6. Kardiovaskulární systém KPK/FYO Filip Neuls & Michal Botek

Anatomický základ KVS = uzavřený systém zajišťující trvalou cirkulaci krve srdce cévy ▫tepny ▫žíly ▫vlásečnice krev (lymfatický systém)

Funkce kardiovaskulárního systému transport dýchacích plynů (O 2, CO 2 ) transport živin a zplodin jejich metabolismu imunologické funkce (ochrana organismu) transport hormonů termoregulace udržování homeostázy aj.

Malý plicní oběh pravá síň - pravá komora - plicní tepna (plicnice) - plicní tepénky - arterioly - vlásečnice plicních sklípků (zde probíhá sycení krve O 2 a odevzdání CO 2 ) - venuly - žilky - 4 plicní žíly - levá síň

Velký tělní oběh (systémový oběh) levá síň - levá komora - aorta - tepny - tepénky - arterioly- kapiláry (zde se odevzdá O 2 tkáním a do krve přestupuje CO 2 ) - kapiláry - venuly - žilky - žíly - horní a dolní dutá žíla - pravá síň

Srdce čtyřdutinová pumpa (systém dvou tlakových čerpadel) pohánějící krev v systému cév („potrubí“, krevní oběh) dvojitá cirkulace – srdce je rozděleno na dvě poloviny, krev prochází srdcem 2x činnost srdce vytváří tlakový gradient jako základ krevní cirkulace srdeční chlopně brání zpětnému toku krve charakterem srdeční pulzace, tlakovým gradientem a chlopněmi je určen směr cirkulace pulzace srdeční trubice je patrná již v embryonálním vývoji (od 6. týdne těhotenství)

Srdeční svalovina (myokard) srdce – dutý orgán tvořený převážně srdeční svalovinou (myokardem); ta je nejsilnější v levé komoře funkčně spojuje vlastnosti kosterního i hladkého svalu vlákna myokardu jsou obvykle jednojaderná, obsahují velké množství objemných mitochondrií interkalární disky – struktury propojující buňky myokardu; umožňují šíření akčního potenciálu z buňky na buňku tak, že srdce pracuje elektricky a následně mechanicky jako celek (soubuní, syncytium) myokard obsahuje dva typy buněk tvořící ▫pracovní myokard – srdeční buňky schopné kontrakce ▫převodní systém srdeční – srdeční buňky specializované na tvorbu a vedení vzruchu

Fyziologické vlastnosti myokardu dráždivost – schopnost odpovědět na podráždění stahem (princip „vše nebo nic“) stažlivost (kontraktilita) – schopnost srdečních vláken zkracovat svou délku automacie a rytmicita – schopnost pravidelně (rytmicky) a bez vnějšího podnětu (automaticky) vytvářet vzruchy vodivost – schopnost vedení vzruchu po celém myokardu

Srdeční chlopně atrioventrikulární (cípaté) chlopně – mezi síněmi a komorami; brání návratu krve do síní během systoly komor ▫trojcípá v pravém srdci ▫dvojcípá (mitrální) v levém srdci semilunární (poloměsíčité) chlopně – mezi komorami a velkými tepnami; braní návratu krve do komor během diastoly otevírání a uzavírání chlopní – pasivní mechanický děj na základě tlakových změn v systole a diastole papilární svaly se pomocí tzv. šlašinek (chordae tendineae) upínají na konce cípatých chlopní a brání jejich překlopení do síní, napomáhají správnému uzavírání chlopní poruchy funkce chlopní: prolaps (propad chlopně, většinou do síně), nedomykavost (insuficience), stenóza (zúžení chlopně)

Převodní systém srdeční sinoatriální (SA) uzel (Keith-Flack) atrioventrikulární (AV) uzel (Aschoff-Tawara) Hisův svazek pravé a levé Tawarovo raménko Purkyňova vlákna

Funkce převodního systému SA uzel – tvoří spontánní rytmické akční potenciály (sinusový rytmus), přirozený pacemaker s frekvencí cca 60-80/min, pracuje automaticky, ale je pod vlivem zejména autonomního nervového systému AV uzel – také schopen tvorby vzruchů (30- 40/min, nodální rytmus), je pod kontrolou SA uzlu, dochází v něm ke zpomalení vedení vzruchu, čímž je dáno zpoždění systoly komor za systolou síní pomocí ostatních částí systému se vzruch šíří po myokardu

Kontrakce myokardu princip podobný jako u svalové kontrakce klidový membránový potenciál (polarizace – dána nerovnoměrným rozložením iontů uvnitř a vně buňky) akční potenciál – depolarizace, spřažení elektrické a mechanické činnosti myokardu typické pro myokard – dlouhá depolarizace (plató akčního potenciálu) refrakterní fáze – ztráta dráždivosti myokardu po akčním potenciálu (brání tetanickému stahu), je absolutní (myokard není dráždivý vůbec) a relativní (dráždivost se postupně navrací, depolarizaci může vyvolat nadprahový podnět) repolarizace – návrat do výchozích podmínek Frank-Starlingův zákon – při větším protažení vláken myokardu před začátkem systoly je následný stah intenzivnější (zvyšuje se kontraktilita)

Srdeční revoluce (srdeční cyklus) čerpací činnost srdce je založena na střídání diastoly (relaxace, ochabnutí) a systoly (kontrakce) svaloviny komor během diastoly – komory se plní krví během systoly – krev je vypuzena do velkých tepen (plicnice, aorta) síně – fungují jako pomocná čerpadla, napomáhají dokonalému plnění komor (systola síní těsně předchází systolu komor)

Průběh srdeční revoluce fáze plnící, diastola – tlaky v síních a komorách jsou vyrovnané a nízké, atrioventrikulární chlopně otevřené, krev proudí ze síní do komor, tj. období rychlého plnění komor období pomalého plnění komor – menší objem krve se do komor dostává v důsledku aktivní kontrakce (systoly) síní objem komor na konci diastoly je cca ml, tzv. end-diastolický objem systola komor – tlak v komorách se zvyšuje, uzavřou se atrioventrikulární chlopně nitrokomorový tlak roste, ale objem komor se nemění, tj. fáze isovolumická když tlak v komorách překoná tlak v tepnách, otevřou se semilunární chlopně a krev proudí do velkých cév – fáze ejekční, období rychlého vypuzování, odrazem je systolický tlak tlak vypuzované krve i tlak v komorách postupně klesá, období pomalého vypuzování při dalším poklesu tlaku v komorách se uzavřou semilunární chlopně vlivem tlakového rozdílu mezi velkými cévami (aortou, plicnicí) a komorami tlak v komorách dále klesá, fáze isovolumické relaxace (nitrokomorový tlak prudce klesá, ale objem se nemění)

Srdeční frekvence (SF) počet tepů/min; tepová frekvence (TF) je odrazem SF na periferii úzce souvisí s aktuálními potřebami organismu vzhledem k dodávce kyslíku a živin, roli ale hrají např. i různé emoční stavy bradykardie - zpomalení SF pod fyziologickou mez (pod 60 tepů/min u dospělých); může se objevovat ve spánku, ve stavu tělesné a duševní relaxace, často fyziologicky přítomna v klidu u trénovaných sportovců tachykardie – zrychlení SF nad fyziologickou mez (nad 90–100 tepů/min); nejčastější fyziologickou příčinou je pohybová aktivita

Minutový srdeční výdej (MSV, Q) též minutový objem srdeční, množství krve přečerpané za 1 minutu: MSV = tepový objem × srdeční frekvence v klidu cca 5-6 l/min, v zatížení až 30 l/min tepový (systolický) objem – množství krve vypuzené do oběhu jedním stahem, v klidu cca 70 ml, při zatížení roste (až 130 ml) ejekční frakce – podíl objemu krve vypuzené do oběhu z objemu krve v komoře na konci diastoly (nad 60 % u zdravého člověka) srdeční index – MSV vztažený na jednotku povrchu těla

Fickův princip, a-v diference je podstatou metody nepřímého měření MSV princip založen na předpokladu, že množství krve, které zásobuje tělo za jednotku času, odpovídá spotřebě O 2 (VO 2 ) dělené rozdílem množství O 2 v tepenné a žilní krvi (arteriovenózní rozdíl, a-v diference): Q = VO 2 / a-vO 2 příklad (v klidu): VO 2 = 250 ml/min, 200 ml O 2 /l tepenné krve, 150 ml O 2 /l žilní krve (tj. a-v diference = 50 ml); výsledek: Q = 5 l/min hodnota a-v diference vypovídá o množství O 2, které je využito v periferii; v klidu 50 ml/l krve, během zátěže až 170 ml/l krve dáno schopností svalů přijímat a využít O 2 z krve (prokrvení svalů, redistribuce krve, množství mitochondrií a intenzita aerobního metabolismu, množství zapojených svalů apod.)

Energetické zajištění srdeční činnosti energii pro resyntézu ATP získává srdce výhradně aerobně (myokard má vysokou oxidativní kapacitu) spotřeba v klidu ml O 2 pro celé srdce o hmotnosti 300 g (cca 10 % minutové VO 2 ) v zatížení roste kyslíková spotřeba srdce až 4× energetické zdroje: glukóza, glykogen, mastné kyseliny, laktát, ketolátky, v malé míře i aminokyseliny koronární cirkulace – v klidu 250 ml krve/min, při maximální práci až 1250 ml/min průtok výraznější v diastole, v systole je redukován

Krevní tlak (TK) síla působící na stěnu cév, výsledek součinnosti srdeční aktivity a periferního odporu; různý v různých částech oběhu vyjádřen obvykle v mmHg (torr), při vyšetření jde o tlak krve ve velkých tepnách systémového oběhu systolický tlak – během ejekční fáze, diastolický – tlak v arteriích během diastoly normální systolický/diastolický tlak 120/70 mmHg (popř. 120/80) plicní oběh je nízkotlaký (30/10 mmHg) TK je dynamická hodnota, mění se v závislosti na metabolických nárocích organismu; stoupá při zátěži, v těhotenství, vlivem hormonů a vegetativního nervstva střední arteriální tlak = diastolický + (systolický - diastolický)/3