Kardio-vaskularni sistem Prof. dr Slavica Suzić
Ciljevi
Pregled graĎe i funkcije KVS Srčana frekvencija Objasniti srčani ciklus Objasniti odgovor KVS na različite tipove f.a. Pobrojati i diskutovati o faktorima koji utiču i one koji regulišu minutni volumen tokom f.a. Objasniti redistribuciju protoka tokom f.a.
Kardiovaskularni sistem Zatvoren sistem krvnih sudova sa srcem kao pumpom Uloge 1. Transport O2 do tkiva i odvoĎenje CO2 2. Transport hranjivih materija do tkiva 3. Regulacija telesne temperature
Kardiovaskularni sistem
Srce
Arterije i arteriole
Nosi krv od srca do ciljnih tkiva
Kapilari
Pumpa krv
Izmena nutritijenata krv-tkivo
Vene i venule
Nose krv od tkiva ka srcu
GraĎa srčanog mišića
Fig 9.1
Atrijumi (pretkomore)
Ventrikuli (komore)
Srčani zalisci
Miokard
GraĎa
Interkalatni diskovi
srčanog mišića
Mitohondrija Jedro
Srčana mišidna delija
Kontraktilna vlakna
Akcijski potencijal delija sprovodnog sistema
Akcijski potencijal
kontraktilnih delija
Kontraktilne delije Ćelije SA čvora
Međuiskovi sa Gap junction
Desna predkomora
Trikuspidalni zalistak
Desna komora
Semilunarni pludni zalistak
V. cava sup. i inf.
Sistemska cirkulacija
Pulmonalne arterije
Shema cirkulacije
Pludna cirkulacija
Pulmonalne vene
Aorta
Semilunarni aortni zalistak
Pludno stablo
Leva komora
Bikuspidalni zalistak
Leva predkomora
Plućna i sistemska cirkulacija Sistemska cirkulacija
Leva strana srca Nosi oksigenisanu krv do tkiva sistemom arterija
Vraća krv od tkiva ka srcu sistemom vena
Plućna cirkulacija
Desna strana srca
Nosi deoksigenisanu krv
u pluća preko pulmonalne arterije
Vraća oksigenisanu krv u levo srce preko pulmonalne vene
Srčani predvodnik SA depolarizacija SA čvor
Električna aktivnost se širi o AV čvora preko internoalnih puteva
AV čvor
Provodni sistem SA čvor Depolarizacija se širi napretkomore. Zaržavanje u AV čvoru
Internodalni putevi
AV čvor Hisov snop Hisove grane
Purkinjeova vlakana
Depolarizacija se brzo širi kroz provodni sistem do vrha srca
Depolarizacija se širi o vrha
SA čvor AV čvor AV snop
Purkinjeova vlakna
Srčana frekvencija
Broj srčanih ciklusa u jednoj minuti SF; HR; f c Fiziološke varijacije 60 – 90 (100) min -1
tahikardija bradikardija
> 100 min -1 < 60 min -1
Srčana frekvencija u mirovanju
Utiču:
Uzrast, pol
Položaj tela Faza disanja (povećanje SF u inspiraciji, smanjenje ekspiraciji) Psihičko stanje (uzbuĎenost)
Telesna temperatura, temperatura okoline
Ralativna vlažnost i brzina kretanja vazduha
Doba dana (cirkadijalni ritmovi, najmanja ujutru) Zamor
Unošenje hrane, neki napici, pušenje Hormoni (tireoidne žlezde, nadbubrega)
Zdravstveno stanje, uzimanje medikamenata
Kako i kada se meri SF?
Fiziološke vrednosti se odnose na SF u mirovanju, minimalnu, tj. jutarnju frekvenciju posle buĎenja Može se odrediti:
palpacijom udara srčanog vrha, auskultacijom srca ili analizom EKG-a
Nije isto što i puls (p) ali se u praksi odreĎuje kao puls a.radialis ili a.carotis
Srčana frekvencija u različitim periodima života uzrast
SF (min -1 )
Novorođenčad
100 - 160
deca 1 to 10 godina
70 - 120
Deca preko 10 g., odrasli (uključujući stare)
sportisti (“aerobni”)
60 – 90(100) 40 - 60
Fiziološka bradikardija
Sportisti u mirovanju
Tokom spavanja (odreĎene faze)
Fiziološka tahikardija
deca
tokom fizičke aktivnosti
SF tokom fizičke aktivnosti
SF raste tokom fizičke aktivnosti
maksimalna: 220 – godine starosti +/- 10 (student 20 godina, SFmax = 200 +/- 10)
SF tokom fizičke aktivnosti
Utiču:
Psihički faktori predstartna groznica Opterećenje Periferni impulsi (receptori u mišićima i zglobovima) Promenjena kiselost krvi (CO2 i mlečna kiselina) Hormon adrenalin Telesna temperatura Impulsi iz provodne muskulature srca
SF tokom fizičke aktivnosti
Dinamički rad – – proporcionalni raste sa
intenzitetom fizičke aktivnosti – neproporcionalno, znatno veća SF Statički rad – u odnosu na intenzitet rada
Intermitentni rad – – menja se rad-oporavak
Srčani ciklus
Vremenski period izmeĎu dve uzastopne srčane kontrakcije
Srčani ciklus
Faza sistole: skraćenje i kontrakcija miokarda krv se istiskuje iz srca Faza dijastole: opuštanje miokarda srce se puni krvlju
Srčani ciklus • U fiziološkim uslovima, trajanje srčanog ciklusa se konstantno menja u odreĎenim fiziološkim granicama • Ova varijabilnost je rezultat integrativnih neurohumoralnih uticaja
Srčana frekvencija: trajanje srčanog ciklusa srčana frekvencija
trajanje srčanog ciklusa
40 min -1
1,5 s
60 min -1
1s
80 min -1
0,75 s
100 min -1
0,6 s
120 min -1
0,5 s
! Trajanje sistole i dijastole ne skraćuju se proporcionalno
Srčani ciklus ako je SF=75 min-1 Obuhvata: sistolu i dijastolu pretkomore (PK) sistolu i dijastolu komore (K) (sve levog i desnog srca)
0,1 s
PK K
0,7 s D
S S
D
0,3 s
0,5 s
Srčani ciklus levog i esnog srca 0,8 s
Srčani ciklus tokom fizičke aktivnosti Sistola
Faza kontrakcije
Dijastola
Faza relaksacije
Skraćuje se faza punjenja komora
Inervacija srca ANS
Uticaji na rad srca mogu biti:
Pozitivni ili negativni: hronotropni (frekvencija) inotropni (snaga) batmotropni (razdrazljivost, podrazljivost)
dromotropni (sprovodljivost, brzina provoĎenja impilsa)
Regulacija rada srca Faktori koji utiču na rad srca:
Lokalni
Nervni
heterometrijska autoregulacija (Frank-Starlingov zakon) K + i Ca++ temperatura
simpatikus i parasimpatikus
Humoralni
kateholamini glukagon tiroksin hormon rasta glukokortikoidi mineralokortikoidi
Udarni volumen srca UV
Zapremina krvi koju komore tokom sistole istisnu u velike arterije
70 ml (60-100 ml)
Utiču:
Uzrast Pol
Položaj tela
Minutni volumen srca MVS
Zapremina krvi (u litrima) koju svaka komora istisne u cirkulaciju u toku 1 minuta
MVS = UV x SF
5000 ml = 70 ml x 72 min -1
Udarni volumen UV
Srčana frekvencija SF Minutni volumen srca MVS
Faktori koji utiču na minutni volumen parasimpatikus
Srednji arterijski pritisak
Minutni = srčana frekvenca x udarni volumen volumen Snaga kontrakcije
simpatikus
EDV
Rastegljivost FrankStarling
end-dijastolni volumen (EDV)
oko 120 ml zapremina krvi u komori na kraju dijastole
end- sistolni volumen (ESV)
oko 50 ml zapremina krvi u komori na kraju sistole UV = EDV - ESV = 120 -50 = 70 ml
UV udarni volumen
Ejekcijska frakcija EF = UV / EDV fiziološke varijacije: 65 +/- 10 %
Minutni volumen srca MVS kod sportista u mirovanju
SF ↓ UV ↑
MVS = UV x SF
5000 ml = 100 ml x 50 min -1
Udarni volumen UV
Srčana frekvencija SF Minutni volumen srca MVS
MVS tokom fizičkog napora
SF ↑ UV ↑ MVS 20-22 L (zdravi, netrenirani), 30-40 L (vrhunski sportisti) (200 x 200 ml) ESV pada na 10-30 ml EDV raste na 200-250 ml Kod utreniranih MVS vi še raste na ra čun UV, a kod netreniranih na ra čun SF
mirovanje
fizička aktivnost oporavak
Trenirani : netrenirani
U miru:
Pri istom intenzitetu opterećenja:
Trenirana osoba ima SF ↓
Trenirana osoba ima SF ↓
Pri maksimalnom intenzitetu opterećenja:
Maksimalna srčana frekvencija je ista , ali trenirana osoba je dostiže pri većem opterećenju
Sportsko srce
Zavisno od
Vrste sportske aktivnosti Intenziteta i obima treninga
Dužine sportskog staža
Pola Konstitucije
Dolazi do povećanja srca Povećava se
Zapremina (tonogena dilatacija) Masa (hipertrofija)
Pražni intenzitet treninga
Intenzitet treninga koji dovodi do pozitivnih adaptacija KVS i može da se izdrži duže vreme i
ne pretstavlja opterećenje
Najmanje 70% SFmax
Karvonenov metod HRR Heart Rate Reserve = ((SFmax – SFmir) x željeni %) + Sf mir (željeni % = 0.6)
Pr. (200 – 60) x 0,6 + 60= 144 c / min
Srčani rezervni kapacitet
Zavisi od:
Rezerva frekvencije srca Rezerva udarnog volumena
Povećano korišćenje kiseonika
SRĈANI MIŠIĆ
AEROBNI METABOLIZAM MASNE KISELINE KAO PRIMARNI ENERGETSKI SUPSTRAT ISKORIŠĆ AVA I: GLUKOZU (IZ MALIH DEPOA GLIKOGENA) KETONSKA TELA PIRUVAT I LAKTAT
“PEĆ NA SVA GORIVA”
Energetski izvori za kontrakciju crvenih i belih skeletnih i srĉanog mišića Energetski izvor Glavni supstrati Glavni metaboliĉki putevi Glavni produkti metabolizma O2 dug Funkcija u odsustvu O
Beli skeletni
Crveni skeletni/ srĉani
Glukoza
Masne kiseline
Anaerobni
Aerobni
Mleĉna kiselina
CO2 i H2O
Signifikantno
Minorna
Dobra
Slaba
mišići
Srce i homeostaza ATPa
Težina:
0.35kg “ATP turnover” 10mM/s U toku 24h srce stvara 35kg ATPa
Koliĉina ATPa u srcu je 3.5g
Skeletni mišići i homeostaza ATPa
“ATP turnover” 10g/s (maraton) U toku trke maratonac
“iskoristi” 75 kg ATPa
Koliĉina ATPa u mišićima je 60-100g
(nesportisti-sportisti)
Ishemija miokarda Akumulacija mleĉne kiseline Smanjenje pH Inhibicija glikolize Smanjenje utilizacije masnih kiselina(porast odnosa NADH/NAD i ADP/ATP) Smanjenje sinteze proteina, kontrole volumena ćelije, kontraktilnosti Promena strukture i funkcije membrana
Osnovni elementi programa f.a. Fizička aktivnost se dozira kao svaki lek
učestalost
intenzitet trajanje oblik
Programiranje fizičkih aktivnosti Postupak prilagoĎavanja:
polu godinama starosti
stepenu fizičke sposobnosti
zdravstvenom stanju
Učestalost
skoro svakog, po mogućstvu svakog dana u nedelji
150min/nedeljno umerene f.a.
90 min/nedeljno intenzivne f.a.
Trajanje duže od 30 minuta u jednoj sesiji ili
ukupno preko 30 minuta fizičke aktivnosti dnevno u više sesija
Oblik OP Š TI ZAHTEVI: - anga žovanje velikih mišićnih grupa - kontinuiranost - ritmičnost OSNOVNI OBLICI: hodanje, džoging, trčanje, plivanje, v ožnja bicikla, kućna vesla
Intenzitet
Vežbanje se ne bi smelo meriti samo kroz predjenu distancu ili utrošeno vreme, već je napor neophodno meriti i nekim fiziološkim parametrima
SRČANA FREKVENCIJA
Intenzitet
umerenog intenziteta 50 - 70% HRmax (90) 40 - < 60 VO2max (85) 40 - < 60 HRR
Ciljna srčana frekvencija % HRmax 100
90
80
70
red line zone anaerobic treshold zone aerobic zone weight mesurement
60
50
moderate activity
Redistribution of Blood Flow During Exercise
Krvni pritisak (KP)
Sila koju vrši krv po jedinici površine krvnog suda
Izražava se u milim. živinog stuba (mm Hg) Meri se arterijski KP ( TA= tensio arterialis) u velikim arterijama blizu srca
Razlika u KP u vaskularnom sistemu obezbeĎuje pokretačku silu za kretanje krvi iz područja sa visokim u područje sa niskim KP Arterije – sudovi visokog pritiska Vene – sudovi niskog pritiska Kapilari – sudovi razmene
Protok krvi, krvni pritisak i otpor
Protok krvi (Q) je direktno proporcionalan razlici KP (P ) izmeĎu dve tačke u cirkulaciji Ako se P povećava, Q se ubrzava; a ako se P smanjuje, Q se smanjuje i usporava
Q je obrnuto proporcionalan otporu (R) Ako se R povećava, Q se smanjuje.
R je važniji od P na vrednost lokalnog KP.
Sistemski Krvni Pritisak ( SKP)
Pumpna aktivnost srca stvara E za kretanje krvi
kroz krvne sudove sa mesta većeg ka mestu
manjeg KP KP je proizvod Q ( MVS) i R SKP je: Najveći u aorti
Pošto se E za kretanje krvi troši na savladavanje R , pritisak se postepeno smanjuje duž krvnih
sudova Ima vrednost 0 mm Hg u desnoj pretkomori Najveće smanjenje KP se dešava u arteriolama
koje pružaju najveći otpor prolasku krvi
Sistemski Krvni Pritisak
Arterijski Krvni Pritisak ( TA )
TA zavisi od dva faktora:
Elastičnosti zidova arterija (kompliansa ili distenzibilnost)
Količine krvi u njima u svakom momentu
TA u elastičnim arterijama blizu srca je pulzatilan (KP raste i pada)
Arterijski Krvni Pritisak ( TA)
Sistolni pritisak (gornji) – pritisak krvi na zid arterija za vreme kontrakcije srca ( sistole) Dijastolni pritisak ( donji) – najniža vrednost TA
za vreme srčane relaksacije ( dijastole) Pulsni pritisak ( PP) - razlika izmeĎu sistolnog i
dijastolnog pritiska
Srednji AP (SAP) – pr itisak koji pokreće krv u tkivima SAP = dijastolni pritisak + 1/3 pulsnog pritiska
Održavanje KP
Glavni faktori koji utiču na vrednost KP su:
Minutni volumen srca ( MVS) Periferni otpor (PR) Volumen krvi
KP = MVS x PR KP varira u zavisnosti od vrednosti MVS, PR, i volumena krvi
PLAY
InterActive Physiology ® : Cardiovascular System: Factors that Affect Blood Pressure
Merenje AKP ( TA )
Sistemski AKP se meri indirektno pomoću auskultatorne metode Aparat sfingmomanometar se postavlja na nadlakticu iznad lakta. Pr itisak u manžetni se postepeno povećava sve dok on ne bude veći od sistolnog pritiska u brahialnoj arteriji. Pr itisak se u manžeti polako otpušta , a prvi ton koji se
čuje preko stetoskopa označava vrednost sistolnog ( gornjeg) pritiska,; poslednji ton koji se jasno čuje, iza koga sledi tišina, označava vrednost dijastolnog ( donjeg) pritiska.
Varijacije KP
AKP varira u toku 24-h perioda.
AKP dostiže najviše vrednosti ujutru due to waxing and waning levels of retinoic acid
Zavise i od spoljašnjih faktora: uzrast, pol, TM, rasa, položaj tela,raspoloženje ( emocionalno stanje ), socioekonomski status, FIZIČKA AKTIVNOST. U toku dinamičkog rada, srazmerno opterećenju raste vrednost AKP ( posebno sistolnog); pri radu rukama
vrednosti AKP su veće nego pri radu nogama ( istog intenziteta); ako je angažovana veća mišićna masa , izraženija je vazodilatacija, manji otpor i vrednost KP U toku statičkog rada, dolazi do naglog povećanja i sistolnog i dijastolnog pritiska ( ↑TA u grunoj uplji i ↓
venskog priliva). Rizik o pucanja krvnih suova je pojačan ( oprez
Promene KP
Hipotenzija – nizak KP pri čemu je sistolni AKP ispod 100 mmHg Hipertenzija – stanje povišenog AKP = 140/90 mm Hg
ili više Akutna prolazna povišenja AKP su normalna i mogu biti
uzrokovana: povećanom temperaturom ( groznica), psihičkim promenama, fizičkom aktivnošću, uzimanjem hrane, napitaka – kafa, čaj, pušenje .... Hronični porast AKP se dešava uglavnom zbog: oštećenja srca, krvnih sudova, poremećaja rada bubrega i moždanog udara.
Ispitati funkcionalnu sposobnost srca i krvotoka u uslovima fi zičkog opterećenja
Lorencov test – procena na osnovu brzine
oporavka srčane frekvence ( SF) odn. vremena potrebnog da posle zadatog fizičkog napora ponovo uspostavi SF u miru.
Način rada: ispitaniku se naloži da uradi 10 ( 20) čučnjeva za 20 s ( zavisno od zdravstvenog stanja, kondicije...). FS se meri pre i posle
fizičkog napora, sve do postizanja SF u mirovanju.
Oporavak kod sportista traje 15-30s, kod zdravih netreniranih 60s.Vrednosti preko 60s ukazuju ili na potpuni nedostatak kondicije ili na neko srčano oboljenje.
