1
SERCE. Budowa, czynność
mechaniczna i hemodynamiczna
Ćwiczenie 8a
Materiały pomocnicze dla studentów analityki
ZAGADNIENIA:
• Położenie i budowa serca
• Unaczynienie serca (żyły, tętnice, naczynia chłonne) - krążenie wieńcowe
• Czynność hemodynamiczna i mechaniczna przedsionków i komór
• Fazy cyklu serca
• Tony i szmery serca
• Definicje:
•
Objętość późnoskurczowa
•
Objętość późnorozkurczowa
•
Objętość wyrzutowa
•
Objętość minutowa
2
Wymiary:
- gr. 6-9 cm,
- dł. 12-15 cm,
- szer. 9-10 cm
Waga:
• Mężczyźni: 280-340g
• Kobiety: 230-280g
Pojemność: 510-775 cm
3
Kąt nachylenia osi serca do osi ciała – 45
o
2/3 serca leży na lewo od
płaszczyzny pośrodkowej ciała
Serce leży asymetrycznie
w śródpiersiu środkowym, kształt spłaszczonego
stożka, podstawą zwróconego ku górze
•
W stosunku do kręgosłupa – leży na wysokości Th4 – Th8.
• Od przodu przylega do ściany klatki piersiowej.
• Od tyłu sąsiaduje z przełykiem.
• Od dołu graniczy z przeponą
•
W stosunku do kręgosłupa – leży na wysokości Th4 – Th8.
• Od przodu przylega do ściany klatki piersiowej.
• Od tyłu sąsiaduje z przełykiem.
• Od dołu graniczy z przeponą
Części anatomiczne
Koniuszek (szczyt) serca
Koniuszek (szczyt) serca
–
–
skierowany ku dołowi,
przodowi i lewej stronie
Podstawa serca
Podstawa serca –
–
skierowana ku górze,
tyłowi i prawej stronie
Korona serca
Korona serca –
–
z głównych
pni tętniczych
3
Budowa serca (schemat):
Prawy przedsionek
Lewy przedsionek
Żyła główna górna
Łuk aorty
Lewa tętnica płucna
Żyła płucna dolna
Zastawka mitralna
Zastawka aortalna
Lewa komora
Prawa komora
Żyła główna dolna
Zastawka trójdzielna
Zastawka pnia płucnego
Serce zawiera 4 jamy:
• 2 przedsionki
• 2 komory
PRZEDSIONKI SERCA:
• Przedsionki
są
oddzielone
od
siebie
przegrodą
międzyprzedsionkową.
• Od każdego przedsionka odchodzi po stronie bocznej uchyłek
–
uszko przedsionka.
PRAWY PRZEDSIONEK:
• Przez tylną ścianę uchodzą do niego 2 żyły główne: górna i dolna
• Obok żyły głównej dolnej ujście zatoki wieńcowej serca, z zastawką o
kształcie półksiężycowatym
• Na przedniej ścianie wejście do uszka prawego
LEWY PRZEDSIONEK:
• przez otwory w tylnej ścianie uchodzą do niego 4 (rzadziej 3) żyły płucne.
• Jego uszko jest mniejsze od prawego
4
PRAWA I LEWA KOMORA
• Komory są oddzielone od siebie przegrodą międzykomorową,
tworząc układ 2 oddzielnych pomp:
• Prawa – pompa objętościowa (miech)
• Lewa - pompa wysokociśnieniowa
• Lewa komora dłuższa od prawej
Krew tętnicza
natleniona
• Prawa komora
– na przekroju poprzecznym kształt
półksiężycowaty. Jej światło zwęża się stopniowo w kierunku
koniuszka serca. Wychodzi z niej pień płucny. Grubość ściany
5 mm
• Lewa komora
– na przekroju poprzecznym ma kształt koła.
Bierze z niej początek aorta. Grubość ściany 15 mm
ZASTAWKI
ZASTAWKI PRZEDSIONKOWO-KOMOROWE:
• dwudzielna
• trójdzielna – każdy z jej płatków ma kształt zbliżony do trójkąta.
Są to wiotkie płatki zbudowane z tkanki łącznej otoczonej wsierdziem.
Są osadzone na brzegach ujścia przedsionkowo-komorowego
ZASTAWKI PÓŁKSIĘŻYCOWATE:
• tętnicy płucnej – składa się z 3 płatków o kształcie półksiężycowatym.
Każdy z płatków jest jedną krawędzią przymocowany do ściany tętnicy,
a wolnym brzegiem styka się z sąsiednimi płatkami.
• aorty – ma 3 półksiężycowate płatki.
Są to łącznotkankowe płatki o kształcie jaskółczych gniazd, znajdujące
się w ujściach naczyń wychodzących z serca. Są skierowane w stronę
światła tętnic dlatego mogą się otwierać tylko w tą stronę.
5
BUDOWA ŚCIANY SERCA:
• Nasierdzie - cienka błona surowicza
pokrywająca zewnętrzną powierzchnię
mięśnia sercowego wraz z naczyniami
wieńcowymi. Na początkowych odcinkach
wielkich naczyń nasierdzie przechodzi w
zewnętrzna blaszkę osierdzia.
• Mięsień sercowy:
– W przedsionkach 2-warstwowy
– W komorach 3-warstwowy
• Wsierdzie - cienka, przeźroczysta błona.
Włókna (komórki) mięśnia sercowego
• CZYNNOŚCIOWE
wykonujące właściwą pracę jaką jest
pompowanie krwi (skurcz, rozkurcz) =
kardiomiocyty
• PRZEWODZĄCE
włókna mięśniowe
tworzące
układ
bodźcotwórczy → Przewodzący bodźce do
skurczu !!! = włókna Purkinjego
6
Zadaniem krążenia wieńcowego jest odpowiednie zaopatrzenie
mięśnia sercowego w O
2
i substancje odżywcze umożliwiające
odpowiednią aktywność skurczową serca. Spoczynkowy przepływ
wieńcowy u człowieka wynosi ok. 250 ml/min.
•
Tętnice wieńcowe odchodzą od wstępującej części aorty tuż powyżej płatków
półksiężycowatych
•
Leżą pod nasiedziem i są otoczone tkanką tłuszczową.
•
Gałęzie tętnic wieńcowych mają charakterystyczny wężykowaty przebieg.
•
Chociaż mają liczne zespolenia, są naczyniami fizjologicznie końcowymi.
•
Ich zamknięcie lub zwężenie powyżej 2/3-3/4 średnicy, prowadzi do zawału
mięśnia sercowego.
KRĄŻENIE WIEŃCOWE:
UNACZYNIENIE SERCA:
Tętnice:
• Wieńcowa prawa
• Wieńcowa lewa - Ma krótki pień. Dzieli się na 2 gałęzie:
– gałąź międzykomorową przednią
– gałąź okalającą
Żyły:
• Żyła wielka serca
• Żyła średnia serca
• Żyła mała serca
• Żyły najmniejsze serca
Naczynia chłonne - towarzyszą żyłom serca. Uchodzą do
węzłów tchawiczo-oskrzelowych lub przytchawiczych.
Tworzą sieć podnasierdziową, mięśniową i
podwsierdziową.
7
Unerwienie serca:
• Nerwy serca pochodzą od nerwu błędnego i
pnia współczulnego.
• Nerwy współczulne tworzą splot sercowy
powierzchowny, a gałęzie przywspółczulne –
splot sercowy głęboki.
• Unerwienie współczulne przyspiesza akcje
serca, przywspółczulne zwalnia.
Czynność hemodynamiczna
Czynność hemodynamiczna -- mechaniczna serca
mechaniczna serca
•
Serce → układ dwóch pomp tłoczących krew w naczyniach krwionośnych.
•
Prawa połowa serca tłoczy krew do
małego obiegu
→ w płucach
następuje natlenowanie krwi, która wraca naczyniami żylnymi do lewego
przedsionka.
•
Lewa połowa serca tłoczy krew do
dużego obiegu
→ Krew oddaje tlen
komórkom i wraca do prawego przedsionka.
•
Serce działa w układzie cyklicznym, w którym naprzemienne fazy skurczu i
rozkurczu, obejmujące kolejno przedsionki i komory, powtarzają się z
częstością ok. 72 uderzeń na minutę.
•
Cały pojedynczy, prawidłowy cykl serca trwa ok. 800 ms.
•
W cyklu sercowym wyróżnia się skurcz przedsionków i 2 fazy dla każdej z
komór:
– fazę skurczową (systole),
– fazę rozkurczową (diastole).
8
Cykl pracy serca
1 cykl
1. PAUZA SERCA (późny rozkurcz):
•
krew płynie z żył płucnych do lewego przedsionka, a z niego do lewej komory
•
do prawego przedsionka, a z niego do prawej komory krew płynie z żył
głównych górnej i dolnej
•
Zastawki między przedsionkami z komorami otwarte, zastawki aorty i tętnicy
płucnej zamknięte.
•
Wraz z rozciąganiem komór szybkość napływu się zmniejsza, a zastawki
przedsionkowo-komorowe zamykają.
•
Ciśnienie w przedsionkach > niż w komorach
2. SKURCZ PRZEDSIONKÓW:
• ↑ ciśnienia w przedsionkach → dodatkowy napływ krwi do komór
• Krew w przedsionkach jest uzupełniana w wyniku jej napływu na zasadzie
bezwładności
• Ciśnienie w komorach pod koniec skurczu przedsionków 12 mm Hg
9
3. SKURCZ KOMÓR:
2 FAZY:
-Skurcz izometryczny (izowolumetryczny):
o
Ciśnienie komorowe rośnie, objętość komór nie ulega zmianie → ucisk na
krew w komorach
o
Trwa 0,05 s, aż ciśnienie w komorach przekroczy ciśnienie w aorcie i tętnicy
płucnej
o
Otwarcie zastawek półksiężycowatych, zastawki przedsionkowo-komorowe
uwypuklają się w kierunku przedsionków → niewielki wzrost ciśnienia w
przedsionkach
- Faza wyrzutu komór (skurcz izotoniczny):
o
Rozpoczyna się po otwarciu zastawek aorty i tętnicy płucnej
o
Ciśnienie komorowe nie rośnie, zmniejsza się objętość komór
o
Najpierw faza szybkiego wyrzutu, potem wyrzut maleje
o
Ciśnienie w komorach zmniejsza się przed końcem skurczu.
o
Zastawki przedsionkowo-komorowe są pociągane przez kurczący się
mięsień komór → obniżenie ciśnienia w przedsionkach
o
Faza wyrzutu kończy się, gdy ciśnienie komorowe spada poniżej ciśnienia w
aorcie i tętnicy płucnej
Wzrost ciśnienia w komorach powyżej ciśnienia w przedsionkach →Zamknięcie
zastawek przedsionkowo-komorowych
Asynchroniczność skurczów komór:
• Pobudzenia rozpoczyna się w prawym przedsionku i szerzy się na
komory
• lewa komora zaczyna się kurczyć jako pierwsza prowadząc do
zamknięcia zastawki dwudzielnej ok. 30 ms przed trójdzielną. Skurcz
prawej komory jest opóźniony w stosunku do lewej o ok. 15 ms.
• otwarcie zastawki tętnicy płucnej i przepływ krwi do płuc wyprzedza
o ok. 10 ms otwarcie zastawki aortalnej i przepływ krwi do aorty
(mniejsze ciśnienie w tętnicy płucnej niż w aorcie).
• wyrzut krwi z lewej komory kończy się ok,. 15 ms wcześniej niż z
prawej
• zastawka dwudzielna otwiera się ok. 15 ms po otwarciu zastawki
trójdzielnej ponieważ spadek ciśnienia w komorze lewej poniżej
poziomu ciśnienia w lewym przedsionku wymaga dłuższego czasu
niż spadek analogicznego ciśnienia w prawym sercu.
10
4. ROZKURCZ KOMÓR:
• Okres protodiastoliczny - Ciśnienie w komorach gwałtownie ↓. Trwa 0,04 s i kończy
się, gdy krew cofa się w kierunku komór wywołując zamknięcie zastawek aorty i
tętnicy płucnej.
• Rozkurcz izowolumetryczny - Po zamknięciu zastawek półksiężycowatych ciśnienie
w komorach szybko maleje, aż stanie się ↓ niż w przedsionkach. Komory
całkowicie zamknięte.
• Faza napełniania komór:
Szybkiego napełniania
1. Wolnego napełniania
2. Szybkiego napełniania
Otwierają się zastawki przedsionkowo-komorowe → przepływ krwi z przedsionków do
komór
• Objętość jaką osiągają komory pod koniec skurczu przedsionków to
objętość późno- lub końcoworozkurczową (180-200 mL)
• Objętość komór w końcu fazy wyrzutu nazywamy objętością późno-
lub końcowoskurczową.
• Różnicę pomiędzy objętością późnorozkurczową a późnoskurczową
nazywamy objętością wyrzutową (ilość krwi przepompowywana w
fazie wyrzutu z komory do tętnicy płucnej lub aorty). Wynosi ok. 70 ml
w czasie jednego skurczu.
• Ilość krwi przepompowywaną przez serce w ciągu 1 minuty nazywamy
objętością minutową serca (rzut minutowy) → 6 l/min.
Objętość minutowa = objętość wyrzutowa
×
liczba skurczów serca na
minutę
• Objętość minutowa ma wartość zmienną w zależności od masy ciała,
wieku i metabolizmu. Stwierdzono, że istnieje korelacja pomiędzy
objętością minutową a powierzchnią ciała. Gdy podzielimy je przez
siebie, otrzymamy wskaźnik sercowy, który wynosi w stanie
spoczynku 3,5 l/m
2
/min (wzrasta do 22 l/m
2
/min podczas wysiłku
fizycznego). Pozwala on porównać objętość minutową u różnych osób.
Definicje
11
•
Ton I (skurczowy, systoliczny) - w momencie zamknięcia zastawek przedsionkowo-
komorowych w wyniku drgania ich płatków, drgań napinających się strun ścięgnistych
oraz drgań kurczącego się mięśnia sercowego. Najlepiej słyszalny w V przestrzeni
międzyżebrowej po obu stronach mostka. Zawiera 2 składowe:
– z zastawki mitralnej
– z zastawki trójdzielnej
Częstotliwość 25-45 Hz, trwa 150 ms
•
Ton II (rozkurczowy, diastoliczny) - jest wynikiem zamknięcia zastawek
półksiężycowatych. Najlepiej słyszalny w II przestrzeni międzyżebrowej po obu
stronach mostka. Zawiera składową aortalną i płucną.
Częstotliwość ok. 50 Hz, trwa ok. 120 ms.
•
Ton III - podczas wypełniania się i rozszerzania komór serca podczas rozkurczu.
Najlepiej słyszalny na koniuszku serca
Miękki i niski, trwa 100 ms.
•
Ton IV - podczas skurczu przedsionków. Jeśli jest słyszalny, pojawia się tuż przed I
tonem gdy ciśnienie w przedsionkach jest wysokie lub gdy ściany komory są sztywne
w wyniku ich przerostu.
TONY SERCA: