143963 Animalna fiziologijazaf.biol.pmf.unizg.hr/anphys/pdf/09_Srce.pdf · 2020. 12. 23. · 143963 Animalna fiziologija Srce Zoran Tadi ... je “najbrže” (srce vodi abnormalni

Sveučilište u ZagrebuPrirodoslovno-matematički fakultet

143963 Animalna fiziologija

Srce

Zoran Tadić

Zavod za animalnu fiziologijuRooseveltov trg 6

Zagreb

[email protected]://zaf.biol.pmf.unizg.hr/Tadic/

Ventrikularniseptum

Lijevi atrij

Gornjašuplja

vena

SA čvor

Donjašuplja

vena

Mitralni(bikuspidni)zalistak

Lijeviventrikul

Desniventrikul

Papilarnimišić

Hissov snop

Trikuspidnizalistak

Plućne vene

Građa srca sisavaca

Design by Zoran Tadić

Desni atrij

Izsistemskecirkulacije

Izsistemskecirkulacije

U sistemskucirkulaciju

U sistemskucirkulaciju

U plućnucirkulacijuIz plućnecirkulacije

Plućnizalistak

Aortnizalistak

Mitralnizalistak

Trikuspidnizalistak

Lijeviatrij

Plućnevene

Lijeviventrikul

Plućnaarterija

AortaŠupljavena

Desniatrij

Desniventrikul

Zalisci i kretanje krvi kroz srce


Aortnipolumjesečastizalistak

Desnakoronarnaarterija

TrikuspidnizalistakMitralni

zalistak

Lijevakoronarnaarterija

Plućnipolumjesečastizalistak

Atrioventrikularni i polumjesečasti zalisci


OTVORENO ZATVORENO

Zatvoreni mitralnizalistak

Zatvorenipolumjesečasti

zalistak

Otvorenipolumjesečasti

zalistak

Mehanizam rada zalistaka

Otvoreni mitralnizalistak


EpikardMiokard Endokard

Građa miokarda

Lijevi ventrikul

Desni ventrikul


I Pruga H

Z

A Pruga Z

Sarkomera

Interkalirajućidisk (međudisk)

Jezgra

Građa srčanog mišića

Miofibrile

Sarkoplazmatskiretikulum

SarkolemaLongitudinalni sustavt-cjevčiceTerminalne cisterne

MeđudiskMiofibrila

Stanična jezgra


Uloga međudiskova

Dezmosom

Međustanični kanal(eng. gap junction)


PNa+

Spori ulaz Ca2+

PNa+; PK+ (kratkotrajno)

PK+; PCa2+L

250 ms

Vrijeme (ms)

PK+; PCa2+L

Akcijski potencijal u ventrikulu


Akcijskipotencijal

Mišićnakontrakcija

Vrijemeapsolutne

nepodražljivosti

Vrijeme (ms)

Zašto ventrikularni akcijski potencijal ima “sedlo”?


PK+; PNa+f (f = funny)

PCa2+ T; PNa+f

PCa2+LPCa2+T

PK+; PCa2+L

Granični potencijal(prag podražaja)

Sporadepolarizacija

Vrijeme (ms)

Ca2+ unutra

Akcijski potencijal u sinus-atrijskom čvoru


Vrijeme (s)

Učinak autonomnog živčanog sustava na brzinurada srca

Normalno Simpatička st. Parasimpatička st.


Norepinefrin iliepinefrin

1Gs

Adenilatciklaza

ATP cAMP

Protein kinaza

“Funny”kanal

Kalcijskikanal T tipa

Ca2+Na+

Depolarizacija

AcetilkolinCa2+

K+GsGi

Kalcijskikanal T tipa

Kalijski kanal

Muskarinskireceptor

Simpatički sustav

Parasimpatički sustav

Molekularnimehanizamdjelovanja

autonomnogživčanog sustava

na brzinu radasrca


SA čvor

SA čvor

Miokard

Kretanje impulsa iz SA čvora


Desni atrij Lijevi atrij

Desni ventrikul Lijevi ventrikul

SA čvor

Interatrijski put

AV čvor

Internodalni put

Hiss-ov snop

Purkinje-ova vlakna

Kretanje električnog impulsa kroz srce


SA čvor

Atrijskimišić

AV čvor

Lijevagrana

Purkinjeovavlakna

Ventrikularnimišić

Vrijeme (ms)

Kašnjenje

Akcijski potencijali u različitim dijelovima srca


SA čvor

70 km/h

AV čvor

50 km/h

Purkinje-ovavlakna

30 km/h

Kontraktilne srčane stanice

Čitav vlak ide 70 km/h (srce vodi SA čvorkoji je “najbrže” autoritmično tkivo)

70 km/h

SA čvor izbačen iz kolosjeka

50 km/hAV čvor

50 km/h

Purkinje-ovavlakna

30 km/hKontraktilne srčane stanice

Čitav vlak ide 50 km/h (srce vodi slijedeće “najbrže”autoritmično tkivo - AV čvor)

Srčani predvodnici (engl. pacemakers) 1


70 km/hSA čvor

70 km/h

Purkinje-ovavlakna

30 km/h

AV čvor izbačen iz kolosjeka


Vlak će voditi ektopično žarište brzinom 140 km /h, jerje “najbrže” (srce vodi abnormalni srčani predvodnik)


Purkinje-ovavlakna

140 km/h

SA čvor70 km/h

AV čvor50 km/h

Ektopično žarište

Prednji dio vlaka ide 70 km/h, a stražnji 30 km/h (atrijevodi SA čvor, a ventrikuli imaju svoj, sporiji ritam)

Srčani predvodnici 2


Willem Einthoven(1860 - 1927)

Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 1924. godine . . .“za otkriće mehanizma elektrokardiograma”

EKG sa početka 20. stoljeća (cca. 1909.)Design by Zoran Tadić

Einthovenov galvanometar(cca. 1890)

Izvod I: Između lijeve i desne rukeaVR: Desna ruka aVL: Lijeva ruka

Izvod III: Između lijeveruke i lijeve noge

aVF: Lijeva noga

Izvod II: Između desneruke i lijeve noge

Izvodi EKG-a



EKG i akcijski potencijali atrija i ventrikula

Akcijskipotencijalatrija

Akcijskipotencijalventrikula

Vrijeme (ms)

P

Q

R

S

T

Kašnjenje u AV čvoru

Izoelektričnacrta

Akcijskipotencijali

Depolarizacijaatrija (P val)

Depolarizacijaventrikula(QRS kompleks)

Repolarizacijaventrikula(T val)

EKG +-

Izlaznacijev

Ulaznacijev

Ulazniventil

Izlazniventil

Povećanjevolumenaatrija

PUNJENJEVENTRIKULA

KONTRAKCIJAVENTRIKULA

ISTISKIVANJE KRVI IZVENTRIKULA

RELAKSACIJAVENTRIKULA

Ventrikul je puni relaksiran.

Ventrikul kontrahira, alisu svi ventili zatvoreni. Zbog toga se tlakpovećava, ali volumenostaje isti.

Kada tlak u ventrikuludosegne tlak izlaznecijevi, izlazni se ventilotvara.

Ventrikul se relaksira,svi ventili su zatvoreni.Zbog toga se tlaksmanjuje, ali volumenostaje isti.

Srčani ciklus


Ventrikularnasistola

Ventrikularnadijastola

Elektrokardiogram

Tlak u aorti (mm Hg)

Tlak u lijevomventrikulu (mm Hg)

Tlak u lijevomatriju (mm Hg)

Volumen lijevogventrikula (ml)

Srčani tonovi 1. 2. 1. 2.

P

QRS

T

QRS

P T

Dikrotskiurez

KDV

KSV

Punjenjeventrikula

Brzo

Usporeno

A B C ED A B C D E

A B C D

Pasivnopunjenje

tijekomventrikularne

i atrijskedijastole

Kontrakcijaatrija

Izovolumetrijskakontrakcija

ventrikula

Istiskivanje krviiz ventrikula

Izovolumetrijskarelaksacijaventrikula

120

100

80

60

40

20

0

135

65

E

Carl J. Wiggers(1883 - 1963)


Dijastola Dijastola

Dijastola Dijastola

Sistola

Sistola

Ventrikularna

Atrijska

D S D DS S

S D S D S D

Ventrikularna

Atrijska

Volumenventrikula

Volumenventrikula

Mirovanje

Fizički napor

Uloga atrija u punjenju srcaDopunjavanjeventrikulakontrakcijomatrija


DIJASTOLA SISTOLAKrajnjidijastoličkivolumen(KDV)

Krajnjisistoličkivolumen(KSV)

70 ml

70 ml

Udarni volumen(UV)

Srčani volumeni

Minutni volumen = udarni volumen x pulsUdarni volumen = krajnji dijastolički volumen - krajnji sistolički volumen


!Unutarnja (Frank-Starlingov zakon srca)

!Vanjska (hormoni i autonomni živčani sustav)

Regulacija udarnog volumena


I

II

III

IV

V

JEDNASARKOMERA

Duljina (m)

Ponavljanje: Sjećate lli se ovog?


Otto Frank(1865 - 1944)

Ernest H. Starling(1866 - 1927)

Krajnji dijastolički volumen (ml)

A pruga

Sarkomera

Optimalnaduljina

sarkomere

Duljinasarkomere umirovanju

Frank-Starlingov zakon


Izvori kalcijevih iona za kontrakciju miokarda

! Izvanstanična tekućina - oko 10%

! Sarkoplazmatski retikulum - oko 90%


Kontrahira Inaktivno Ca2+ Difuzija

Izvan stanice

U stanici

NORMALNAKONTRAKTILNOST

POVEĆANAKONTRAKTILNOST

Mehanizam povećanja kontraktilnosti srcakontrolom prometa kalcija


Molekularni mehanizmi kontraktilnosti srca

Izvanstanična tekućina

Citoplazma

Epinefrin ili norepinefrin

1 receptor

G proteini

Neaktivnaproteinkinaza

Aktivnaproteinkinaza

Kalcijskikanal L tipa

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Sarkoplazmatskiretikulum

ATPaza

Aktin

Miozin


Normalni KDV

Normalni KDV

8KDV (Frank - Starling)

8KDV (Frank - Starling)

Normalnakontraktilnost

8kontraktilnost(adrenalin)

Normalnakontraktilnost

8kontraktilnost(adrenalin)

DIJASTOLA SISTOLA

Normalniudarni volumen

8udarnivolumen

8udarnivolumen

88udarnivolumen

KDV

KDV

KDV

KDV

KSV

KSV

KSV

KSV

UV

UV

UV

UV

Unutarnja i vanjskaregulacija UV senadopunjuju


Dio zahvaćenogmišića, ako se

dovod krviblokira u točki B

Dio zahvaćenogmišića, ako se

dovod krviblokira u točki A

A

B

Lijevakoronarnaarterija

Lijevi ventrikulDesni ventrikul

Desnakoronarna

arterija

!UBOJICA BROJ JEDAN U DANAŠNJEM SVIJETU!Čimbenici rizika: pušenje, povišeni neki lipidi

(kolesterol, trigliceridi, LDL), sniženi HDL, debljina,povišeni krvni tlak, nedostatak fizičke aktivnosti,dijabetes, kronično zatajenje bubrega,prekomjerno uzimanje alkohola, uzimanje nekihdroga (amfetamina i njegovih derivata, kokaina),kronični stres

!Četiri ishoda akutnog infarkta:< Trenutna smrt (zbog akutnog zatajenja srca ili fibrilacije

izazvanje teškim oštećenjem provodnog sustava srca)< Smrt zbog kasnijih komplikacija (ruptura srca na mjestu

oštećenja, napredujuća kongestivna bolest srca zbogoslabljenog miokarda)

< Oporavak sa posljedicama (funkcionalni poremećaji uradu na pr. brahikardija ili blokovi provođenja zbogoštećenja provodnog sustava ili autoritmičnosti)

< Potpuni oporavak (stvaranje čvrstog ožiljnog tkiva tepovećanje susjednih stanica radi kompenzacije gubitkaoštećene muskulature)

!Prvi tretman: kisik, aspirin, nitroglicerin!Prognoza (u SAD, 2005 - 2008): Ovisi o općem

zdravlju pacijenta, opsegu infarkta i tretmanu (utrideset dana prosjek smrtnosti je 16,6%)

Danas već postoji terapija oštećenog srcatkivnim matičnim stanicama, iako se jošmasovno ne primjenjuje (eksperimentalnafaza?). Rezultati pokazuju blago (iakostatistički značajno!) poboljšanje funkcijasrca.

Pikanterije iz fiziologije: Koronarna bolest


180160140120100

80604020

0

180160140120100

80604020

0

180160140120100

80604020

00 0,5 1 1,5 2

KDV

KSV

SmanjeniKDV

Povećani KDV

Vrijeme (s)

NORMALNI RITAM

TAHIKARDIJABEZ SIMPATIČKE

STIMULACIJE

TAHIKARDIJA SASIMPATIČKOM

STIMULACIJOM

UV X puls = MV80 ml X 60 otkucaja/min = 5,8 l / min

60 ml X 180 otkucaja/min = 10,4 l / min

160 ml X 180 otkucaja/min = 28,81 l / min


Krajnji dijastoličkivolumen ventrikula(Frank - Starlingov

zakon)

Minutni volumen

Puls Udarni volumen

Kontraktilnost

Aktivnost simpatičkogživčanog sustava

Aktivnost parasimpatičkogživčanog sustava

Adrenalin u cirkuklaciji

x

Regulacija minutnogvolumena


+

+ +

+ + + + + +

+

+

+ + +

UV UV UV UV

UV UV UV UV UV UV UV UV

UV UV

UVUV UV UV

Minutnivolumen

PotrošnjakisikaNormalno

puls + udarni volumen

udarni volumen + puls

krvni tlak

Potrošnja kisika u srcu


Documents

143963 Animalna fiziologijazaf.biol.pmf.unizg.hr/anphys/pdf/09_Srce.pdf · 2020. 12. 23. · 143963 Animalna fiziologija Srce Zoran Tadi ... je “najbrže” (srce vodi abnormalni