Sistemul cardiovascular

Inima și vasele de sânge formează împreună sistemul circulator.

Inima

Inima (fig. 1) , o mică ,,pompă" de aproape 300 de grame, lucrează neobosită toată viața pentru ca sângele să circule în tot corpul. Este un organ musculos, cavitar, cu patru camere (două atrii și două ventricule) situat în cavitatea toracică, între cei doi plămâni.

Este adăpostită într-un sac fibros numit pericard, fixat de mușchiul diafragm și de organele din jur. Peretele inimii este format din miocard și endocard.

Figura 1. Secțiune frontală prin inimă

Baza inimii corespunde atriilor; la nivelul ei se observă cele opt vase mari ale inimii (fig. 1) :

• artera aortă;
• artera pulmonară;
• două vene cave (superioară și inferioară);
• patru vene pulmonare .

Vârful inimii, rotunjit, orientat spre partea stângă a cutiei toracice, corespunde ventriculului stâng. Vascularizația bogată a inimii este realizată prin arterele și venele coronare.

Un perete longitudinal împarte inima în două jumătăți complet separate:

• jumătatea dreaptă (atriul drept = AD și ventriculul drept = VD) conține sânge încărcat cu dioxid de carbon adus din organism;
• jumătatea stângă (atriul stâng = AS și ventriculul stâng = VS) conține sânge oxigenat adus de la plămâni.

Fiecare atriu comunică cu ventriculul corespunzător prin orificiul atrioventricular prevăzut cu o valvulă, susținută de corzi tendinoase. (AS comunică cu VS prin orificiul atrioventricular stâng prevăzut cuvalvula bicuspidă/mitrală, iar AD comunică cu VD prin orificiul atrioventricular drept prin valvula tricuspidă).

Mușchiul inimii - miocardul - este alcătuit din țesut muscular striat cardiac, cu structură și proprietăți caracteristice. Este mai subțire la nivelul atriilor și mai gros la nivelul ventriculelor.

Cavitățile inimii sunt căptușite de endocard, care se continuă și la nivelul vaselor de sânge. Endocardul se prezintă ca o membrană foarte netedă și transparentă.

Inima trimite sânge în artere:

• din ventriculul stâng, în artera aortă (sânge oxigenat);
• din ventriculul drept, în artera pulmonară (sânge neoxigenat).

La originea arterelor aortă și pulmonară se găsesc câte 3 valvule în formă de ,,cuib de rândunică", care împiedică întoarcerea sângelui în ventricule după contracția acestora (valvulele fac ca sângele să circule într-un singur sens, nu și în sens invers).

Inima primește sângele prin vene:

• prin patru vene pulmonare (sânge oxigenat de la plămâni); acestea se deschid în atriul stâng;
• prin două vene cave, superioară și inferioară

Vasele de sânge

Vasele de sânge formează un sistem închis, prin care sângele curge într-un singur sens: inimă - artere (mari-----mijlocii-----mici) - arteriole (cele mai mici artere) - capilare------ venule (cele mai mici vene) - vene (mici - mijlocii - mari) – inimă

Arterele sunt vase care pleacă de la inimă și transportă sânge spre țesuturi. Calibrul lor scade de la inimă spre periferie. Peretele arterelor mari este elastic, iar pereții arterelor mijlocii și mici conțin numeroase fibre musculare netede. Arterele sunt situate în profunzime, protejate de planuri osoase.

Venele sunt vase care vin la inimă și transportă sângele de la țesuturi spre inimă. Calibrul lor crește de la periferie spre inimă. Venele, mai numeroase decât arterele, sunt așezate mai superficial. Pe traiectul unor vene se găsesc valvule venoase de formă semilunară, care ușurează întoarcerea sângelui la inimă.

Capilarele formează rețele întinse care fac legătura între artere și vene. Peretele lor este subțire, alcătuit dintr-un singur strat de celule.

Peretele vaselor mari (artere, vene) este alcătuit din trei tunici (fig. 2):

• intima (tunica internă)
• media (tunica mijlocie)
• adventicea (tunica externă)

Peretele capilarelor este foarte subțire și este format din endoteliu sprijinit pe membrana bazală. Principalele proprietăţi ale capilarelor sunt motricitatea şi permeabilitatea.

Artera aortă - cea mai mare arteră a corpului, pornește din ventriculul stâng și duce sânge oxigenat în tot corpul. Se curbează deasupra inimii și formează cârja aortică și apoi are traseu descendent străbătând toracele - aorta toracică și abdomenul - aorta abdominală. Din aortă se desprind numeroase ramuri, care irigă tot corpul (cap, membre superioare, organele din cavitatea toracică și abdominală, membrele inferioare).

Figura 2. Structura arterelor și venelor

Artera pulmonară pornește din ventriculul drept; se bifurcă în artera pulmonară dreaptă și stângă și duce sânge încărcat cu dioxid de carbon la plămâni.

Venele cave (superioară și inferioară) sunt vase care vin la inimă și aduc din corp sânge încărcat cu dioxid de carbon. Se deschid în atriul drept.

Venele pulmonare - în număr de patru, vin de la plămâni cu sânge oxigenat și se deschid în atriul stâng.

Vena portă este o venă aparte a marii circulații, care transportă spre ficat sânge încărcat cu substanțe nutritive rezultate în urma absorbției intestinale.

Proprietăţile inimii

Automatismul cardiac este proprietatea inimii de a-şi continua activitatea ritmică de contracţie în condiţiile izolării din organism. Automatismul este imprimat de ţesutul excitoconductor nodal, prin descărcarea automată de impulsuri. Structura corespunzătoare de imprimare a contracţiei inimii este nodulul sino-atrial Keith-Flack (60-80 contracţii/min.).

În ceilalţi centri de automatism stimulii generaţi au o frecvenţă mai mică (nodulul atrio-ventricular Aschoff-Tawara – 40/min, fasciculul Hiss – 25/min). Ei preiau comanda atunci când centrul de automatism superior este scos din funcţie.

Excitabilitatea (funcţia batmotropă) reprezintă capacitatea muşchiului aflat în repaus de a răspunde la excitanţi prin apariţia potenţialului de acţiune. Particular pentru miocard este faptul că prezintă inexcitabilitate periodică de lungă durată. El nu intră niciodată în tetanos, fapt ce asigură ritmicitatea contracţiilor cardiace.

Conductibilitatea este proprietatea miocardului de a conduce impulsurile de la nivelul nodulului sino-atrial în tot muşchiul (reprezintă propagarea excitaţiei la toate fibrele miocardului). Viteza de conducere a excitaţiei este mai mare prin căile internodale (1m/s) decât prin fibrele miocardului atrial (0,3m/s). La nivelulul nodulului atrio-ventricular, viteza de conducere este mai mică pentru a asigura încheierea sistolei atriale, înaintea apariţiei celei ventriculare necesar umplerii ventriculilor cu sânge.

La nivelul nodulului atrio-ventricular viteza este de 0,03-0,05m/s. Fasciculul Hiss şi fibrele Purkinje au viteze mari de transmitere a excitaţiilor pentru sincronizarea contracţiilor fibrelor miocardului ventricular din timpul sistolei ventriculare (5m/s).

Contractilitatea - contracţiile miocardului se numesc sistole, iar relaxările se numesc diastole. Contracţia miocardului este o secusă. Sursa de energie pentru contracţie o constituie ATP-ul.

Tonicitatea reprezintă proprietatea miocardului de a asigura o anumită tensiune a peretelui muscular şi în timpul diastolei.

Ciclul cardiac

Miocardul se contractă ritmic și automat. Contracțiile inimii se numesc sistole, iar relaxările diastole. Succesiunea unei contracţii (sistolă) şi a unei relaxări cardiace (diastolă) constitute ciclul sau revoluţia cardiacă, având o durată de 0,8 s (70/min). Perioadele de relaxare a miocardului sunt mai lungi decât cele de contracție. Acest lucru face ca inima să bată o viață întreagă fără să obosească. În cursul unor eforturi fizice intense, frecvenţa cardiacă poate creşte până la 200 de bătăi /minut.

În timpul diastolei atriale sângele adus la cord de venele mari se acumulează în atrii, deoarece valvele atrioventriculare sunt închise. După terminarea sistolei ventriculare, presiunea intraventriculară scade rapid, devenind inferioară celei atriale şi, ca urmare, valvele atrioventriculare se deschid şi sângele se scurge pasiv din atrii în ventricule. Umplerea ventriculară pasivă este răspunzătoare pentru aproximativ 70% din sângele care trece din atrii în ventricule, restul de 30% fiind împins, ca urmare a sistolei atriale.

Sistola atrială are durată scurtă (0,1 s) şi eficienţă redusă, din cauză că miocardul atrial este slab dezvoltat. În timpul sistolei atriale, sângele nu poate refula în venele mari, din cauza contracţiei concomitente a unor fibre cu dispoziţie circulară, care înconjură orificiile de vărsare ale acestor vene în atrii; ca urmare, sângele trece în ventricule. După ce s-au contractat, atriile intră în diastolă -0,7 s.

Sistola ventriculară urmează după cea atrială (0,3 s). Curând după ce ventriculul a început să se contracte, presiunea intraventriculară depăşeşte pe cea intraatrială şi, ca urmare, se închid valvele atrioventriculare. Urmează o perioadă scurtă în care ventriculul este complet închis, contracţia ventriculară determinând creşterea presiunii intraventriculare.

Perioada de timp cât ventriculele devin cavităţi închise se numeşte diastolă izovolumetrică. Când presiunea intraven-triculară depăşeşte pe cea din arterele ce pleacă din cord, se deschid valvulele semilunare de la baza acestor vase şi începe evacuarea sângelui din ventricul.

Evacuarea sângelui se face la început rapid şi apoi lent, presiunea intraventriculară scăzând progresiv. În timpul sistolei, ventriculele expulzează în aortă şi, respectiv, în artera pulmonară, 70-90 ml sânge - debit sistolic.

După sistolă ventriculele se relaxează, presiunea intraventriculară scade rapid şi, când ajunge sub nivelul celei din arterele mari, se închid valvulele sigmoide.

Ventriculele continuă să se relaxeze şi, o anumită perioadă de timp, sunt din nou cavităţi închise; treptat presiunea intraventriculară scade sub nivelul celei intraatriale, se deschid valvele atrioventriculare, sângele din atrii începe să se scurgă pasiv în ventricule şi ciclul reîncepe; diastola durează 0,5 s.

De la sfârşitul sistolei ventriculare până la începutul unei noi sistole atriale, inima se găseşte în stare de repaus mecanic - diastola generală (0,4 s).

Activitatea mecanică a cordului este apreciată pe baza valorii debitelor sistolic şi cardiac.

Debitul sistolic reprezintă cantitatea de sânge expulzat de ventricule la fiecare sistolă şi variază între 70-90 ml.

Debitul cardiac , obţinut prin înmulţirea debitului sistolic cu frecvenţa cardiacă pe minut are valori de aproximativ 5,5 l, dar poate creşte în timpul efortului muscular pana la 30-40 l; debitul cardiac creşte şi în timpul sarcinii, al febrei, şi scade în timpul somnului.

Circulația sângelui

Circulația sângelui este constituită din două circuite vasculare, complet separate, dar strâns corelate funcțional:

• Circulația sistemică/marea circulație;
• Circulația pulmonară/mica circulație.

Deci circulația este dublă (are două circuite) și completă(sângele încărcat cu oxigen nu se amestecă cu sângele încărcat cu dioxid de carbon).

Activitatea inimii este însoțită de două zgomote specifice, care pot fi auzite cu ajutorul stetoscopului:

primul zgomot (sistolic) , lung, surd - produs de închiderea valvulelor atrioventriculare și expulzarea sângelui din ventricule;

al doilea zgomot (diastolic) scurt, ascuțit, datorat închiderii valvulelor de la baza celor două artere mari (aorta și artera pulmonară).

Inima deservește două ,,circuite”, care reprezintă marea și mica circulație.

Circulația mare (inimă - corp - inimă) începe în ventriculul stâng prin artera aortă care transportă sângele cu O2 și substanțe nutritive spre țesuturi și organe. De la nivelul acestora, sângele încărcat cu CO2 este preluat de cele două vene cave (cavă superioară și cavă inferioară) care îl duc în atriul drept.

Circulația mică (inimă - plămâni - inimă) începe în ventriculul drept prin trunchiul arterei pulmonare, care transportă spre plămân sânge cu CO2. Trunchiul pulmonar se împarte în cele două artere pulmonare, care duc sângele cu CO2 spre rețeaua capilară din jurul alveolelor, unde îl cedează alveolelor care îl elimină prin expirație. Sângele cu O2 este colectat de venele pulmonare, câte două pentru fiecare plămân. Cele patru vene pulmonare sfârșesc în atriul stâng.