Fiziologia inimii

Aparatul cardio-vascular asigura circulatia sangelui in organism , care la om si la toate vertebratele se realizeaza prin sistem inchis de tuburi(vase). Propulsia sangelui o realizeaza inima care are rolul de pompa realizand o succesiune de contractii si relaxari, un ciclu (1 contractie+1 relaxare) numindu-se revolutie cardiaca. Contractia ventriculelor este sincronizata si cantitati aprox.egale sint propulsate in ambele circulatii (mare si mica).

Proprietatile functionale ale inimii sint:

1-Automatismul

2-Excitabilitatea

3-Conductibilitatea

4-Contractilitatea

1.Automatismul: Este proprietatea inimii de a se autoexcita. Inima scoasa din corp continua sa se contracte daca i se asigura irigarea ei cu lichid nutritiv corespunzator. Activitatea inimii se datoreaza existentei tesutului nodal care se afla grupat in trei centrii de automatism (2 noduli si o retea), care actioneaza intr-o ordine ierarhica astfel: 

1.Nodul sino-atrial, care genereaza stimuli cu o frecventa de 75/min. Acesta reprezinta ritmul sinusal si el este ritmul fiziologic.

2.Nodul atrio-ventricular, care genereaza stimuli cu o frecventa de 40/min. Cand nodul sino-atrial nu mai emite, ritmul inimii este preluat de nodul atrio-ventricular si ritmul imprimat este o frecventa mai mica numita ritm nodal.

3.Fascicolul Hiss si reteaua Purkinje: determina prin automatismul lor un ritm mai redus de 25/min numit ritm idioventricular, care se intalneste in cazul suprimarii automatismului din moduli atriali.

Excitabilitatea : Este proprietatea inimii de a raspunde la un stimul prin creerea unui potential de actiune propagat.Inima are o proprietate importanta:ea nu este excitabila in timpul contractiei,ci numai cand este relaxata adica in diastola.Astfel se succed contractii si relaxari ale inimii si nu se formeaza niciodata starea de tetanos.La stimuli subliminari inima nu da raspuns ci numai la care au valoare peste valoarea prag.

.Conductabilitatea : Este proprietatea inimii de a conduce stimulii in tot miocardul.Conducerea prin muschiul inimii se face cu viteza mai mica,iar conducerea prin fascicolul Hiss si retea cu viteza mai mare.La nivelul nodului atrio-ventricular conducerea stimulilor sufera o mica intarziere si datorita acestui fapt se realizeaza un mic asincronism intre contractia atriilor si a ventriculilor,foarte important pentru functia de pompa a inimii.

Contractilitatea : Este proprietatea inimii de a-si scurta fibrele si aceasta se datoreste structurii sale:de fibra musculara striata de tip cardiac.Forta de contractie este direct proportionala cu grosimea miocardului deci atriile au forta mai mica iar ventriculele forta mai mare,in mod deosebit ventricolul stang.In timpul contractiilor in cavitati creste presiunea aceasta fiind necesara propulsiei coloanei de sange si de asemenea in mecanismul de inchidere-deschidere a valvulelor.Forta de contractie in sistola este cu atat mai mare cu cat alungirea fibrelor si umplerea cavitatilor in diastola este mai mare.Aceasta reprezinta "legea inimii".

Modificarile patologice ale proprietatilor inimii

1.Tulburari de excitabilitate si automatism:acestea sint numite tulburari de ritm cardiac adica aritmii.Ele sint: a)extrasistole

b)tahicardie paroxistica

c)fibrilatie

Extrasistolele sint batai premature provocate de un focar patologic.

Tahicardia paroxistica este o succesiune neintrerupta de extrasistole cu o frecventa foarte mare

Fibrilatia este activitatea contractila haotica a inimii cu o frecventa foarte mare;daca cuprinde ventriculele se produce moartea;se aplica defibrilarea.

2.Tulburari de conducere sint numite blocuri.Blocurile sint atrio-ventriculare,cu intreruperea conducerii stimulilor intre atrii si ventricule.Mai sint blocuri de ramura,in care se produce oprirea conducerii stimulilor prin fascicol sau retea.Blocurile pot produce aritmii.

3.Tulburari de contractilitate: acestea se intalnesc in insuficienta cardiaca,afectiune in care functia de pompa a inimii este compromisa.

Revolutia cardiaca sau ciclul cardiac

Activitatea de pompa a inimii este reprezentata de o succesiune de contractii(sistole) si (relaxari).Un ansamblu format din o sistola si o diastola este revolutia cardiaca sau ciclcul cardiac.Atriile si ventriculele se contracta usor asincron.O revolutie cardiaca la un ritm normal de 75 contractii/min dureaza 0,8 sec

Revolutia cardiaca incepe cu sistola atriala care este egala cu 0,1 sec , urmeaza diastola atriala care dureaza 0,7 sec.La inceputul diastolei atriale incepe sistola ventriculara care dureaza 0.3 sec.Sistola ventriculara incepe cand ventriculele sint pline cu sange;in acest moment valvulele semilunare se inchid si ventriculele intra in contractii,presiunea in interior creste si valvulele atrio-ventriculare se inchid.Deci in acest moment,ventricolele sint cavitati inchise in care presiunea continua sa creasca.Cand presiunea din ventricole va depasi presiunea din sistemul arterial,se vor deschide valvulele semilunare si sangele va trece in aorta si trunchiul arterei pulmonare.Urmeaza diastola ventriculara care dureaza 0,5 sec.In acest timp al diastolei,presiunea scade in ventricol si sangele din aorta si artera pulmonara nu se poate reintoarce,deoarece valvulele semilunare se inchid,pentru ca prin relaxarea ventricului presiunea in ele este mai mica decat in sistemul arterial si valvulele semilunare se ichid.Prin relaxarea ventriculelor,presiunea din ventricule scade si devine mai mica decat in atrii si asa se dechid valvulele atrio-ventriculare si sangele trece din atrii spre ventricule.Diastola ventriculara coincide partial cu diastola atriala,timp de 0,4 sec toate cavitatile inimii sint in diastola,faza numita:diastola generala a inimii.La sfarsitul diastolei generale se produce din nou sistola atriala si revolutia cardiaca reincepe.In timpul revolutiei cardiace,sistolele sunt mai scurte decat diastolele deci perioadele de relaxare sint mai mari decat perioada de activitate.acesta este motivul pentru care muschiul inimii poate lucra neintrerupt un numar mare de ani.Cand frecventa inimii creste,se scurteaza diastola foarte mult,fapt care produce tulburari in refacerea inimii.De aceea aritmiile sint boli cu prognostic grav.La o sistola inima arunca in circulatie 70 ml sange.La 1 min inima pompeaza 5 l de sange acesta reprezentand debitul cardiac.In 24 ore inima pompeaza 7200 l de sange ceea ce reprezinta un lucru mecanic de 10.000 Kgm.

Manifestarile activitati inimii

In timpul revolutiei cardiace inima produce: I. Manifestari mecanice

II.Manifestari electrice

III.Manifestari acustice

Studiul acestor manifestari dau informatii despre activitatea inimii.

I.Manifestarile Mecanice sint reprezentate de:socul apexian,pulsul arterial,pulsul venos.

Socul apexian este expresia sistolei ventricolului stang si poate fi simtit in spatial V inter-costal stang pe linia medio-claviculara;este socul varfului inimii.

Pulsul arterial:este expresia sistolei la peretele arterial produsa de volumul de sange in timpul sistolei ventriculare.Se palpeaza la nivelul arterei radiale in apropierea articulatiei radio-caripiene,prin comprimarea arterelor cu trei pe un plan osos.Inregistrarea grafica a pulsului arterial se numeste sfigmograma.

Pulsul venos:este datorat variatilor de volum ale venelor din apropierea inimii din timpul sistolei atriului drept si poate fi observat si inregistrat la venele de la baza gatului,adica la vena jugulara.

Pulsul are unele caractere si prin perceperea si inregistrarea lui se poate aprecia activitatea inimii si starea peretilor vasculari.

II.Manifestarile Electrice: inima genereaza curent electric.

In diastola(in repaus)fibra musculara are polarizare de repaus adica sarcinile electricile pozitive la exterior si sarcinile electrice negative sint la interior.

In sistola adica in activitate polarizarea se inverseaza in fibra musculara.

Regiunile inimii care intra in activitate,devin negative in raport cu zonele aflate in repaus iar diferenta de potential care se formeaza se transmite la suprafata corpului si se poate culege cu electrozi.Acest biopotential se poate amplifica si se inregistreaza cu ajutorul unui aparat numit:electrocardiograf.Graficul obtinut este EkG.EkG-ul are trei unde pozitive(PRT) si doua unde negative(QS)EkG-ul se modifica in boli de inima si este de un real folos pentru a pune un diagnostic cardiologic sau in urmarirea evolutiei bolilor.

III.Manifestari Acustice:acestea se datoresc vibratilor sonore din timpul revolutiei cardiace.In timpul revolutiei cardiace se aud doua zgomote:

I,sistolic,de durata mai mare,intens,produs de vibratiile peretelui ventricular,de inchiderea valvulelor atrio-ventriculare si de expulzare a sangelui in artere.Fenomenul are loc la inceputul sistolei ventriculare.

II,diastolic,de durata mai mica,intens,produs de inchiderea valvulelor semilunare de la aorta si de la artera pulmonara.Fenomenul are loc la inceputul diastolei ventriculare

Intre zgomotul I si II are loc o pauza mica iar intre zgomotul II si zgomotul I urmator are loc o pauza mai mare.

Zgomotele cardiace sint caracteristice la omul sanatos.In cazul inimii bolnave in mod deosebit in cazul valvulopatiilor zgomotele sint alcatuite cu sufluri.Inregistrarea zgomotelor cardiace se numeste fonocardiograma.

Reglarea activitatii inimii se face din centrii nervosi situati in trunchiul cerebral si maduva spinarii, prin fibre simpatice(acceleratorii) si parasimpatice(inhibitorii).

Fiziologia sistemului vascular sanguin

Circulatia prin vasele sanguine este influentata de :

1-Proprietatile fizice ale sangelui(vascozitate,densitate)

2-Calitatea peretilor vasculari(elasticitatea lor)

3-Forta de contractie a inimi,care creaza presiune prin vase

4-Marimea(lungimea)patului vascular

Modificarile acestor factori adica densitate crescuta,elasticitate scazuta,presiune ridicata,ingustare sau dilatare de vas,produc schimbari in regimul de scurgere a sangelui prin vase.Circulatia sangelui este determinate de legile fizice care guverneaza curgerea lichidelor prin vase ,la care se adauga proprietatile structurale ale fiecarui sector vascular in parte(arterial,venos,limfatic,capilar)

Fiziologia Sistemului Arterial

Circulatia in artere este determinata in mod predomintant prin contractia ventriculelor.

Volumul de sange impins in sistemul arterial intr-o sistola ventriculara se numeste volum systolic.Acesta determina cresterea presiunii in arterele mari.In diastola aceasta presiune nu scade,pentru ca presiunea s-a inmagazinat in peretii elastici ai areterelor sub forma de energie cinetica si fiecare sistola ventriculara produce o distensie a arterelor mari.

Presiunea realizata in sistola este intotdeauna mai mare de 100 mm Hg si se numeste presiune sistolica sau presiune maxima.Presiunea din diastola se numeste presiune diastolica sau presiune minima si este mai mica decat presiunea sistolica adica ½ +10 din presiunea sistolica.Circulatia prin artere nu este sacadata este continua,datorita structurii elastice a arterelor mari si energiei cinetice inmagazinata in ele.Elasticitatea arterelor mari transforma curgerea discontinua in continua.Sangele cand este impins in artere,exercita o apasare asupra peretilor arteriali.Rezistenta opusa de peretii arteriali fata forta de impingere si elasticitatea arterelor,fac ca sangele sa se gaseasca sub o anumita presiune numita presiunea sau tensiunea arteriala(TA).Deci TA este jocul intre doua forte: - Forta de contractie a inimi

-Rezistenta periferica a sistemului arterial

TA variaza in functie de mai multi factori

-Forta de contractie a inimi

-Debitul cardiac(=volumul systolic)

-Vascozitatea sangelui(creste frecarea)

-Elasticitatea arteriala

-Rezistenta periferica(depinde de lungimea tubului si raza tubului)

-Cantitatea de sange(care este mai mica in caz de pierderi de sange)

Valorile normale ale TA

-Presiunea sistolica(maxima)aprox.egal 120mm Hg

-Presiune diastolica(minima)aprox.egal 70mm Hg

Tensiunea arteriala se modifica in raport cu starea functionala a organismului

Fiziologic:creste in emotii,la efort fizic cu varsta

scade:in somn

Patologic :cresterea peste valorile normale se numeste:hipertensiune arteriala(mai mare de 150 mm Hg maxima) scade sub valorile normale se numeste hipotensiune arteriala,cand presiunea maxima este sub 70-90mm mercur.

Valoarea tensiuni arteriale este mai mare aproape de inima si in arterele mari comparativ cu periferia.Spre periferie scade datorita frecarii si scaderii energiei cinetice

Fiziologia circulatiei in sistemul venos

Circulatia prin vene se deosebeste de circulatia prin artere. Sensul circulatiei este centripet adica de la periferie spre inima.Presiunea venoasa este mica,are valoarea medie de 10 mm Hg in venele periferice si pe masura ce se apropie de inima scade ajungand in venele mari la 1 mm Hg.Viteza de circulatie in vene este mica si pe masura ce se apropie de inima creste datorita influentei contractilor inimii.

Factorii care asigura reintoarcerea sangelui in inima,in atriul drept,prin cele doua vene cave sint:

-Forta de contractie a inimii,polul atrial aspira,iar polul ventricular pompeaza.

-Aspiratia toracica.

-Contractia muschilor scheletici,produc masajul venelor periferice.

-Miscarile diafragmului

-Valvulele integre din structura venelor

-Contractia ritmica a arterelor invecinate

Fiziologia circulatiei capilare

Capilarele sint vase cu calibru foarte mic.Circulatia prin ele este uniforma si datorita acestui fapt la acest nivel au loc schimburi intre sange si tesuturi si invers,prin mecanism de difuziune si osmoza.

Caracteristile circultiei prin capilare sint:

-Viteza sangelui foarte mica

-Presiunea sangelui foarte scazuta

-Presiunea sangelui la capatul arterial al capilarului este mai mare decat la capatul venos

Fiziologia circulatilei in vasele limfatice

Circulatia limfatica este centripetal adica de la periferie spre inima, si este influentata de aceasi factori care determina circulatia venoasa la care se adauga contractia vilozitatilor intestinale care funtioneaza ca niste pompe impreuna cu contractia muschilor scheletici.

Reglarea circulatiei sanguine

Se face prin doua mecanisme simultane adica mecanism nervos reflex(cu centrii in bulb si maduva) si mecanism umoral.Obiectivul principal este mentinerea constanta a presiunii sangelui astfel ca toate tesuturile si organele sa fie irigate cu sange.

Reglarea umorala a circulatiei si a TA se face prin intermediul unor mediatori chimici(histamine,acetilcolina),a unor hormoni(adrenalina,noradrenalina),si a gazelor respiratorii(O2); exemplu:

• adrenalina produce:tahicardie si vasodilatatie in periferie
• noradrenalina produce:tahicardie si vasoconstrictie periferica
• histamina produce:tahicardie si vasodilatatie in periferie
• acetilcolina produce:bradicardie si vaso dilatatie in periferie
• oxigenul crescut in sange produce:vasoconstrictie
• oxigenul scazut produce:vasodilatatie