FIZIOLOGIJA SRCA nota bene ETIRI ZLATNA PRAVILA SLUAJ

FIZIOLOGIJA SRCA nota bene ČETIRI ZLATNA PRAVILA SLUŠAJ (bolje je nego samo čitati) PITAJ (ne postoje glupa pitanja) MISLI (da bi razumeo) PONOVI (da bi zapamtio) Mirko A. Rosic

heart

Brzina provođenja -prikazuje vreme koje je potrebno da bi se ekscitacija proširila kroz srčano tkivo. -zavisi od veličine ulaska pozitivnih jona u ćeliju tokom faze uspona akcionog potencijala. Veći ulazak jona dovodi do veće brzine provođenja. -je najveća Purkinje-ovom sistemu.

Brzina provođenja -je najmanja u AV čvoru (videti PR interval EKG-a), dopušta da se komore napune pre nego što nastupi njihova kontrakcija. Ako je brzina provođenja kroz AV čvor povećana, punjenje komora može biti smanjeno

AKCIONI POTENCIJALI SRCA Komore, pretkomore i Purkinje-ov sistem -Imaju stabilan mirovni membranski potencijal od oko -90 milivolti (m. V). Ova vrednost se približava vrednosti ravnotežnog potencijala za K+. -Akcioni potencijali dugo traju, naročito u Purkinje-ovim vlaknima, gde traju oko 300 milisekundi (ms). faze akcionog potencijala 4 100 msec

Faza 0 -je nagli skok potencijala. -Nastaje prolaznim povećanjem provodljivosti za Na+. To dovodi do ulaska pozitivnih Na+ jona što depolarizuje membranu. -potencijal teži ravnotežnom potencijalu za Na+.

Faza 1 -je kratak period inicijalne repolarizacije -Inicijalna repolarizacija nastaje kao posledica izlaska pozitivnog naelektrisanja iz ćelije, delom usled kretanja jona K+ (favorizovanog od strane i hemijskog i električnog gradienta) iz ćelije a delom usled smanjene provodljivosti za jone Na+.

Faza 2 -je plato akcionog potencijala. -nastaje usled prolaznog povećanja provodljivosti za Ca 2+, što dovodi do ulaska pozitivnih jona Ca 2+ u ćeliju, i povećanja provodljivosti za K+. -Tokom faze 2, izlazak i ulazak jona je približno isti, tako da se potencijal membrane održava na plato nivou.

Faza 3 -je repolarizacija. -Tokom faze 3, provodljivost za jone Ca 2+ se smanjuje, dok se provodljivost za jone K+ dalje povećava. -Visoka provodljivost za jone K+ dovodi do velikog izlaska K+ iz ćelije, što vraća potencijal membrane prema ravnotežnom potencijalu za K+ (repolarizacija).

Faza 4 -predstavlja mirovni membranski potencijal. -to je period u kome je ulazak i izlazak pozitivnih jona u/iz ćelije jednak i membranski potencijal se približava ravnotežnom potencijalu za K +.

AKCIONI POTENCIJALI SRCA Sinoatrijalni (SA) čvor -je normalno predvodnik (pacemaker) srčanog ritma. -ima nestabilan mirovni potencijal. -u fazi 4 – spontana depolarizacija. -AV čvor i His-Purkinje sistemi su latentni pejsmejkeri koji mogu da “zamene“ SA čvor ako je suprimiran. 100 msec -brzina faze 4 ( spontane depolarizacije) je najbrža u SA čvoru i najsporija u His-Purkinje sistemu: SA čvor > AV čvor > His-Purkinje zato je Sa čvor predvodnik srčanog ritma

Faza 4 -je spora depolarizacija. -odgovorna je za pejsmejkersku aktivnost SA čvora (automatizam). -nastaje usled povećane provodljivosti za Na+, što dovodi do ulaska Na+ u ćeliju, a označava se sa If. -If počinje odmah nakon faze repolarizacije (faze 3) prethodnog akcionog potencijala.

Faza 0 -je nagli skok (uspon) akcionog potrencijala. -nastaje usled povećane provodljivosti za Ca 2+. To dovodi do povećanog ulaska pozitivnih jona Ca 2+ u ćeliju što upravlja potencijal membrane prema ravnotežnom potencijalu za Ca 2+. -Jonska baza za fazu 0 u SA čvoru je različita od one u komorama, pretkomorama i Purkinje-ovim vlaknima srca (gde je ona rezultat ulaska Na jona).

Faza 3 -je repolarizacija. -nastaje kao posledica povećane provodljivosti za K+ , izlaska jona kalijuma (K+) što dovodi do repolarizacije membranskog potencijala. Faze 1 i 2 -nisu prisutne u akcionom potencijalu SA čvora.

AKCIONI POTENCIJALI SRCA AV čvor -Uspon (skok) akcionog potencijala u AV čvoru je rezultat ulaska pozitivnih jona kalcijuma (Ca 2+) u ćeliju (kao i u SA čvoru). Faze 1 i 2 -nisu prisutne u SA čvoru. 4

STANDARDNI ODVODI

STANDARDNI ODVODI SA GRUDNOG KOŠA PREKORDIJALNI ODVODI

POJAČANI UNIPOLARNI ODVODI SA EKSTREMITETA -Dva ekstremiteta su povezana preko električnog otpornika sa negativnim polom elektrokardiografa, a treći ekstremitet se povezuje sa pozitivnim polom. U zavisnosti od pozicije pozitivnog kraja označeni su kao a. VR (right – desna ruka), a. VL (left – leva ruka) and a. VF (foot - leva noga).

P talas -predstavlja depolarizaciju pretkomora -ne obuhvata repolarizaciju predkomora, koja je “sakrivena" u QRS kompleksu. Normalni elektrokardiogram izmeren II odvodom

PR interval -je interval od početka P talasa do početka Q talasa (početna depolarizacija komora). -varira sa brzinom provođenja kroz atrioventrikularni (AV) čvor. Na primer, ako se provođenje kroz AV čvor smanjuje (kao što je u srčanom bloku), PR interval se smanjuje. -varira sa frekvencijom srca. Kada se frekvencija povećava, PR interval se smanjuje. QRS kompleks -predstavlja depolarizaciju komora.

QT interval -je interval od početka Q talasa do kraja T talasa. -predstavlja celokupan period depolarizacije i repolarizacije komora.

ST segment -je segment od kraja S talasa do početka T talasa. —je izoelektričan. —predstavlja period kada su komore depolarizovane. T talas -predstavlja repolarizaciju komora.

Ekscitabilnost -je sposobnost ćelija srca da iniciraju akcione potencijale u odgovoru na depolarizujući ulazak pozitivnih jona. -odslikava oporavak kanala koji prenose pozitivne jone u ćeliju za uzlaznu fazu akcionog potencijala. -se menja tokom trajanja akcionog potencijala. Ove promene u ekscitabilnosti se opisuju refraktornim periodima. efektivni refraktorni period apsolutni refraktorni period relativni refraktorni period

Apsolutni refraktorni period (ARP) -započinje fazom uspona (skoka) akcionog potencijala i završava se nakon platoa. -odslikava vreme tokom koga akcioni potencijal ne može da započne, bez obzira na to koliko pozitivnih jona uđe u ćeliju.

Efektivni refraktorni period (ERP) -traje malo duže od ARP. -je period tokom koga provođenje akcionog potencijala ne može biti izazvano.

Relativni refraktorni period (RRP) -je period neposredno nakon ARP kada je repolarizacija skoro završena. -je period tokom koga akcioni potencijal može da se izazove, ali potreban je veći ulazak pozitivnog naelektrisanja u ćeliju.

Kriva pritisak-volumen u komorama -Je konstruisana kombinovanjem dve krive: krive sistolnog i krive dijastolnog pritiska. -Kriva dijastolnog pritiska predstavlja odnos između pritiska i volumena u komorama za vreme dijastole. - Kriva sistolnog pritiska predstavlja odnos između pritiska i volumena u komorama za vreme sistole. - Jedan srčani ciklus koji obuhvata kontrakciju (izbacivanje krvi iz komora) i relaksaciju (punjenje komora) se može prikazati krivom (petljom) pritisak – volumen.

- Jedan srčani ciklus koji obuhvata kontrakciju (izbacivanje krvi iz komora) i relaksaciju (punjenje komora) se može prikazati krivom (petljom) pritisak – volumen.

Faze dijagrama pritisak-volumen 1 —> 2 (izovolumetrijska kontakcija). Ciklus počinje tokom dijastole u tački 1. Leva komora je puna krvi koja je pristigla iz leve pretkomore i njena zapremina iznosi oko 140 ml (end-dijastolni volumen). Pritisak u komorama je nizak jer su mišići komora relaksirani. Tokom ekscitacije, komore se kontrahuju i pritisak u njima raste. Kada pritisak u levoj komori poraste iznad vrednosti pritiska u levoj pretkomori dolazi do zatvaranja mitralnih valvula. Kako su u tom trenutku sve valvule zatvorene krv ne izlazi iz komore.

Faze dijagrama pritisak-volumen 2 —» 3 (faza izbacivanja). Kada pritisak u levoj komori poraste iznad vrednosti pritiska u aorti dolazi do otvaranja aortnih valvula (tačka 2). Krv se izbacuje u aortu i pritisak u komorama pada. Količina krvi koja se pri tome izbaci se naziva udarni volumen. Tako se udarni volumen grafički može prikazati preko širine krive pritisak-volumen ( ). Zapremina krvi koja nakon toga ostane u levoj komori (tačka 3) se naziva end-sistolni volumen.

Faze dijagrama pritisak-volumen 3 —> 4 (izovolumetrijska relaksacija). Komora je relaksirana (tačka 3) Kada pritisak u komori padne ispod vrednosti pritiska u aorti, dolazi do zatvaranja aortnih valvula. kako su ponovo sve valvule zatvorene, zapremina krvi u komori je konstantna.

Faze dijagrama pritisak-volumen 4 —» 1 (faza punjenja). Čim pritisak u levoj komori padne ispod vrednosti pritiska u levoj pretkomori, dolazi do otvaranja mitralne valvule (AV) i proces punjenja komora započinje. Tokom ove faze količina krvi u komori dostiže vrednost od oko 140 ml. (end-dijastolni volumen).

Promene u obliku krive pritisak-volumen nastaju iz više razloga.

Povećan preload -Se odnosi na povećan end-dijastolni volumen koji nastaje usled povećanog venskog priliva u fiziološkim uslovima. -Dovodi do povećanja udarnog volumena što je u osnovi Frank-Starling-ovog zakona. -Povećan udarni volume dovodi do proširenja krive pritisak-volumen ( )

Povećan afterload -Se odnosi na povećanje pritiska u aorti. -Komora da izbaci krv nasuprot višem pritisku u aorti što dovodi do smanjenja udarnog volumena. -Smanjen udarni volumen dovodi do suženja krive pritisak-volumen. -Smanjen udarni volumen povećava zapreminu krvi koja ostaje u komori (endsistolni volumen).

Povećana kontraktilnost -U komorama se razvija veći pritisak nego što je uobičajeno za vreme sistole. To dovodi do povećanja udarnog volumena. -Povećan udarni volumen dovodi do smanjenja zapremene krvi u komori na kraju sistole.

SRČANI CIKLUS A. Kontrakcija pretkomora -opisana je P talasom (EKG zapis), što predstavlja dpolarizaciju pretkomora, -doprinosi, ali nije od presudne važnosti, za punjenje komora. -Povećan pritisak u pretkomori izazvan njenom kontrakcijom je predstavljen a talasom (kriva pritiska u pretkomori). -Punjenje komore izazvano kontrakcijom pretkomore dovodi do nastanka četvrtog tona (ne čuje se u normalnim uslovima).

SRČANI CIKLUS B. Faza izovolumetrijske kontrakcije -započinje nakon pojave QRS kompleksa (EKG zapis), koji predstavlja depolarizaciju komora. -Kada pritisak u komori postane veći od vrednosti pritiska u levoj pretkomori dolazi do zatvaranja AV valvula. Ovo je prvi srčani ton. Pošto se mitralne valvule zatvaraju nešto malo pre trikuspidnih, prvi srčani ton može biti udvojen. -Pritisak u komori raste kao rezultat njene kontrakcije. Ipak, tokom ove faze krv ne izlazi iz komora jer je aortna valvula zatvorena (kontrakcija bez promene volumena –izovolumetrijska kontakcija).

SRČANI CIKLUS C. Faza brzog izbacivanja -Pritisak u komori dostiže maksimalnu vrednost tokom ove faze. -Kada pritisak u komori postane veći od pritiska u aorti dolazi do otvaranja aortne valvule. -Brzo izbacivanje krvi u aortu nastaje usled gradijenta pritiska. -Zapremina krvi u komori naglo pada. -Počinje punjenje pretkomora. -T talas (EKG zapis), koji predstavlja repolarizaciju komora, označava kraj kontrakcije komora.

SRČANI CIKLUS D. Faza sporog izbacivanja -Izbacivanje krvi iz komora se nastavlja ali znatno sporije. -Pritisak u komorama pada. -Pritisak u aorti takođe pada zbog prelaska krvi iz većih u manje arterije. -Nastavlja se punjenje pretkomora.

SRČANI CIKLUS E. Faza izovolumetrijake relaksacije -Repolarizacija komora je završena (kraj T talasa). -Aortna valvula se zatvara, a odmah za njom i pulmonalna. Ovo zatvaranje odgovara drugom srčanom tonu, koji je tokom inspirijuma jasno udvojen. -AV valvule ostaju zatvorene tokom ove faze. -Pošto je komora relaksirana pritisak u njoj naglo pada. -Volume u komori je konstantan zato što su sve valvule zatvorene. -Kada pritisak u levoj komori padne ispod vrednosti pritiska u levoj pretkomori dolazi do otvaranja mitralne valvule.

SRČANI CIKLUS F. Faza brzog punjenja komora -Mitralna valvula se otvara tako da krv iz leve pretkomore ulazi u levu komoru. -Pritisak u aorti i dalje pada zato što krv nastavlja da teče u male arterije. -Brzi prelazak krvi iz pretkomore u komoru tokom ove faze se nekada čuje, pomoću stetoskopa, i predstavlja treći srčani ton (kod dece je normalan a kod odraslih je patološki znak).

SRČANI CIKLUS G. Dijastaza -Predstavlja najdužu fazu srčanog ciklusa. -Punjenje komore se nastavlja , ali je znatno sporije. -Trajanje dijastaze, a samim tim i punjenje komore, je uslovljeno srčanom frekvencom. Značajno povećanje srčane frekvence iznad određene vrednosti skraćuje vreme punjenja komore.

Rad srca -je rad koji srce izvodi pri svakom otkucaju. -jednak je sila x distanca, gde je sila aortni pritisak, a distanca uderni volumen. - izražen je sledećom jednačinom : Rad srca = Aortni prritisak X Udarni volumen -primarni izvor energije za srčani rad su masne kiseline. Srčana potrošnja kiseonika (O 2) -je direktno povezana sa jačinom pritiska u komaorama. -povećana je: • Povećanjem afterload-a (povećan aortni pritisak) • Povećanjem veličine srca (Laplace-ov zakon kaže da je pritisak proporcionalan radijusu sfere. ) • povećanjem kontraktilnosti • Povećanjem srčane frekvencije

Merenje minutnog volumena Fick-ovim principom - Fick-ov princip za merenje minutnog volumena izražen je sledećom jednačinom: Minutni volumen = O 2 potrošnja / [O 2] u plućnoj veni – [O 2] u plućnoj arteriji - Jednačina se rešava na sledeći način: 1. Izmeri se ukupna potrošnja kiseonika O 2. 2. Izmeri se koncetracija [O 2] u plućnoj veni merenjem u perifernim arterijama. 3. Izmeri se koncetracija [O 2] u plućnoj arteriji merenjem u venskoj krvi -Na primer, čovek od 70 kg ima potrošnju O 2 u mirovanju 250 ml/min, koncentraciju O 2 u perifernim arterijama od 0. 20 ml O 2/ml krvi, koncentraciju O 2 u venskoj krvi od 0. 15 ml O 2/ml krvi, i srčanu frekfenciju 72 beats/ min. Koliki je njegov minutni volumen? Koliki je njegov udarni volumen?

Četiri faktora koji utiču na minutni volumen srca Frekvencija srca Preload Minutni volumen kontraktilnost Afterload