Φυσιολογία Καρδιάς PDF

Φυσιολογία Καρδιάς PT_103 Σύνοψη Βασική ανατομία και λειτουργία της καρδιάς Καρδιακός ρυθμός Αρτηριακή πίεση σε ηρεμία και κατά την άσκηση Ηλεκτροκαρδιογραφημα (ECG)  Η οργάνωση της κυκλοφορίας Η κυκλοφορία αποτελείται από: μια αντλία (καρδιά) και μια σειρά διασυνδεδεμένω...

Φυσιολογία Καρδιάς PT_103 Σύνοψη Βασική ανατομία και λειτουργία της καρδιάς Καρδιακός ρυθμός Αρτηριακή πίεση σε ηρεμία και κατά την άσκηση Ηλεκτροκαρδιογραφημα (ECG)  Η οργάνωση της κυκλοφορίας Η κυκλοφορία αποτελείται από: μια αντλία (καρδιά) και μια σειρά διασυνδεδεμένων σωλήνων (τα αιμοφόρα αγγεία) Το αίμα αντλείται από τη δεξιά πλευρά της καρδιάς στους πνεύμονες (πνευμονική κυκλοφορία) και στη συνέχεια από την αριστερή πλευρά της καρδιάς στο σώμα (συστημική κυκλοφορία). Η δραστηριότητα άντλησης της καρδιάς αυξάνει την πίεση της αορτής πάνω από αυτή των άλλων μεγάλων φλεβών που βρίσκονται σε ατμοσφαιρική πίεση. Η αρτηριακή πίεση λοιπόν είναι υπεύθυνη τη ροή του αίματος στη συστηματική κυκλοφορία. Ομοίως, το αίμα ρέει μέσω των πνευμόνων επειδή η πίεση στις πνευμονικές αρτηρίες είναι μεγαλύτερη από αυτή στις πνευμονικές φλέβες.  H Ανατομία της Καρδιάς Η καρδιά είναι ανάλογη με το σώμα και περίπου το μέγεθος μιας σφιγμένης γροθιάς. Η καρδιά αποτελείται από τέσσερις μυϊκούς θαλάμους, δύο κόλπους και δύο κοιλίες που είναι δίπλα-δίπλα χωρισμένες από ένα λεπτό μυϊκό χώρισμα που ονομάζεται διάφραγμα. Κόλποι – θάλαμοι με λεπτά τοιχώματα που λαμβάνουν αίμα από τις μεγάλες φλέβες και το μεταφέρουν στις κοιλίες. Τα τοιχώματα των κοιλιών είναι πολύ παχύτερα με την αριστερή κοιλία να είναι πιο παχιά. Οι κόλποι διαχωρίζονται από τις κοιλίες με ένα ινώδες διάφραγμα που περιέχει τις τέσσερις καρδιακές βαλβίδες, τις κολποκοιλιακές βαλβίδες και τις αορτικές και πνευμονικές βαλβίδες. Ο μυς της καρδιάς ονομάζεται μυοκάρδιο. Η έναρξη του καρδιακού παλμού Ο ρυθμικός παλμός της καρδιάς διατηρείται από διεγερτικά σήματα που παράγονται μέσα στην ίδια την καρδιά. Υπό συνθήκες, η καρδιά θα συνεχίσει να χτυπά ρυθμικά μετά την απομάκρυνση από το σώμα. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται αυτορυθμιστικότητα (autorhythmicity). Για να είναι η καρδιά μια αποτελεσματική αντλία, πρέπει να συντονιστούν οι συσπάσεις των μυοκαρδιακών κυττάρων των κόλπων και των κοιλιών. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω εξειδικευμένου αγώγιμου ιστού αγωγής ηλεκτρικών σημάτων.  Δυνατότητες βηματοδότη και διέγερση του μυοκαρδίου Αν και όλα τα κύτταρα του μυοκαρδίου μπορούν να εμφανίσουν αυθόρμητη ηλεκτρική δραστηριότητα (κύτταρα βηματοδότη), κανονικά μόνο τα κύτταρα του φλεβοκόμβου (SA node) εμφανίζουν τέτοια δραστηριότητα. Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται εντός του τοιχώματος του δεξιού κόλπου στο άνοιγμα της άνω κοίλης φλέβας, στον φλεβόκομβο (the sinoatrial (SA) node). Ελλείψει οποιασδήποτε εξωτερικού νευρικού ερεθίσματος, τα κύτταρα του φλεβόκομβου θα ρυθμίσουν την καρδιά με ρυθμό περίπου 100 bpm. Με άλλα λόγια, ο φλεβόκομβος δημιουργεί αυθόρμητα ένα δυναμικό δράσης κάθε 600 ms περίπου. Όγκοι αίματος Κατά τη διάρκεια της διαστολής, η πλήρωση των κοιλιών αυξάνει φυσιολογικά τον όγκο της κάθε κοιλίας κατά 110– 120 ml. Ο όγκος αυτός είναι γνωστός ως τελοδιαστολικός όγκος. Στη συνέχεια, κατά την εκκένωση των κοιλιών, ο όγκος της κάθε κοιλίας ελαττώνεται κατά 70 ml περίπου. Ο όγκος αυτός καλείται καρδιακός όγκος παλμού (stroke volume). Ο υπόλοιπος όγκος κάθε κοιλίας, που είναι 40– 50 ml περίπου, λέγεται τελοσυστολικός όγκος. Το ποσοστό του τελοδιαστολικού όγκου που διοχετεύεται από κάθε κοιλία στη σύστοιχη αρτηρία, λέγεται κλάσμα ή ποσοστό εξωθήσης (ή διοχέτευσης) και συνήθως είναι περίπου 60 %. Έτσι έχουμε ότι: Κλάσμα Εξώθησης – Εύρος τιμών Καρδιά – Μηχανικό έργο Το μηχανικό έργο ανά καρδιακό παλμό (stroke work) είναι το ποσό της ενέργειας το οποίο η καρδιά μετατρέπει σε μηχανικό έργο σε κάθε καρδιακό παλμό, κατά την άντληση του αίματος προς τις αρτηρίες. Το μηχανικό έργο ανά λεπτό (cardiac minute work) είναι το ολικό ποσό της ενέργειας που μετατρέπεται σε μηχανικό έργο μέσα σε ένα λεπτό και που ισούται με το μηχανικό έργο ανά καρδιακό παλμό επί τη συχνότητα της καρδιακής λειτουργίας. Δηλαδή ισχύει: Wmin = Wpulse x BPM Καμπύλη πίεσης-όγκου Καρδιακή παροχή Η καρδιακή παροχή (cardiac output) ορίζεται ως η ποσότητα του αίματος που εξωθείται από την καρδιά κατά την διάρκεια ενός χρονικού διαστήματος, διηρημένου ως προς το διάστημα αυτό. Δηλαδή ισχύει: Καρδιακή Παροχή (ΚΠ) = Όγκος Παλμού (ΟΠ) χ BPM (ml/min) (ml/pulse) (pulse/min) Καρδιακή Παροχή στα Διάφορα όργανα Καρδιακός ρυθμός (ΗR) Ο καρδιακός ρυθμός αυξάνεται με γραμμικό τρόπο μέχρι να πλησιάσει το μέγιστη τιμή της Ο καρδιακός ρυθμός καθορίζεται από την ηλικία. Ο εκτιμώμενος HR έχει 1SD = ± 10bpm Αυτόματη αύξηση πριν από την άσκηση Καρδιακός Όγκος Παλμού (Stroke volume) Παράγοντες που καθορίζουν το SV: Ο όγκος του αίματος επιστρέφει στην καρδιά - preload Ικανότητα των κοιλιών να διαστέλλονται Συσταλτικότητα των κοιλιών Αορτική πίεση - afterload Καρδιακή Παροχή Η καρδιακή παροχή αυξάνεται με γραμμικό τρόπο με VO Καθώς η ένταση της άσκησης αυξάνεται, ο χρόνος πλήρωσης της αριστερής κοιλίας μειώνεται αλλά η φλεβική επιστροφή λόγω της φλεβικής συστολής, της μυϊκής αντλίας και της αναπνευστικής αντλίας. Η Καρδιακή παροχή (όχι περιφερειακοί παράγοντες) είναι περιοριστικός παράγοντας στη μέγιστη άσκηση Καρδιακή Παροχή {Cardiac output (CO)} Σε έναν ενήλικο άνθρωπο σε ηρεμία, το CO είναι μεταξύ 4-7 λίτρων min-1 Η καρδιακή παροχή μειώνεται στον ύπνο και αυξάνεται μετά από ένα βαρύ γεύμα ή από φόβο ή ενθουσιασμό. Μια πολύ μεγαλύτερη αύξηση του CO (έως και έξι φορές) παρατηρείται κατά τη διάρκεια της άσκησης. Η φλεβική επιστροφή είναι ο όγκος του αίματος που επιστρέφει στην καρδιά από τα αγγεία κάθε λεπτό και είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με το CO. Αλλαγές είτε στον καρδιακό ρυθμό ή στην καρδιακό όγκο παλμόυ (ή και των δύο) θα επιφέρουν αλλαγές στην καρδιακή παροχή. Η ρύθμιση του CO επιτυγχάνεται με ορμόνες, αυτόνομα νεύρα και εγγενείς μηχανισμούς της καρδιάς. ΜΑΠ & TΠΡ Η μέση αρτηριακή πίεση (MAΠ) είναι ένας χρονικά σταθμισμένος μέσος όρος της αρτηριακής πίεσης σε έναν ολόκληρο καρδιακό κύκλο. MAΠ = διαστολική πίεση + 1/3 (παλμική πίεση *) Η συνολική περιφερική αντίσταση (ΣΠΑ) είναι το άθροισμα όλων των αγγειακών αντιστάσεων εντός της συστηματικής κυκλοφορίας. Καθορίζεται από το ιξώδες του αίματος και τη συνολική επιφάνεια διατομής των αγγείων που διαχέονται. Η ροή μέσω της κυκλοφορίας είναι η καρδιακή παροχή, επομένως η σχέση μεταξύ της μέσης αρτηριακής πίεσης, της καρδιακής παροχής και της συνολικής περιφερικής αντίστασης δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση: Μέσης Αρτηριακή Πίεση = καρδιακή παροχή * συνολική περιφερική αντίσταση * Παλμική πίεση είναι η διαφορά μεταξύ SBP και DBP Συνολική Περιφερικής Αντίστασης MAP (BP) = CO x TPR During exercise TPR and CO MAP because the increase in CO more than offsets the decrease in TPR  Απόκριση Αρτηριακής Πίεσης στην άσκηση διαβαθμισμένης έντασης Η ΑΠ είναι ανάλογη με το γινόμενο της καρδιακής παροχής και της συνολικης περιφερικής αντίστασης. Η συστολική αρτηριακή πίεση (SBP) είναι η πίεση στις αρτηρίες κατά τη διάρκεια της κοιλιακής συστολής και επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την αλλαγή της καρδιακής παροχής. Η διαστολική αρτηριακή πίεση (DBP) είναι η πίεση στις αρτηρίες όταν η καρδιά είναι χαλαρή και επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την συνολική περιφερική αντίσταση. Κατά τη διάρκεια της άσκησης, τα αγγεία στις μεγάλες μυϊκές ομάδες διαστέλλονται, με αποτέλεσμα να μειώνεται η αντίσταση. Αντίθετα σε λιγότερο μεταβολικά ενεργό ιστό, τα αιμοφόρα αγγεία συστέλλονται, αυξάνοντας την αντίσταση. Ως εκ τούτου, κατά τη διάρκεια της διαβαθμισμένης άσκησης, η συνολική περιφερική αντίσταση μπορεί να πέσει ελαφρά, αλλά λόγω της αύξησης της καρδιακής παροχής, η διαστολική πίεση παραμένει σχετικά αμετάβλητη Πώς είναι η φυσιολογική αρτηριακή πίεση (ΑΠ)? Σε έναν νεαρό ενήλικα σε κατάσταση ηρεμίας, η συστολική πίεση είναι περίπου 120 mmHg ενώ η διαστολική είναι περίπου 80 mmHg, συνήθως γραμμένη ως 120/80 mmHg. Η διαφορά μεταξύ της συστολικής και της διαστολικής πίεσης (40 mmHg) ονομάζεται παλμική πίεση. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την αρτηριακή πίεση ακόμη και σε κατάσταση ηρεμίας και ο πιο προφανής είναι η ηλικία. Μέχρι την ηλικία των 70 ετών, η ΑΠ είναι κατά μέσο όρο (180/90 mmHg). Αυτή η σημαντική αύξηση οφείλεται στη μείωση της ελαστικότητας των αρτηριών που προκαλείται συνήθως από την αθηροσκλήρωση. Ταξινόμηση και διαχείριση της αρτηριακής πίεσης για ενήλικες Initial Drug Therapy BP classification SBP DBP Lifestyle Without With mmHg mmHg Modification Compelling Compelling Indication Indication Normal < 120 And