Inima este un organ muscular la majoritatea animalelor, care pompează sângele prin vasele de sânge ale sistemului circulator. Sângele pompat transportă oxigen și substanțe nutritive în organism, în timp ce transportă deșeuri metabolice, cum ar fi dioxidul de carbon, în plămâni. La om, inima are aproximativ dimensiunea unui pumn închis și este situată între plămâni, în compartimentul mijlociu al pieptului.

La om, alte mamifere și păsări, inima este împărțită în patru camere: atriile superioare stânga și dreapta și ventriculele stânga și dreapta inferioare. În mod obișnuit, atriul drept și ventriculul sunt denumite împreună drept inima dreaptă și omologii lor stângi ca inima stângă. Peștele, în schimb, are două camere, un atrium și un ventricul, în timp ce reptilele au trei camere. Într-o inimă sănătoasă, sângele curge într-un fel prin inimă datorită valvelor cardiace, care împiedică refluxul. Inima este închisă într-un sac protector, pericardul, care conține și o cantitate mică de lichid. Peretele inimii este alcătuit din trei straturi: epicard, miocard și endocard.

Inima pompează sângele cu un ritm determinat de un grup de celule de stimulare cardiacă în nodul sinoatrial. Acestea generează un curent care determină contracția inimii, călătorind prin nodul atrioventricular și de-a lungul sistemului de conducere al inimii. Inima primește sânge cu conținut scăzut de oxigen din circulația sistemică, care intră în atriul drept din venele cave superioare și inferioare și trece în ventriculul drept. De aici este pompat în circulația pulmonară, prin plămâni unde primește oxigen și degajă dioxid de carbon. Sângele oxigenat se întoarce apoi în atriul stâng, trece prin ventriculul stâng și este pompat afară prin aortă către circulația sistemică – unde oxigenul este utilizat și metabolizat în dioxid de carbon. Inima bate la un ritm de repaus de aproape 72 de bătăi pe minut. Exercițiul fizic crește temporar rata, dar scade ritmul cardiac de odihnă pe termen lung și este bun pentru sănătatea inimii.

Bolile cardiovasculare (BCV) sunt cele mai frecvente cauze de deces la nivel global începând cu 2008, reprezentând 30% din decese. Dintre acestea, mai mult de trei sferturi sunt rezultatul bolii coronariene și al accidentului vascular cerebral. Factorii de risc includ: fumatul, supraponderabilitatea, exercițiile fizice mici, colesterol ridicat, hipertensiunea arterială și diabetul slab controlat, printre altele. Bolile cardiovasculare frecvent nu prezintă simptome sau pot provoca dureri în piept sau dificultăți de respirație. Diagnosticul bolilor de inimă se face adesea prin luarea unui istoric medical, ascultarea sunetelor cardiace cu un stetoscop, ECG și ultrasunete. Specialiștii care se concentrează pe bolile inimii sunt numiți cardiologi, deși multe tratamente medicale pot fi implicate în tratament.

Structura inimii

Localizare și formă

Inima umană este situată în mediastinul mijlociu, la nivelul vertebrelor toracice T5-T8. Un sac cu membrană dublă numit pericard înconjoară inima și se atașează la mediastin. Suprafața posterioară a inimii se află în apropierea coloanei vertebrale, iar suprafața frontală se află în spatele cartilajelor sternului și a coastei. Partea superioară a inimii este punctul de atașament pentru mai multe vase de sânge mari – venele cave, aorta și trunchiul pulmonar. Partea superioară a inimii este situată la nivelul celui de-al treilea cartilaj costal. Vârful inferior al inimii, vârful, se află la stânga sternului (8 până la 9 cm de la linia midsternală) între joncțiunea coastelor a patra și a cincea, în apropierea articulației lor cu cartilajele costale.

Cea mai mare parte a inimii este de obicei ușor decalată spre partea stângă a pieptului (deși ocazional poate fi decalată spre dreapta) și se simte a fi la stânga, deoarece inima stângă este mai puternică și mai mare, deoarece pompează la toate parti ale corpului. Deoarece inima este între plămâni, plămânul stâng este mai mic decât plămânul drept și are o crestătură cardiacă la marginea sa pentru a găzdui inima. Inima este în formă de con, cu baza poziționată în sus și înclinându-se până la vârf. O inimă adultă are o masă de 250-350 de grame. Inima este adesea descrisă ca dimensiunea unui pumn: 12 cm în lungime, 8 cm lățime și 6 cm în grosime, deși această descriere este contestată, deoarece este probabil ca inima să fie puțin mai mare. Sportivii bine antrenați pot avea inimi mult mai mari datorită efectelor exercițiilor fizice asupra mușchiului inimii, similar cu răspunsul mușchilor scheletici.

inima_om
inima_om

Camerele inimii

Inima are patru camere, două atrii superioare, camerele de recepție și două ventricule inferioare, camerele de descărcare. Atrile se deschid în ventricule prin valvele atrioventriculare, prezente în septul atrioventricular. Această distincție este vizibilă și pe suprafața inimii sub formă de sul coronarian. [18] Există o structură în formă de ureche în atriul superior drept numit apendicele atrial drept, sau auriculă, și o altă în atriul stâng superior, apendicele atrial stâng. Atriul drept și ventriculul drept împreună sunt uneori denumite inima dreaptă. În mod similar, atriul stâng și ventriculul stâng împreună sunt uneori denumite inima stângă. Ventriculii sunt separați unul de celălalt de septul interventricular, vizibil pe suprafața inimii ca sulcus longitudinal anterior și sul interventricular posterior.

Scheletul cardiac este realizat din țesut conjunctiv dens și aceasta conferă structură inimii. Formează septul atrioventricular care separă atriile de ventriculi și inelele fibroase care servesc drept baze pentru cele patru valve cardiace. Scheletul cardiac oferă, de asemenea, o graniță importantă în sistemul de conducere electrică a inimii, deoarece colagenul nu poate conduce electricitatea. Septul interatrial separă atriile, iar septul interventricular separă ventriculii. Septul interventricular este mult mai gros decât septul interatrial, deoarece ventriculii trebuie să genereze o presiune mai mare atunci când se contractă.

camere_inima
camere_inima

Valvele inimii

Inima are patru valve, care îi separă camerele. O supapă se află între fiecare atriu și ventricul și o supapă se află la ieșirea fiecărui ventricul.

Valvele dintre atrii și ventriculi se numesc valvele atrioventriculare. Între atriul drept și ventriculul drept se află valva tricuspidă. Valva tricuspidă are trei cuspizi, care se conectează la chordae tendine și la trei mușchi papilari denumiți mușchii anteriori, posteriori și septali, după pozițiile lor relative. Valva mitrală se află între atriul stâng și ventriculul stâng. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de valvă bicuspidă datorită faptului că are două cuspizi, o anterioară și una posterioară. Aceste cuspizi sunt, de asemenea, atașate prin chordae tendinee la doi mușchi papilari care se proiectează din peretele ventricular.

Mușchii papilari se extind de la pereții inimii până la valve prin conexiuni cartilaginoase numite chordae tendinae. Acești mușchi previn căderea supapelor prea mult înapoi atunci când se închid. În timpul fazei de relaxare a ciclului cardiac, mușchii papilari sunt, de asemenea, relaxați, iar tensiunea pe cordele tendinee este ușoară. Pe măsură ce camerele inimii se contractă, la fel și mușchii papilari. Acest lucru creează tensiune pe chordae tendineae, ajutând la menținerea cuspizilor valvelor atrioventriculare la locul lor și împiedicându-le să fie suflate înapoi în atrii.

Două supape semilunare suplimentare stau la ieșirea fiecărui ventricul. Valva pulmonară este situată la baza arterei pulmonare. Acesta are trei cuspizi care nu sunt atașați de niciun mușchi papilar. Când ventriculul relaxează, sângele curge înapoi în ventricul din arteră și acest flux de sânge umple valva asemănătoare buzunarului, apăsând pe cuspizii care se închid pentru a sigila valva. Valva aortică semilunară se află la baza aortei și, de asemenea, nu este atașată la mușchii papilari. Și aceasta are trei vârfuri care se închid cu presiunea sângelui care revine din aortă.

Partea dreapta a inimii

Inima dreaptă este formată din două camere, atriul drept și ventriculul drept, separate de o valvă, valva tricuspidă.

Atriul drept primește sânge aproape continuu din cele două vene majore ale corpului, venele cave superioare și inferioare. O cantitate mică de sânge din circulația coronariană se scurge și în atriul drept prin sinusul coronarian, care este imediat deasupra și spre mijlocul deschiderii venei cave inferioare. În peretele atriului drept se află o depresiune în formă ovală cunoscută sub numele de fosa ovală, care este o rămășiță a unei deschideri în inima fetală cunoscută sub numele de foramen ovale. Cea mai mare parte a suprafeței interne a atriului drept este netedă, depresia fosei ovale este medială, iar suprafața anterioară are creste proeminente ale mușchilor pectinati, care sunt prezenți și în apendicele atrial drept.

Atriul drept este conectat la ventriculul drept prin valva tricuspidă. Pereții ventriculului drept sunt căptușiți cu trabecule carneae, creste ale mușchiului cardiac acoperite de endocard. Pe lângă aceste creste musculare, o bandă de mușchi cardiac, acoperită și de endocard, cunoscută sub numele de bandă moderatoare, întărește pereții subțiri ai ventriculului drept și joacă un rol crucial în conducerea cardiacă. Apare din partea inferioară a septului interventricular și traversează spațiul interior al ventriculului drept pentru a se conecta cu mușchiul papilar inferior. [7] Ventriculul drept se strecoară în trunchiul pulmonar, în care scoate sânge atunci când se contractă. Trunchiul pulmonar se ramifică în arterele pulmonare stângi și drepte care transportă sângele către fiecare plămân. Valva pulmonară se află între inima dreaptă și trunchiul pulmonar.

Partea stanga a inimii

Inima stângă are două camere: atriul stâng și ventriculul stâng, separate de valva mitrală.

Atriul stâng primește sânge oxigenat înapoi din plămâni prin una dintre cele patru vene pulmonare. Atriul stâng are o afluență numită apendicele atrial stâng. La fel ca atriul drept, atriul stâng este căptușit de mușchii pectinati. [24] Atriul stâng este conectat la ventriculul stâng prin valva mitrală.

Ventriculul stâng este mult mai gros în comparație cu cel drept, datorită forței mai mari necesare pentru a pompa sângele către întregul corp. La fel ca ventriculul drept, stânga are și trabecule carneae, dar nu există o bandă moderatoare. Ventriculul stâng pompează sângele către corp prin valva aortică și în aortă. Două deschideri mici deasupra valvei aortice transportă sângele către inima însăși, artera coronară principală stângă și artera coronară dreaptă.

Heart wall

Peretele inimii este alcătuit din trei straturi: endocardul interior, miocardul mediu și epicardul exterior. Acestea sunt înconjurate de un sac cu membrană dublă numit pericard.

Stratul cel mai interior al inimii se numește endocard. Este alcătuit dintr-o căptușeală de epiteliu scuamos simplu și acoperă camerele inimii și valvele. Este continuu cu endoteliul venelor și arterelor inimii și este unit cu miocardul cu un strat subțire de țesut conjunctiv. [7] Endocardul, secretând endoteline, poate juca, de asemenea, un rol în reglarea contracției miocardului.

Modelul învolburat al miocardului ajută inima să pompeze eficient
Stratul mijlociu al peretelui inimii este miocardul, care este mușchiul cardiac – un strat de țesut muscular striat involuntar înconjurat de un cadru de colagen. Modelul mușchiului cardiac este elegant și complex, deoarece celulele musculare se învârt și se spiralează în jurul camerelor inimii, mușchii externi formând un model de figura 8 în jurul atriilor și în jurul bazelor marilor vase și ale mușchilor interiori, formând figura 8 în jurul celor două ventricule și continuând spre vârf. Acest model complex de turbionare permite inimii să pompeze sângele mai eficient.

Există două tipuri de celule în mușchiul cardiac: celulele musculare care au capacitatea de a se contracta ușor și celulele stimulatorului cardiac ale sistemului conducător. Celulele musculare alcătuiesc cea mai mare parte (99%) a celulelor din atrii și ventriculi. Aceste celule contractile sunt conectate prin discuri intercalate care permit un răspuns rapid la impulsurile de potențial de acțiune de la celulele stimulatorului cardiac. Discurile intercalate permit celulelor să acționeze ca un sincițiu și să permită contracțiile care pompează sângele prin inimă și în arterele majore. Celulele stimulatorului cardiac reprezintă 1% din celule și formează sistemul de conducere al inimii. În general, acestea sunt mult mai mici decât celulele contractile și au puține miofibrile, ceea ce le conferă o contractibilitate limitată. Funcția lor este similară în multe privințe cu neuronii. Țesutul muscular cardiac are autoritmicitate, capacitatea unică de a iniția un potențial de acțiune cardiacă la o rată fixă ​​- răspândirea rapidă a impulsului de la celulă la celulă pentru a declanșa contracția întregii inimi.

Există proteine ​​specifice exprimate în celulele musculare cardiace. [Acestea sunt în mare parte asociate cu contracția musculară și se leagă de actină, miozină, tropomiozină și troponină. Acestea includ MYH6, ACTC1, TNNI3, CDH2 și PKP2. Alte proteine ​​exprimate sunt MYH7 și LDB3, care sunt exprimate și în mușchiul scheletic.

Pericard

Pericardul este sacul care înconjoară inima. Suprafața exterioară dură a pericardului se numește membrană fibroasă. Aceasta este căptușită de o membrană interioară dublă numită membrană seroasă care produce lichid pericardic pentru a lubrifia suprafața inimii. [28] Partea membranei seroase atașată la membrana fibroasă se numește pericard parietal, în timp ce partea membranei seroase atașată la inimă este cunoscută sub numele de pericard visceral. Pericardul este prezent pentru a-și lubrifia mișcarea împotriva altor structuri din piept, pentru a menține poziția inimii stabilizată în piept și pentru a proteja inima de infecție.

Circulația coronariană

Țesutul cardiac, la fel ca toate celulele din corp, trebuie să fie alimentat cu oxigen, substanțe nutritive și un mod de a elimina deșeurile metabolice. Acest lucru se realizează prin circulația coronariană, care include artere, vene și vase limfatice. Fluxul de sânge prin vasele coronare apare în vârfuri și jgheaburi legate de relaxarea sau contracția mușchiului cardiac.

Țesutul cardiac primește sânge din două artere care apar chiar deasupra valvei aortice. Acestea sunt artera coronară principală stângă și artera coronară dreaptă. Artera coronară principală stângă se desparte la scurt timp după ce a părăsit aorta în două vase, artera descendentă anterioară stângă și artera circumflex stângă. Artera descendentă anterioară stângă furnizează țesut cardiac și partea frontală, exterioară și septul ventriculului stâng. Face acest lucru prin ramificarea în artere mai mici – diagonale și ramuri septale. Circumflexul stâng asigură partea din spate și dedesubtul ventriculului stâng. Artera coronară dreaptă furnizează atriul drept, ventriculul drept și secțiunile posterioare inferioare ale ventriculului stâng. Artera coronariană dreaptă furnizează, de asemenea, sânge nodului atrioventricular (la aproximativ 90% din oameni) și nodului sinoatrial (la aproximativ 60% din oameni). Artera coronară dreaptă se desfășoară într-o canelură din spatele inimii, iar artera descendentă anterioară stângă se desfășoară într-o canelură din față. Există variații semnificative între oameni în anatomia arterelor care furnizează inima. Arterele se împart la cele mai îndepărtate părți ale acestora în ramuri mai mici care se unesc la marginile fiecărei distribuții arteriale.

Sinusul coronarian este o venă mare care se scurge în atriul drept și primește cea mai mare parte a drenajului venos al inimii. Acesta primește sânge din vena cardiacă mare (primind atriul stâng și ambii ventriculi), vena cardiacă posterioară (drenând partea din spate a ventriculului stâng), vena cardiacă mijlocie (drenând partea inferioară a ventriculului stâng și drept) și mic venele cardiace. Venele cardiace anterioare drenează partea din față a ventriculului drept și se drenează direct în atriul drept.

Micile rețele limfatice numite plexuri există sub fiecare dintre cele trei straturi ale inimii. Aceste rețele se colectează într-un trunchi principal stâng și unul principal drept, care călătoresc în susul canelurii dintre ventriculii care există pe suprafața inimii, primind vase mai mici pe măsură ce călătoresc în sus. Aceste vase se deplasează apoi în canelura atrioventriculară și primesc un al treilea vas care drenează secțiunea ventriculului stâng așezat pe diafragmă. Vasul stâng se unește cu acest al treilea vas și se deplasează de-a lungul arterei pulmonare și a atriului stâng, terminându-se în nodul traheobronșic inferior. Vasul drept se deplasează de-a lungul atriului drept și al părții ventriculului drept așezat pe diafragmă. De obicei, acesta călătorește în fața aortei ascendente și apoi se termină într-un nod brahiocefalic.

Alimentarea cu nervi

Inima primește semnale nervoase de la nervul vag și de la nervii care apar din trunchiul simpatic. Acești nervi acționează pentru a influența, dar nu pentru a controla, ritmul cardiac. Nervii simpatici influențează, de asemenea, forța contracției inimii. Semnalele care călătoresc de-a lungul acestor nervi apar din două centre cardiovasculare asociate în medulla oblongată. Nervul vag al sistemului nervos parasimpatic acționează pentru scăderea ritmului cardiac, iar nervii din trunchiul simpatic acționează pentru creșterea ritmului cardiac. Acești nervi formează o rețea de nervi care se află deasupra inimii, numită plex cardiac.

Nervul vag este un nerv lung și rătăcit care iese din trunchiul cerebral și oferă stimulare parasimpatică unui număr mare de organe din torace și abdomen, inclusiv inimă. [34] Nervii din trunchiul simpatic apar prin ganglionii toracici T1-T4 și se deplasează atât către ganglionii sinoatriali și atrioventriculari, cât și spre atrii și ventriculi. Ventriculele sunt mai bogate inervate de fibrele simpatice decât fibrele parasimpatice. Stimularea simpatică determină eliberarea neurotransmițătorului norepinefrină (cunoscută și sub numele de noradrenalină) la joncțiunea neuromusculară a nervilor cardiaci. Acest lucru scurtează perioada de repolarizare, accelerând astfel rata de depolarizare și contracție, ceea ce duce la o creștere a ritmului cardiac. Deschide canale de ioni de sodiu și calciu chimice sau ligand, permițând un aflux de ioni încărcați pozitiv. Norepinefrina se leagă de receptorul beta-1.

Dezvoltarea inimii

Inima este primul organ funcțional care se dezvoltă și începe să bată și să pompeze sânge la aproximativ trei săptămâni în embriogeneză. Acest început precoce este crucial pentru dezvoltarea embrionară și prenatală ulterioară.

Inima provine din mezenchimul splanchnopleuric din placa neuronală care formează regiunea cardiogenă. Aici se formează două tuburi endocardice care fuzionează pentru a forma un tub primar al inimii cunoscut sub numele de inima tubulară. [35] Între a treia și a patra săptămână, tubul cardiac se prelungește și începe să se plieze pentru a forma o formă de S în pericard. Aceasta plasează camerele și vasele majore în alinierea corectă pentru inima dezvoltată. Dezvoltarea ulterioară va include formarea de septuri și supape și remodelarea camerelor inimii. Până la sfârșitul celei de-a cincea săptămâni, septurile sunt complete, iar valvele cardiace sunt finalizate până în a noua săptămână.

Înainte de a cincea săptămână, există o deschidere în inima fetală cunoscută sub numele de foramen ovale. Foramenul oval a permis sângelui din inima fetală să treacă direct de la atriul drept la atriul stâng, permițând unor sânge să ocolească plămânii. La câteva secunde după naștere, un lambou de țesut cunoscut sub numele de sept primar care a acționat anterior ca o valvă închide foramenul oval și stabilește tiparul tipic de circulație cardiacă. O depresiune în suprafața atriului drept rămâne acolo unde se afla foramen ovale, numită fosa ovalis.

Inima embrionară începe să bată la aproximativ 22 de zile după concepție (5 săptămâni după ultima menstruație normală, LMP). Începe să bată cu o viteză apropiată de cea a mamei, care este de aproximativ 75-80 de bătăi pe minut (bpm). Frecvența cardiacă embrionară accelerează și atinge o rată maximă de 165–185 bpm la începutul săptămânii a șaptea (începutul celei de-a 9-a săptămâni după LMP). [36] [37] După 9 săptămâni (începutul stadiului fetal) începe să decelereze, încetinind la aproximativ 145 (± 25) bpm la naștere. Nu există nicio diferență în ceea ce privește ritmul cardiac feminin și masculin înainte de naștere.

Dezvoltarea_inima
Dezvoltarea_inima

Fiziologie

Inima funcționează ca o pompă în sistemul circulator pentru a asigura un flux continuu de sânge în tot corpul. Această circulație constă din circulația sistemică către și dinspre corp și din circulația pulmonară către și dinspre plămâni. Sângele din circulația pulmonară schimbă dioxidul de carbon cu oxigenul din plămâni prin procesul de respirație. Circulația sistemică transportă apoi oxigenul în corp și întoarce dioxidul de carbon și sângele relativ dezoxigenat în inimă pentru transferul la plămâni. [7]

Inima dreaptă colectează sângele dezoxigenat din două vene mari, venele cave superioare și inferioare. Sângele se colectează în atriul drept și stâng continuu. [7] Vena cavă superioară scurge sângele de deasupra diafragmei și se varsă în partea superioară a spatelui atriului drept. Vena cavă inferioară scurge sângele de sub diafragmă și se varsă în partea din spate a atriului de sub deschidere pentru vena cavă superioară. Imediat deasupra și până la mijlocul deschiderii venei cave inferioare este deschiderea sinusului coronarian cu pereți subțiri. [7] În plus, sinusul coronarian returnează sângele dezoxigenat din miocard în atriul drept. Sângele se colectează în atriul drept. Când atriul drept se contractă, sângele este pompat prin valva tricuspidă în ventriculul drept. Pe măsură ce ventriculul drept se contractă, valva tricuspidă se închide și sângele este pompat în trunchiul pulmonar prin valva pulmonară. Trunchiul pulmonar se împarte în artere pulmonare și artere progresiv mai mici de-a lungul plămânilor, până ajunge la capilare. Pe măsură ce acestea trec prin alveole, dioxidul de carbon este schimbat cu oxigen. Acest lucru se întâmplă prin procesul pasiv de difuzie.

În inima stângă, sângele oxigenat este returnat în atriul stâng prin venele pulmonare. Apoi este pompat în ventriculul stâng prin supapa mitrală și în aortă prin supapa aortică pentru circulația sistemică. Aorta este o arteră mare care se ramifică în multe artere mai mici, arteriole și, în cele din urmă, capilare. În capilare, oxigenul și substanțele nutritive din sânge sunt furnizate celulelor corpului pentru metabolism și sunt schimbate cu dioxid de carbon și produse reziduale. [7] Sângele capilar, acum dezoxigenat, se deplasează în venule și vene care se colectează în cele din urmă în vena cavă superioară și inferioară și în partea dreaptă.

Ciclu cardiac

Ciclul cardiac se referă la succesiunea evenimentelor în care inima se contractă și se relaxează la fiecare bătăi ale inimii. Perioada de timp în care ventriculii se contractă, forțând sângele să iasă în aortă și în artera pulmonară principală, este cunoscută sub numele de sistolă, în timp ce perioada în care ventriculii se relaxează și se umplu cu sânge este cunoscută sub numele de diastolă. Atriculele și ventriculele funcționează concertat, deci în sistolă când ventriculii se contractă, atriile sunt relaxate și colectează sânge. Când ventriculii sunt relaxați în diastolă, atriile se contractă pentru a pompa sângele către ventriculi. Această coordonare asigură pomparea eficientă a sângelui către corp.

La începutul ciclului cardiac, ventriculii se relaxează. În timp ce fac acest lucru, sunt umplute de sânge care trece prin valvele mitrale și tricuspidiene deschise. După ce ventriculii și-au finalizat cea mai mare parte a umplerii, atria se contractă, forțând în continuare sânge în ventriculi și amorsând pompa. Apoi, ventriculele încep să se contracte. Pe măsură ce presiunea crește în interiorul cavităților ventriculelor, supapele mitrale și tricuspidiene sunt închise forțat. Pe măsură ce presiunea din interiorul ventriculelor crește mai mult, depășind presiunea cu aorta și arterele pulmonare, valvele aortice și pulmonare se deschid. Sângele este evacuat din inimă, provocând căderea presiunii din interiorul ventriculilor. În același timp, atriile se reumplu pe măsură ce sângele curge în atriul drept prin venele cave superioare și inferioare și în atriul stâng prin venele pulmonare. În cele din urmă, când presiunea din ventriculi scade sub presiunea din aortă și arterele pulmonare, valvele aortice și pulmonare se închid. Ventriculele încep să se relaxeze, valvele mitrale și tricuspidiene se deschid, iar ciclul începe din nou.

ciclul cardiac
ciclul cardiac

Debitul cardiac

Debitul cardiac (CO) este o măsurare a cantității de sânge pompat de fiecare ventricul (volumul accident vascular cerebral) într-un minut. Aceasta se calculează prin înmulțirea volumului accident vascular cerebral (SV) cu bătăile pe minut ale ritmului cardiac (HR). Deci: CO = SV x HR. Debitul cardiac este normalizat la dimensiunea corpului prin suprafața corpului și se numește indicele cardiac.

Debitul cardiac mediu, utilizând un volum mediu de accident vascular cerebral de aproximativ 70mL, este de 5,25 L / min, cu un interval normal de 4,0-8,0 L / min. Volumul accidentului vascular cerebral este măsurat în mod normal utilizând o ecocardiogramă și poate fi influențat de mărimea inimii, de starea fizică și mentală a individului, de sex, de contractilitate, de durata contracției, de preîncărcare și de sarcină.

Preîncărcarea se referă la presiunea de umplere a atriilor la sfârșitul diastolei, când ventriculii sunt la maxim. Un factor principal este cât timp durează umplerea ventriculilor: dacă ventriculii se contractă mai frecvent, atunci există mai puțin timp pentru umplere și preîncărcarea va fi mai mică. Preîncărcarea poate fi afectată și de volumul de sânge al unei persoane. Forța fiecărei contracții a mușchiului cardiac este proporțională cu preîncărcarea, descrisă ca mecanism Frank-Starling. Aceasta afirmă că forța de contracție este direct proporțională cu lungimea inițială a fibrei musculare, ceea ce înseamnă că un ventricul se va contracta mai puternic, cu cât este mai întins.

Încărcarea ulterioară, sau câtă presiune trebuie să genereze inima pentru a scoate sângele la sistolă, este influențată de rezistența vasculară. Poate fi influențat de îngustarea valvelor cardiace (stenoză) sau contracția sau relaxarea vaselor de sânge periferice.

Forța contracțiilor musculare cardiace controlează volumul accidentului vascular cerebral. Acest lucru poate fi influențat pozitiv sau negativ de agenții denumiți inotropi. Acești agenți pot fi rezultatul unor schimbări în corp sau pot fi administrați ca medicamente ca parte a tratamentului pentru o tulburare medicală sau ca o formă de susținere a vieții, în special în unitățile de terapie intensivă. Inotropii care cresc forța de contracție sunt inotropi „pozitivi” și includ agenți simpatici precum adrenalina, noradrenalina și dopamina. Inotropii „negativi” scad forța de contracție și includ blocanți ai canalelor de calciu.

Conductia electrica

Bătăile ritmice normale ale inimii, numite ritm sinusal, sunt stabilite de propriul stimulator cardiac, nodul sinoatrial (cunoscut și sub numele de nodul sinusal sau nodul SA). Aici se creează un semnal electric care se deplasează prin inimă, determinând contracția mușchiului inimii. Nodul sinoatrial se găsește în partea superioară a atriului drept aproape de joncțiunea cu vena cavă superioară. Semnalul electric generat de nodul sinoatrial se deplasează prin atriul drept într-un mod radial care nu este complet înțeles. Se deplasează spre atriul stâng prin mănunchiul lui Bachmann, astfel încât mușchii atriilor stângi și drepte se contractă împreună. Semnalul se deplasează apoi către nodul atrioventricular. Aceasta se găsește în partea inferioară a atriului drept în septul atrioventricular – limita dintre atriul drept și ventriculul stâng. Septul face parte din scheletul cardiac, țesut din inimă prin care semnalul electric nu poate trece, ceea ce forțează semnalul să treacă numai prin nodul atrioventricular. Semnalul se deplasează apoi de-a lungul mănunchiului Lui spre ramurile stânga și dreapta, până la ventriculele inimii. În ventricule semnalul este purtat de un țesut specializat numit fibre Purkinje care apoi transmit sarcina electrică către mușchiul inimii.

Ritmul cardiac

Ritmul cardiac normal în repaus se numește ritmul sinusal, creat și susținut de nodul sinoatrial, un grup de celule de stimulare cardiacă găsite în peretele atriului drept. Celulele din nodul sinoatrial fac acest lucru prin crearea unui potențial de acțiune. Potențialul de acțiune cardiacă este creat de mișcarea unor electroliți specifici în și din celulele stimulatorului cardiac. Potențialul de acțiune se răspândește apoi în celulele din apropiere.

Când celulele sinoatriale se odihnesc, acestea au o sarcină negativă pe membranele lor. Cu toate acestea, un aflux rapid de ioni de sodiu face ca sarcina membranei să devină pozitivă. Aceasta se numește depolarizare și are loc spontan. Odată ce celula are o încărcare suficient de mare, canalele de sodiu se închid și ionii de calciu încep apoi să intre în celulă, la scurt timp după care potasiul începe să o părăsească. Toți ionii se deplasează prin canalele ionice din membrana celulelor sinoatriale. Potasiul și calciul încep să se deplaseze în afara și în celulă numai după ce au o încărcare suficient de mare și așa se numesc închise la tensiune. La scurt timp după aceasta, canalele de calciu se închid și canalele de potasiu se deschid, permițând potasiului să părăsească celula. Acest lucru face ca celula să aibă o sarcină de repaus negativă și se numește repolarizare. Când potențialul membranei atinge aproximativ -60 mV, canalele de potasiu se închid și procesul poate începe din nou.

Ionii se deplasează din zonele în care sunt concentrați în locurile în care nu sunt. Din acest motiv, sodiul se deplasează în celulă din exterior, iar potasiul se deplasează din interiorul celulei către exteriorul celulei. Calciul joacă, de asemenea, un rol critic. Afluxul lor prin canale lente înseamnă că celulele sinoatriale au o fază prelungită de „platou” atunci când au o sarcină pozitivă. O parte din aceasta se numește perioada refractară absolută. Ionii de calciu se combină, de asemenea, cu proteina regulatoare troponina C din complexul troponinei pentru a permite contracția mușchiului cardiac și se separă de proteină pentru a permite relaxarea.

Ritmul cardiac de odihnă al adulților variază de la 60 la 100 bpm. Ritmul cardiac de odihnă al unui nou-născut poate fi de 129 bătăi pe minut (bpm) și aceasta scade treptat până la maturitate. Ritmul cardiac al unui sportiv poate fi mai mic de 60 bpm. În timpul exercițiului, viteza poate fi de 150 bpm, cu viteze maxime de la 200 la 220 bpm.

Influențe

Ritmul sinusal normal al inimii, oferind ritmului cardiac în repaus, este influențat de o serie de factori. Centrii cardiovasculari din trunchiul cerebral care controlează influențele simpatice și parasimpatice ale inimii prin nervul vag și trunchiul simpatic. [50] Acești centri cardiovasculari primesc aportul de la o serie de receptori, inclusiv baroreceptorii, detectând întinderea întinderii vaselor de sânge și chemoreceptori, detectând cantitatea de oxigen și dioxid de carbon din sânge și pH-ul acestuia. Printr-o serie de reflexe, acestea ajută la reglarea și susținerea fluxului sanguin.

Baroreceptorii sunt receptori de întindere situați în sinusul aortic, corpurile carotide, cavele venelor și alte locații, inclusiv vasele pulmonare și partea dreaptă a inimii în sine. Baroreceptorii trag la o rată determinată de cât de mult sunt întinși, care este influențată de tensiunea arterială, nivelul de activitate fizică și distribuția relativă a sângelui. Odată cu creșterea presiunii și întinderii, rata de tragere a baroreceptorilor crește, iar centrele cardiace scad stimularea simpatică și cresc stimularea parasimpatică. Pe măsură ce presiunea și întinderea scad, rata de tragere a baroreceptorilor scade, iar centrele cardiace cresc stimularea simpatică și scad stimularea parasimpatică. Există un reflex similar, numit reflexul atrial sau reflexul Bainbridge, asociat cu rate variabile ale fluxului sanguin către atrii. Revenirea venoasă crescută întinde pereții atriilor unde sunt localizați baroreceptorii specializați. Cu toate acestea, pe măsură ce baroreceptorii atriali își cresc rata de tragere și pe măsură ce se întind datorită tensiunii arteriale crescute, centrul cardiac răspunde prin creșterea stimulării simpatice și inhibarea stimulării parasimpatice pentru a crește ritmul cardiac. Opusul este, de asemenea, adevărat. Chimioreceptorii prezenți în corpul carotid sau adiacent aortei într-un corp aortic răspund la nivelurile de oxigen din sânge, dioxid de carbon. Un nivel scăzut de oxigen sau dioxid de carbon ridicat va stimula declanșarea receptorilor.

Nivelul de exercițiu fizic, vârsta, temperatura corpului, rata metabolică bazală și chiar starea emoțională a unei persoane pot afecta toate ritmul cardiac. Nivelurile ridicate de hormoni epinefrină, norepinefrină și hormoni tiroidieni pot crește ritmul cardiac. Nivelurile de electroliți, inclusiv calciu, potasiu și sodiu, pot influența, de asemenea, viteza și regularitatea ritmului cardiac; scăderea oxigenului din sânge, tensiunea arterială scăzută și deshidratarea îl pot crește.

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here