia.
· Mięsień sercowy nie jest w stanie zaciągać długu tlenowego.
· Mięsień sercowy nie może kurczyć się skurczem tężcowym.
· Mięsień sercowy jest znacznie lepiej ukrwiony niż mięśnie szkieletowe, gdyż na jedno włókno mięśniowe przypada jedna włośniczka.
· Mięsień sercowy jest znacznie bardziej wrażliwy na niedotlenienie (tylko 100 skurczów po całkowitym zablokowaniu dostępu tlenu)
CZYNNOŚĆ MECHANICZNA PRZEDSIONKÓW
1. Występuje przed czynnością mechaniczną komór dzięki tzw. Opóźnieniu węzłowemu w przewodzeniu w węźle przedsionkowo-komorowym. Wyróżnia się skurcz i rozkurcz przedsionków.
2. Przy założeniu, że serce kurczy się 75 razy na minutę to cały cykl sercowy trwa 0,8 sekundy, z czego na skurcz przedsionków przypada 0,1 sekundy. W tym czasie w prawym przedsionku generowane jest ciśnienie 5 mmHg, a w lewym 10 mmHg. Krew przepływa przez ujścia przedsionkowo-komorowe do komór serca. Zastawki w tych ujściach zamykają się wraz z zakończeniem fazy skurczu przedsionków.
3. Rozkurcz przedsionków trwa ok. 0,7 sekundy, i w tym czasie ciśnienie spada do 0 mmHg, a krew napływa do światła przedsionków. Już w trakcie trwania rozkurczu otwierają się zastawki przedsionkowo-komorowe i krew przepływa do komór serca.
CZYNNOŚĆ MECHANICZNA KOMÓR
Podobnie jak w przedsionkach, również w komorach wyróżnia się fazy skurczu i rozkurczu – obrazuje je krzywa ciśnienie-objętość.
[wykres 1 – lewa komora]
1. Fazy skurczu lewej komory serca:
· Skurcz izowolumetryczny – rozpoczyna się w punkcie A, gdy w lewej komorze panuje ciśnienie końcowo rozkurczowe (10 mmHg) i zalega objętość końcowo rozkurczowa (130 ml). Na skutek skurczu kardiomiocytów komór ciśnienie w lewej komorze wzrasta do 80 mmHg (punkt B). Objętość komory nie zmienia się.
· Skurcz izotoniczny – rozpoczyna się w punkcie B, gdy otwierają się zastawki aorty i pnia płucnego, ponieważ aktualnie panujące ciśnienie w komorze przewyższa wartość aktualnego ciśnienia w aorcie. Krew początkowo szybko, a następnie powoli wypływa z komory (okres szybkiego i zredukowanego wyrzutu). Objętość lewej komory zmniejsza się o ok. 70 ml (objętość wyrzutowa), a ciśnienie wzrasta do 120 mmHg.
2. Fazy rozkurczu serca:
· Okres protodiastoliczny – obejmuje czas od zwiotczenia mięśniówki roboczej komór do zamknięcia zastawek aorty i pnia płucnego (odcinek CD).
· Rozkurcz izowolumetryczny (odcinek DE) – w związku z rozkurczem mięśniówki roboczej komór ciśnienie spada w nim do 0 mmHg bez zmiany objętości komór. Oba rodzaje zastawek są zamknięte.
· Rozkurcz izotoniczny (odcinek EA) – faza ta rozpoczyna się od otwarcia zastawek przedsionkowo-komorowych (punkt E). Podczas tej fazy objętość komór zwiększa się, ponieważ krew napływa z przedsionków. Wyróżnia się trzy podokresy wypełniania komór krwią: szybkiego wypełniania, zredukowanego wypełniania, wypełniania związanego ze skurczem przedsionków.
Objętość komory w tej fazie zwiększa się z 60 do 130 ml, a ciśnienie osiąga wartość końcowo rozkurczową, czyli 10 mmHg. W punkcie A następuje zamknięcie zastawek przedsionkowo-komorowych.
[wykres 2 – prawa komora]
Objętość końcowo skurczowa – jest to minimalna objętość komory (na koniec fazy skurczu izotonicznego).
Objętość końcowo rozkurczowa – największa objętość komory (na koniec fazy rozkurczu izotonicznego).
Objętość wyrzutowa – ilość krwi przepompowywana przez prawą bądź lewą komorę serca podczas pojedynczego skurczu.
Frakcja wyrzutowa – stosunek objętości wyrzutowej do objętości końcowo rozkurczowej
EF=(objętość wyrzutowa/objętość końcowo rozkurczowa)%
Pojemność minutowa serca – ilość krwi przepompowywana przez prawą lub lewą komorę serca w czasie jednej minuty. Najłatwiej obliczyć ją mnożąc objętość wyrzutową przez częstość skurczów serca. U dorosłego mężczyzny w spoczynku pojemność minutowa wynosi 5-6 l/min, a u kobiet 4-5 l/min.
Prawo Franka-Starlinga dla serca – w przedziale optymalnej wyjściowej długości kardiomiocytów siła ich skurczu jest wprost proporcjonalna do tej długości.
iniuch