Anatomia si fiziologia inimii

Anatomia si fiziologia inimii

a - Anatomia inimii.

Inima este un organ musculo-cavitar, de forma unui con turtit, cu rol de pompa aspiro-respingatoare.

Este asezata in etajul inferior al mediastinului, intre cei doi plamani, deasupra diafragmului, si este invelita intr-un sac fibro-seros numit pericard.

Dimensiunile si capacitatea variaza in functie de individ, sex si varsta. Are o greutate medie de 300g si o capacitate medie de 500g. Din punctele de vedere anatomic, fiziologic si patologic se deosebesc o inima (cord) stanga si o inima dreapta. .

Inima stanga este alcatuita din atriul si ventriculul stang, separate prin orificiul atrio-ventricular. Atriul stang primeste sange arterial, care vine din plamani prin cele patru vene pulmonare. Orificiul atrioventricular stang sau mitral este prevazut cu doua valve, care il inchid in timpul sistolei si il lasa deschis in timpul diastolei. Ventriculul stang primeste in diastola sangele care vine din atriul stang, iar in sistola il evacueaza in artera aorta prin orificiul aortic, prevazut cu trei valve de aspect semilunar (valvula sigmoida aortica).

Inima dreapta este alcatuita din atriul si ventriculul drept, separate prin orificiul atrioventricular drept.

Atriul drept primeste sange venos din marea circulatie prin orificiile venei cave superioare si al venei cave inferioare.

Orificiul atrioventricular drept sau orificiul tricuspid este prevazut cu trei valve, care inchid orificiul in sistola si il deschid in diastola. Ventriculul drept primeste sangele din atriul drept in timpul diastolei si il evacueaza in timpul sistolei in artera pulmonara, prin orificiul pulmonar, prevazut ca si orificiul aortic cu trei valve de aspect semilunar. Inima dreapta este motorul micii circulatii. Exista deci o mare circulatie sau circulatie sistemica si o mica circulatie sau circulatie pulmonara. Peretii atriilor si ai ventriculelor se contracta ritmic : mai intai cele doua atrii, apoi cele doua ventricule, sincron, expulzand aceeasi cantitate de sange pe care o primesc. Atriul drept primeste sangele venos din intreg organismul prin venele cave si il impinge in ventriculul drept, de unde, prin arterele pulmonare, ajunge in plamani, unde se oxigeneaza. Prin venele pulmonare ajunge in atriul stang, de unde trece in ventriculul stang si de aici prin artera aorta este distribuit in toate tesuturile si organele.

Circulatia sangelui in inima

În functie de configuratia externa, inima are doua fete : una anterioara sau sterno-costala, la nivelul ei aflandu-se santul interventricular anterior care desparte ventriculul stang de ventriculul drept, si santul atrio-ventricular, care desparte atriile de ventricule, si o fata inferioara sau diafragmatica pe care se continua santurile de pe fata anterioara. Tot in functie de configuratia externa inima are doua margini, o baza sau fata posterioara care corespunde atriului stang si drept, si un varf care apartine ventriculului stang.

Inima - vedere anterioara Inima - vedere posterioara

Din punct de vedere al structurii inima este alcatuita din trei straturi. Primul strat este endocardul sau stratul intern, inveleste toate cavitatile inimii si se continua cu endoteliul arterelor si venelor.

El contine fibre nervoase si vase limfatice, dar nu contine vase sanguine hranirea facandu-se prin imbibitie.

Al doilea strat este miocardul sau stratul mijlociu si este constituit dintr-o retea de fibre musculare ce alcatuiesc sincitiu. Musculatura cardiaca se insera pe scheletul fibros al inimii. Acesta este alcatuit din: septul interventricular membranos, inele fibroase ale orificiilor arterei aortice si pulmonare, orificiile atrio-ventriculare drept si stang si trigonul fibros drept si stang, care uneste inelele fibroase ale orificiilor atrio-ventricular si aortei.

Miocardul este astfel alcatuit, incat intre musculatura atriilor si cea a ventriculelor nu exista legatura in afara de fasciculul Hiss.

La nivelul atriilor, musculatura este mai subtire si dispusa circular. La nivelul ventriculelor, musculatura este dispusa in trei straturi cu orientare oblic spiralata. Din fasciculele musculare se desprind muschii papilari care prin cordajele tendinoase se leaga de valvulele orificiilor atrio-ventriculare.

Al treilea strat sau stratul extern este epicardul. El reprezinta foita viscerala a pericardului seros.

În functie de configuratia interna, cordul omului are o structura tetracamerala, separate intre ele prin septurile interventricular si interatrial.

Atriul si ventriculul de aceeasi parte comunica intre ele prin orificiul atrio-ventricular corespunzator.

Atriile se caracterizeaza prin capacitate mai mica decat a ventriculelor, forma cuboidala, numarul mare de orificii ce se deschid la nivelul lor astfel: in atriul stang - venele pulmonare si orificiul atrio-ventricular stang, iar in atriul drept - vena cava superioara si inferioara si orificiul atrio-ventricular drept. Ele se mai caracterizeaza prin grosime a peretilor mai mica, lipsa muschilor papilari, iar la nivelul septului interatrial se afla o zona subtiata numita fosa ovala care inchide orificiul de comunicare interatriala ( gaura Botallo) din perioada fetala. Persistenta la adult a acestei comunicari determina boala albastra.

Ventriculele se caracterizeaza prin capacitate mai mare decat a atriilor, forma piramidala cu baza spre atrii, grosime mult mai mare a peretilor, peretele ventriculului stang este de trei ori mai gros decat al ventriculului drept, prezenta muschilor papilari, din ventriculul drept pleaca trunchiul arterei pulmonare prevazut cu valva pulmonara care inchide ventriculul drept, impiedicand astfel intoarcerea coloanei de sange in timpul diastolei, din ventriculul stang pleaca artera aorta, al carei orificiu este prevazut cu valvulele aortice, cu acelasi rol ca si cele pulmonare.

Orificiul atrio-ventricular drept este prevazut cu valva tricuspida, pentru ca are trei valve sau cuspide care se insera pe inelul fibros al orificiului, iar varful acestora este legat de muschii papilari prin cordajele tendinoase. Prin contractiile muschilor papilari, orificiul este inchis, iar comunicarea intre atrii si ventricule intrerupta.

Orificiul atrio-ventricular stang este prevazut cu valva mitrala sau bicuspida.

Septul interventricular separa cele doua ventricule, fiind format superior de o zona fibroasa, iar in cele doua treimi inferioare de o zona musculara. La unirea celor doua regiuni poate persista orificiul de comunicare din perioada embrionara (Panizza).

Aparatul de conducere al inimii sau tesutul nodal: in legatura cu miocardul se afla tesutul muscular de tip embrionar care are capacitatea de a se contracta ritmic. Acesta este format din nodul sino-atrial, situat in peretele atriului drept, intre vena cava superioara si inferioara, nodul atrio-ventricular, situat tot in peretele atriului drept in portiunea inferioara a septului interatrial, in vecinatatea valvei tricuspide, fasciculul atrio-ventricular (Hiss) care pleaca din nodul atrio-ventricular si se imparte in doua ramuri reprezentand unica structura de legatura intre atriu si ventricule: dreapta care merge la ventriculul drept si stanga care merge la ventriculul stang.

Fasciculul atrioventricular se continua cu o retea de fibre, numita reteaua Purkinje situata sub endocardul ventricular.

Vascularizatia inimii este asigurata de arterele coronare - stanga, care vascularizeaza atriul stang, cea mai mare parte a ventriculului stang, doua treimi din septul interventricular si o portiune mica, vecina a ventriculului drept; iar artera coronara dreapta vascularizeaza atriul drept, ventriculul drept, treimea posterioara a septului interventricular, o zona mica a ventriculului stang. Venele coronare se varsa in atriul drept prin sinusul coronar, iar limfaticele se varsa in ganglionii bronsici.

Obstructia uneia dintre ramurile arterelor coronare determina ischemia si necroza teritoriului irigat de aceasta si provoaca infarctul miocardic acut, (I.M.A.)

Inervatia inimii este asigurata de plexul vegetativ simpatic si parasimpatic cardiac (vag).

Pericardul este un sac fibros-seros care contine inima si radacinile vaselor mari. Este format din: pericardul fibros, situat la periferie, are forma unui trunchi de con cu baza fixata pe diafragm, este sustinut de ligamentele pericardice (sterno-pericardice, vertebro-pericardice, si freno-pericardice) si pericardul seros care ca si pleura sau peritoneul este format din doua foite, parietala la exterior si viscerala la interior. Ele se continua una cu cealalta la nivelul bazei cordului. Între ele se formeaza un spatiu vital, ce contine o cantitate mica de lichid care le usureaza alunecarea. Aceasta devine reala prin acumularea unor lichide in cantitate mare (pericardita).

b - Fiziologia aparatului cardio-vascular

I - Proprietatile fiziologice ale miocardului:

a) Excitabilitatea sau functia batmotropa.

Miocardul ca de altfel toti muschii si nervii, este excitabil. Procesul de excitabilitate este o functie a membranei fibrelor musculare miocardice si este conditionat de polarizarea electrica a membranei.

b) Automatismul cardiac sau functia cronotropa.

Inima mentinuta in conditii fiziologice in afara organismului, isi continua activitatea prin functionare spontana, repetitiva, cu caracter ritmic, numita automatism. Suportul morfologic al automatismului este sistemul excitoconductor al inimii sau tesutul nodal.

Frecventa normala a excitatiilor ritmice cardiace in repaus este in medie 72 - 75 batai/minut si este determinata de excitatii care pornesc de la nodul sino-atrial.

c) Conductibilitatea sau functia dromotropa

Conductibilitatea miocardului asigura raspandirea excitatiei in intreaga masa a acestuia. Ca si automatismul, conductibilitatea este asigurata de tesutul cardiac specific. De la nodul sino-atrial excitatia se raspandeste in atrii determinand contractia (sistola) atriala (cu o viteza de 1m/s). Excitatia atriala este captata apoi de nodul atrio-ventricular. În nodul atrio-ventricular, excitatia se propaga mult mai incet (0,05 m/s) fapt ce asigura contractia sincrona a atriilor si ventriculelor. Din nodul atrio-ventricular excitatia se propaga prin fasciculul atrio-ventricular Hiss, la cele doua ramuri ale acestuia, de unde este transmis in toata masa musculara ventriculara prin reteaua Purkinje. Ventriculul drept este activat inaintea ventriculului stang deoarece ramura dreapta a fasciculului Hiss este mai scurta.

d) Conductibilitatea sau functia ionotropa

Unda de depolarizare determina unda de contractie in miocard.

e)     Tonicitatea sau functia tonotropa.

Este starea de semicontractie a muschiului cardiac care se mentine si in diastola.

II - Ciclul cardiac sau revolutia cardiaca fiziologica.

Fazele activitatii inimii constau din contractii numite sistole, prin care se realizeaza evacuarea cavitatii si relaxari numite diastole, in timpul carora are loc umplerea cavitatilor.

Rezultatul activitatii inimii este deplasarea sangelui intr-o singura directie in inima, datorita rolului de supapa al valvelor si mentinerea unei diferente de presiune necesara circulatiei in sistemul vascular, intre venele mari, pe care le goleste si arterele mari, in care expulzeaza sange sub presiune. Inima functioneaza ca o pompa care expulzeaza intermitent, cu fiecare sistola, in sistemul arterial, o cantitate de sange numita debit sistolic sau volum bataie.

Datorita elasticitatii peretilor arteriali, curgerea discontinua a sangelui imprimata de inima este transformata in curgere continua.

Circulatia sangelui in inima

III - Manifestarile care insotesc ciclul cardiac.

a)     Manifestari acustice.

Semnele exterioare ale activitatii inimii sunt zgomotele cardiace care pot fi ascultate direct cu stetoscopul sau inregistrate grafic pe fonocardiograma.

Zgomotele inimii sunt produse de: modificarea vitezei de curgere a sangelui, vibratiile consecutive ale valvelor atrioventriculare si sigmoide. În mod obisnuit se disting doua zgomote cardiace principale: Z1 - zgomotul sistolic care este produs de inchiderea valvelor bi si tricuspide atrio-ventriculare, si Z2 - zgomotul diastolic care este produs de inchiderea valvelor sigmoide aortice si pulmonare.

b)     Manifestari mecanice.

Socul apexian se palpeaza in spatiul V intercostal stang, pe linia medioclaviculara, unde varful inimii vine in contact cu peretele toracic.

Fiecare contractie cardiaca ventriculara este urmata de expulzia sangelui in aorta, si genereaza o unda de presiune care se propaga de-a lungul aortei si ramurilor sale, numita puls. Pulsul arterial se palpeaza prin comprimarea arterei pe o suprafata rigida (artera radiala, arterele pedioase, artera femurala, artera carotida externa).

Înregistrarea grafica se numeste sfigmograma.

Frecventa pulsului este aceeasi cu a inimii,fiind un indiciu accesibil al activitatii cardiace.

c)     Manifestari electrice.

Înregistrarea modificarilor de potential electric care insotesc activitatea miocardului se numeste electrocardiograma (ECG). Înregistrarea se poate face la suprafata inimii sau a corpului.

Electrocardiograma consta din unde (deflexiuni de amplitudini variabile, exprimate in mV) dispuse deasupra sau dedesubtul liniei izoelectrice/0, segmente (liniile orizontale dintre doua unde vecine) si intervale (distanta intre inceputul unei unde si inceputul alteia).

ECG-ul normal este format din:

a.      Unda P - deflexiune pozitiva si corespunde activitatii atriale.

b.     Segmentul PQ - linie izoelectrica, reprezinta depolarizarea atriala.

c.      Complexul QRS - complex de unde pozitive si negative.

d.     Unda Q - corespunde activitatii septului interventricular.

e.      Unda R - corespunde activitatii ventriculului drept.

f.      Unda S - corespunde activitatii ventriculului stang.

g.     Unda T - corespunde repolarizarii ventriculare.

h.     Intervalul PR - excitatia progreseaza de la nodul sino-atrial la ramurile fasciculului Hiss.

i.       Intervalul QRST - sistola electrica ventriculara.

Reglarea activitatii inimii

Inima este inervata de sistemul nervos vegetativ, simpatic si parasimpatic. Fibrele nervoase vegetative se termina excitoconductor al inimii. Actiunea nervilor inimii se exercita prin influentarea automatismului cardiac si prin reglarea acestuia.

Nervii cardiaci sunt: efectori sau motori si senzitivi. Nervii motori sunt reprezentati de fibrele parasimpatice cu actiune inhibitorie asupra inimii, si fibrele simpatice cu actiune acceleratorie asupra inimii.

Debitul cardiac sau circulator

Debitul cardiac este expresia finala, cea mai importanta faza a activitatii inimii deoarece cantitatea de sange care iriga organele depinde de homeostazie (capacitatea organismului de a se mentine in echilibru intr-un mediu de viata variabil).

Debitul cardiac poate fi exprimat prin cantitate de sange expulzata intr-un minut de inima stanga sau dreapta (cantitatile sunt egale) si se numeste volum/minut; sau cantitatea de sange expulzata cu fiecare sistola numit debitul sistolic sau volum/bataie.

În conditii de repaus, debitul cardiac variaza intre 4 - 6 l/min.

Rolul inimii in circulatia sangelui este de a mentine o diferenta de presiune, intre extremitatea arteriala si cea venoasa a arborelui circulator, in circulatia sistemica si pulmonara.

Sangele circula in artere sub o anumita presiune, care se transmite si asupra peretilor arteriali, determinand tensiunea arteriala (TA). În conditii normale, tensiunea arteriala la adult este de 120 - 130 mm.Hg pentru presiunea sistolica si 70 - 80 mm.Hg pentru cea diastolica.

Exista variatii fiziologice ale tensiunii arteriale, legate de sex (la femeie, TA sistolica este 105 - 110 mm.Hg), varsta (la 60 de ani o TA sistolica de 160 mm.Hg normala), pozitia corpului, intensitatea efortului fizic.