Fyziologie kardiovaskulárního systému MUDr.K.Kapounková Krevní oběh ž velký tělní : 84% ( systémový) ž malý (plícní): 9% ž Srdce : 7% Celkový objem krve :4,5 – 5,5 l žíly, pravé srdce a malý oběh = nízkotlaký systém ( rezervoár ) arterie = vysokotlaký systém ( zásobovací funkce) 84% systémový oběh Průtok krve : Mozek : 13% MV Myokard: 5% MV – nesmí poklesnout ( selhání oběhu) – v zatížení až 5x více Ledviny : 20 – 25% MV Kosterní svaly: 21 -25% MV- v zatížení až 20 x více Trávicí ústrojí + játra ( období trávení) : 24 -30% Kůže ( v klidu ) : 10% Kostra : 3% Regulace průtoku vegetativní nervový systém (sympatikus X parasympatikus) ž vasokonstrikce - sympatikus ( ve svalech a srdci však vasodilatace) ž Parasympatikus- bez vlivu na cévy metabolická autoregulace: CO[2], ADP, laktát, ↓ pH, histamin =>vasodilatace ve svalech TEPENNÝ SYSTÉM ž ze srdce do dalších částí těla ž v systémovém (velkém, tělním) krevním oběhu mají tepny silnou stěnu ž tlakový pulz = přechodné zvýšení tlaku v aortě při systole levé komory (výše systolického krevního tlaku) ŽILNÍ SYSTÉM ž krev z těla do srdce ž zabezpečuje žilní návrat krve k srdci a to: Ø svalovou pumpou Ø dýcháním Ø sací silou srdce Ø žilní pumpou (spirálovitá svalovina žilní médie) LYMFATICKÝ SYSTÉM ž lymfatickými cévami proudí lymfa = míza (pochází z tkáňového moku) ž hlavní funkcí je odvádění přebytečné tekutiny a bílkovin z mezibuněčného prostoru do krve ž účastní se dále na imunitních reakcích organismu Krevní tlak = arteriální krevní tlak ž tlak, který je vyvíjen na stěny cév při transportu krve oběhovým systémem ž Sleduje se systolický a diastolický krevní tlak. První (systolický) je fází vypuzování okysličené krve ze srdce a druhý (diastolický) je fází plnění srdeční komory neokysličenou krví Krevní tlak (TK) ž klidové hodnoty 120/80 mmHg ž systolický ž diastolický Měření TK ž metoda palpační ž metoda auskultační Reaktivní změny Krevní tlak (TK) při dynamické práci se ↑ hlavně systolický tlak (nejméně při malé intenzitě nebo dlouhodobé vytrvalostním výkonu, nejvíce při submaximální intenzitě zatížení až na 180-240 mmHg), diastolický tlak se mění jen mírně, může i lehce klesat při statické práci: změny TK souvisí se změnami nitrohrudního tlaku (Valsalvův manévr), ž většinou dochází ke ↑ systolického (140-160 mmHg) i diastolického (80-100 mmHg) Hodnoty TK při zatížení různé intenzity a délky trvání Hypertenze ž Výskyt v průmyslově vyspělejších zemích 15-20%( nad 60 let již 30-40% v populaci ) ž jeden z nejzávažnějších rizikových faktorů ICHS Definice: u dospělého (TK) větší než 140/90 mmHg prokazované aspoň u 2 ze 3 měření TK v průběhu několika týdnů. v hraniční hypertenze 140-160/90-95 v mírná hypertenze 140-179/90-105 v středně těžká hypertenze 180-199/106-114 v těžká hypertenze víc jak 200/ víc jak115 ž v 90% se jedná o tzv. primární (esenciální) typ hypertenze, sekundární vzácnější ( ledviny, těhotenství) Endokard : uložen pod myokardem, pokrývá srdeční chlopně, náchylný k zánětlivým procesům ) pozánětlivé změny na chlopních – zúžení, nedomykavost Myokard: příčně pruhovaná svalovina ( aktin, myozin) Perikard : vazivová tkáň, brání nadměrnému rozpětí srdce, a srdce před okolím, dva listy a mezi nimi dutina ( výpotek) Normální váha srdce : Muž - asi 300g Žena - 250g Novorozenec- do 20g. SRDCE - vlastnosti ž Autonomie (autonomní srdeční systém – sám si udává základní frekvenci)- samostatnost srdeční činnosti ž Automacie (střídání stahů a ochabnutí srdeční svaloviny)- zprostředkováno převodním systémem ž Dráždivost (na vzruch odpoví srdce systémem „vše nebo nic“) ž Stažlivost-inotropie(frekvence stahů) ž Vodivost- chromotropie (schopnost myokardu vést vzruch formou impulsů) Převodní systém srdeční = dává podnět a zajišťuje jeho šíření srdečním svalem ž SA (sinusový uzel) – sám tvoří vzruchy pro srdce s frekvencí 80x za minutu ž AV (síňokomorový uzel) – je schopen také tvořit vzruchy pro srdce, ale s poloviční frekvencí K šíření vzruchu dále slouží: ž Hisův svazek (HS) ž Tawarova raménka (TR) ž Purkyňova vlákna (PV) Vzruch se šíří: od endokardu k epikardu od hrotu k bázi vzniká tak synchronní aktivace myokardu – systola komor. Elektrokardiografická křivka Hodnocení zátěžového testu Elektrokadiografické změny Energetické zajištění srdeční činnosti ž ATP – energii pro resyntézu ATP získává myokard pouze aerobně (za přístupu O[2]) ž základní potřeba O[2] myokardem je asi 9 ml O[2] na 100 g tkáně za minutu = 24-30 ml O[2 ]za minutu celým srdcem ž spotřeba živin: ü volné mastné kyseliny ü LA ü glukóza ü aminokyseliny Infarkt myokardu Anatomie srdce ž tlakové čerpadlo – plní se krví, kterou poté vypuzuje jednosměrně do aorty (plícnice)- srdeční chlopně ž krev je uváděna do pohybu rytmickým střídáním kontrakce (systola) a relaxace (diastola) srdečního svalu ž Anatomicky se skládá z: - pravé a levé síně, které jsou od sebe odděleny přepážkou - pravé a levé komory, taktéž mezi sebou odděleny přepážkou - mezi síněmi a komorami jsou síňokomorové cípaté chlopně - mezi pravou komorou a plícnicí a mezi levou komorou a aortou jsou chlopně poloměsíčité Mechanická činnost srdce srdeční revoluce = má dvě fáze: ž diastola = uvolnění (síně a komory se plní krví. Otevřené chlopně mezi síněmi a komorami, uzavřené chlopně mezi komorami a plícnicí resp. aortou) ž systola = stah (jednak vypuzení krve ze síní do komor, takže postavení chlopní se nemění. Poté vypuzení krve z komor do plícnice resp. aorty. Musí být uzavřené chlopně mezi síněmi a komorami a otevřené chlopně mezi komorami a plícnicí, resp. aortou) Řízení srdeční činnosti • Nervové řízení Parasympatikus ü snižuje srdeční frekvenci, sílu srdečního stahu a vzrušivost srdečního svalu Sympatikus ü zvyšuje srdeční frekvenci, sílu srdečního stahu i vzrušivost srdečního svalu • Humorální řízení Ø Katecholaminy (adrenalin a noradrenalin zvyšují srdeční frekvenci) Ø Glukagon (zvyšuje srdeční činnost) Ø Hormony štítné žlázy (zvyšují srdeční činnosti) Ukazatele srdeční činnosti - srdeční objem Systolický srdeční objem (Q[s]) = množství krve přečerpané jedním stahem každé komory v klidu = 70 ml Minutový srdeční objem (Ǭ) = množství krve přečerpané za časovou jednotku výpočet: SF x Q[s] 70 tep.min^-1 x 70ml = 5 l.min^-1 Minutový srdeční objem - klidový ž potřeba prokrvení v pokoji vyžaduje minutový objem asi 5 litrů ž u trénovaných je Q[S ]vyšší, což jeho srdci umožňuje pracovat v pokoji i při stejné submaximální intenzitě zatížení nižší SF ž Q = Q[S] x SF Srdeční frekvence ž SF, HR, TF: 70/min ž dána aktivitou sinusového uzlíku ž ovlivňující faktory : - genetické dispozice ( vagotonie, sympatikotonie) - trénovanost ( vytrvalost) - teplota tělesného jádra ( vzestup teploty o 1°- TF o 10) - poloha těla (vleže nižší) - klimatické podmínky ( v chladu klesá ) - typ tělesné zátěže ( nejvyšší u submaximální intenzity) - psychická zátěž - trávení ( při trávení se zvyšuje) - únava - reflexní dráždění ( baroreceptory, chemoreceptory) - látkové vlivy ( hormony, stimulancia , př. adrenalin, kofein, efedrin) Průměrné hodnoty SF max Zjišťování SF ž Tep se nejčastěji zjišťuje v místech, kde tepny procházejí blízko kožního povrchu, například na tepně vřetení na zápěstí, na krkavici ad.- palpační metoda ž srdeční frekvence : 70/min ž systolický objem = tepový objem): 70 ml ž minutový objem srdeční = srdeční výdej : 5 l/min ž TEPOVÝ KYSLÍK : 6 – 8 ml VO[2]:SF - množství kyslíku dodané tkáním jedním tepem - ukazatel výkonnosti i ekonomiky práce transportního systému (čim vyšší, tím příznivější) ž ejekční frakce 60 % — poměr mezi objemem krve v komoře na konci diastoly ( 120 ml) a systolickým objemem ( 70 ml) Krevní oběh složka transportního kardiorespiračního systému změny: - reaktivní – bezprostřední reakce organismu - adaptační – výsledek dlouhodobého opakovaného tréninku srdeční frekvence – dynamika změn fáze úvodní = ↑ TF před výkonem ž mechanismus: emoce (více u osob netrénovaných) a podmíněné reflexy (převládají u trénovaných osob) srdeční frekvence – dynamika změn fáze průvodní = při vlastním výkonu roste TF nejdřív rychle (fáze iniciální), →zpomalení, →ustálení (rovnovážný stav) ž mechanismus: podmíněné a nepodmíněné reflexy, tělesná teplota, hormonální a látkové změny v krvi srdeční frekvence – dynamika změn fáze následná = návrat TF k výchozím hodnotám, zpočátku rychleji, postupně pomalejší ž mechanismus: nepodmíněné reflexy, látkové změny v krvi vycházející ze svalů Změny reaktivní - systolický objem ž klidové hodnoty 60-80 ml ž při výkonu zvýšení na 120-150 ml, nejdřív rychlý nárůst, pak zpomalení a ustálení, max. hodnoty při TF 110-120 ž závisí na rozměrech, kontraktilitě myokardu, plnění srdce a periferním odporu Změny reaktivní - minutový objem srdeční ž klidové hodnoty kolem 5 litrů/min ž při výkonu zvýšení na 25-35 litrů/min ž roste s minutovou spotřebou kyslíku tepový kyslík = minutová spotřeba kyslíku ž klidové hodnoty 6-8 ml ž při maximálním zatížení zvýšení na 15 ml, u žen je nižší Index W170 = výkon, kterého by jedinec dosáhl při TF 170 ž lineární závislost TF na intenzitě zátěže Cévy ž tepny, vlásečnice, žíly při zátěži - redistribuce krve v cévním řečišti na podkladě kompenzační vasokonstrikce, v některých orgánech splanchnické oblasti a vylučovacího systému vasokonstrikce, tzn. ê průtoku (zpočátku i v kůži), ve svalech, srdci vasodilatace, tzn. á průtoku zásobení CNS konstantní, pro odvod tepla později vasodilatace v kůži Adaptační změny ž souvisejí s trénovaností 1. strukturální změny 2. funkční změny Trénovaný jedinec - strukturální změny srdce ž fyziologická hypertrofie a dilatace ž hmotnosti cévy ž množství kapilár ve svalech Fyziologická hypertrofie srdce u vytrvalostního tréninku hypertrofie excentrická = dilatace komor u silového tréninku hypertrofie koncentrická = ↑ tloušťka stěn, ale zmenšení dutin Dosažení trvá několik let. Běžné u vrcholových sportovců u rekreačních výjimečné. Trénovaný jedinec - funkční změny ↓ klidové TF = ž extrémní hodnoty 30-35 tepů/min ↑ klidového systolického objemu na 80-100 ml ž při zátěži až 150-200 ml ↑ max. minutový objem ( zatížení) až 35 l/min