8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

1/40

FIZIOLOGIA APARATULUI CARDIOFIZIOLOGIA APARATULUI CARDIO--

VASCULARVASCULARCConf. univ. dr. Veronica Sfredelonf. univ. dr. Veronica Sfredel

BIBLIOGRAFIE:

1. William F. Ganong: REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY2. Arthur C. Guyton, John E. Hall: T E X T B O O Kof Medical Physiology3. Agamemnon Despopoulos, Stefan Silbernagl: Color Atlas of Physiology4. Ioan Haulica: Fiziologie umana5. Simona Gusti sub coordonarea: Fiziologia aparatului cardio-vascular

(lucrari practice pentru studenti)6. Simona Gusti, Valeriu Nestianu, Alice Gusti, Ionela Iancu : Fiziologia aparatului

cardio-vascular. Curs

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

2/40

Ibn al-Nafis William HarveyWilliam Harvey

(April 1, 1578June 3, 1657) was anEnglish physician who is credited withbeing the first in the Western world todescribe correctly and in exact detailthe systemic circulation andproperties ofblood being pumped

around the body by the heart.

(1213-1288) Ibn al-Nafis is most famous forbeing the first physician to describe thepulmonary circulation, and the capillary andcoronary circulations, which form the basis ofthe circulatory system

, for which he isconsidered the father of circulatory

physiology and "the greatest physiologist ofthe Middle Ages."[ Sursa: www.wikipedia.org

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

3/40

SISTEMUL CARDIO-VASCULARCaracteristici morfo-functionale

Functie vital pentru organism Componente:

- inima pomp aspiro-respingtoare - pompa biologica cu rol de

propulsie a sangelui in mica si marea circulatie.

- asigura diferenta de presiune necesara circulatiei sangelui;- este formata din 2 componente (fiecare cu rol de pompa):

inima dreapta (POMPA DREAPTA), care propulseaza

sangele catre plamani.

Functioneaza le presiuni mici si volume mari

inima stanga (POMPA STANGA), care propulseaza

sangele in sistemul arterial

Functioneaza le presiuni mari si volume mai mici

- sistem de vase circulaia sistemic (marea circulaie)

- circulaia pulmonar (mica circulaie)

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

4/40

INIMA, O POMPA SITUATA ININIMA, O POMPA SITUATA IN

CENTRUL CELOR 2 CIRCULATIICENTRUL CELOR 2 CIRCULATII

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

5/40

Inima propulseaza sangele laInima propulseaza sangele la

plamani si in circulatia sistemicaplamani si in circulatia sistemica

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

6/40

EVOLUTIA APARATULUIEVOLUTIA APARATULUI

CARDIOCARDIO--VASCULARVASCULAR1. Fara sistem circulator la animalele inferioare schimbulintre organism si mediu se face prin lichidul extracelular

2. Cu sistem circulator deschismoluste, artopode

(Nu exista distinctie intre sange si lichidul interstital - vasele nu au peretiproprii. Lichidul se numeste hemolimfa. Inima este un tub muscular)

Bedford's flatworm,

TarantulaBrachypelma sp.

Sepioteuthis sepioidea

3. Cu sistem circulator inchis vertebratele. Salturile evolutive sunt evidente la pesti,amfibii, reptile, pasari, mamifere, primate si in final, la om.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

7/40

EVOLUTIA APARATULUI CARDIOEVOLUTIA APARATULUI CARDIO--

VASCULAR LA VERTEBRATE VASCULAR LA VERTEBRATE

La pesti- un singur circuit sanguin- cord cu 2 camere: un atriusi un ventricul- ventricul branhii oxigenare artere tesuturi vene - atriu

La amfibieni- Circuit dublu- Cord cu 3 camere 2 atriisi un ventricul carepompeaza sange amestecat- artera care pleaca dinventricul se ramifica: una

pentru plamani, alta pentrucirculatia sistemica

La reptile- Circuit dublu- Cord cu 4 camere 2atrii si 2 ventricule carecomunica intre ele- Artera pulmonara esteprevazuta cu un sfincter

muscular (adaptarelegata de reglareatem eraturii

La pasari

-Cord cu 4 camere 2 atriisi 2 ventricule completseparate

- 1 arc aortic spre dr1 arc aortic spre dreaptaeapta

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

8/40

INIMA ORGAN CENTRALINIMA ORGAN CENTRAL POMPAPOMPA

ASPIROASPIRO--RESPINGATOARERESPINGATOARE

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

9/40

CORDUL UMAN ESTE UNCORDUL UMAN ESTE UN

ORGAN TETRACAMERALORGAN TETRACAMERAL

- 2 ATRII despartite de septulinteratrial

- reprezinta un rezervor elastic,

care mentine o presiune

medie scazuta

- realizeaza legtura sist. venos cu

ventriculele

- completeaz umplerea ventriculara

- contribuie la nchiderea valvelor A-V

- formeaza baza inimii.

- 2 VENTRICULE despartite deseptul interventricular

- au functie de pompa

- lucreaza la presiuni mari, in special VS,

care este o pompa de mare

presiune

- VS formeaza varful inimii;

Intre atrii si ventricule se gasesc

orificiile atrio-ventriculare, delimitate

de valvele atrio-ventriculare

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

10/40

Aparatul valvular componente si roluri

1. Asigura unidirectionalitatea circulatiei;2. Prin deschidere permit evacuarea

sangelui din cavitatea cu presiune maimare;

3. Prin inchidere impiedica intoarcereasangelui;

4. Participa la generarea zgomotelorcardiace;

1. Valvele atrio-ventriculare

Valva mitrala se gaseste intre A si V stang, delimitand orificiul mitral;denumirea vine de la aspectul de mitra episcopala pe care il are in sistola

izovolumetrica, cand, inchisa fiind, bombeaza in atriu;- este formata din 2 cuspide sau foite se mai numeste si bicuspida;

- se inchide in sistola si se deschide in diastola;

- in distola pluteste in sangele din ventricul fara a opune rezistenta;

- inchiderea ei genereaza o buna parte din zgomotul I

- informatii despre functionarea ei obtinem prin ascultatie, mai ales in focarulmitral situat in spatiul V i.c. stang, pe linia medio-claviculara si prin ecocardiografie;

- leziunile reumatice, aterosclerotice sau de alta natura pot determina boala mitrala, candvalvele nu se mai deschid normal stenoza mitrala sau nu se mai inchid insuficienta mitrala

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

11/40

Aparatul valvular componente si roluri

Valva atrioventriculara dreapta- se gaseste intre A si V drept, delimitandorificiul tricuspidian;

- este formata din 3 cuspide sau foite, motiv pentru care se mai numeste si tricuspida;- se inchide in sistola si se deschide in diastola;- in distola pluteste in sangele din ventricul fara a opune rezistenta;- inchiderea ei genereaza o parte din zgomotul I;- informatii despre functionarea ei obtinem prin ascultatie, mai ales in focarul tricuspidiansituat in spatiul IV i.c. drept aproape de jonctiune sternului cu apendicele xifoid si prinecocardiografie;- leziunile reumatice, aterosclerotice sau de alta natura pot determina boala valvularatricuspidiana, cand valvele nu se mai deschid normal stenoza tricuspidiana sau nu se maiinchid insuficienta tricus idiana

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

12/40

Aparatul valvular componente si roluri

2. Valvele sigmoide aortice si pulmonare sunt identice;- sunt formate din 3 cuspide dispuse in cuib de randunica

- se deschid in sistola si se inchid in diastola, cand bombeaza catre ventriculi;- inchiderea lor genereaza o parte din zgomotul II;

- informatii despre functionarea lor obtinem prin ascultatie, mai ales in focarulaortic situat in spatiul 2, parasternal dreapta si in focarul pulmonar situat inspatiul 2, parasternal stanga, precum si prin ecocardiografie;- leziunile reumatice, aterosclerotice sau de alta natura pot determina valvulopatii, candvalvele nu se mai deschid normal stenoza aortica sau pulmonara sau nu se mai inchid insuficienta aortica sau pulmonara.

Formele severe de valvulopatii pun viata in pericol mai ales datorita consecintelorhemodinamice (in curgerea sangelui).

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

13/40

SISTEMUL CARDIOSISTEMUL CARDIO--VASCULARVASCULAR

Caracteristici morfoCaracteristici morfo--functionalefunctionale

InimaInima are 3 nveliuri:

Pericardulsac dublu n care se afl civa cm3 de lichid seros. Foita parietala senumeste epicard

Roluri: de lubrefiere si de limitare a expansiunii i umplerii diastolice, n

special a VD, protejnd astfel circulaia pulmonar mpotriva unei eventuale

suprancrcri (congestie).

Acumularea unui volum mai mare de lichid intre foite se numeste pericardita, cuurmari severe asupra functionalitatii cordului, mai ales a contractilitatii

Endocardul foi seroas care tapeteaz pereii cavitilor, asigurnd netezimeasuprafeelor ce vin n contact cu sngee circulant. Suprafata lipsita deasperitati este o conditie obligatorie pentru prevenirea depunerii de fibrina iformarea de trombusuri in cavitatile cordului;- in stratul mijlociu adaposteste tesutul nodal- la nivelul orificiilor atrio-ventriculare i originii marilor artere, foiaendocardic se rsfrnge pe scheletul fibros al valvelor cardiace.

Miocardul componenta muscular, cu dezvoltare maxima la nivelul ventriculelor.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

14/40

MiocardulMiocardul este un muschieste un muschi striat specialstriat special

Contine 2 tipuri de tesut:Contine 2 tipuri de tesut:

1. Contractil sau de lucru sau adult constituie cea mai mare parte amiocardului;Rolul major contractia, care permite realizarea functiei de pompa

2. Embrionar tesutul excito-conductor cu rol de generare, iniiere i conducerea excitaiei automate, ritmice a inimii;- este format din noduli, fascicule, tracturi si reele

- Localizat in AD la jonctiunea cu VCS

- Contine celule P (pace-maker) care au capacitatea de agenera stimuli in mod ritmic i celule nodale care conducstimulii la miocardul atrial.

- Celulele P sunt mari, stelate, au citoplasm cu glicogen, miofibrile, canale de Ca si

puine canale rapide de Na, ceea ce va influenta fenomenul electric de la acest

nivel.

- n jurul lor term. nerv. vegetative simpatice din ganglionul stelat si

NSA - Keith-Flack- centrul principal deautomatism al cordului uman. Genereaza stimulicu o frecventa de 60-100 s/min = ritm sinusal

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

15/40

MiocardulMiocardul tesutul excitotesutul excito--conductorconductor

-- Localizat in portiunea dreapta, posterioara aseptului interatrial- Contine puine celule P, celule nodale, celulede jonctiune cu tracturile internodale i detranziie spre fasciculul His;- are o structura neomogena, cu 3 zone,supranodala, medionodala si infranodala,fiecare cu particularitati histologice sifunctionale;- datorita structurii neomogene, conducereastimulilor are o intarziere de pana la 0,1 s.- intarzierea este data de:

- prezenta elementelor musculare atriale sia fibrelor de jonctiune care au diametrulredus, opunand o rezistenta mai mare latrecerea stimulilor;- numarul redus de nexusuri care reduc

transportul ionic si scad viteza de

NAVNAV -- AschoffAschoff--TawaraTawara mareamarea

sinapsa a inimiisinapsa a inimii

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

16/40

NAVNAV -- AschoffAschoff--TawaraTawara continuarecontinuare

Intarzierea de 0,1 sec de la nivelul NSA permitedecalarea sistolei atriale de cea ventricular si o

bun umplere ventriculara !!

In conditii normale, fiziologice, rolul NAV este de aconduce, cu intarziere stimulii veniti de la NSA catre

ventricule !! In conditii patologice, cand NSA este lezat sau caile de

legatura dintre cei 2 noduli sunt intrerupte:

!! NAV devine centru secundar de automatism !!

Aici se genereaza ritmul nodal, cu o frecventa de 40 60 s/min

In functie de zona care emite, ritmul nodal poate fi supra, medio sauinfranodal, fiecare dintre aceste ritmuri avand particularitati EKG.

Frecventa ramane aceeasi, indiferent de zona in care este generat

stimulul !

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

17/40

MiocardulMiocardul tesutul excitotesutul excito--conductorconductor

Fasciculul HisFasciculul His

Conducerea stimulilor la nivelul atriilor intre NSA si NAV se face prin 3 tracturiinternodale. Ele realizeaz o conducere preferenial, rapid fa de celulele atrialeadulte:

- anterior Bachmann - da o ramura ptr. AS si una ptr. NAV;- mijlociu Wenckebach;-posterior Thorel

Conducerea se mai poate face si prin miocitele atriale = conducere nespecifica, dar cuviteze foarte mici.

Conducerea intre atrii si ventricule se face, in mod normal numai prin NAV

-- Localizare iLocalizare in partea inferioar a NAV,n partea inferioar a NAV, pe partea dreapta a septului interventricularpe partea dreapta a septului interventricular-- Are unAre un trunchi comun, apoitrunchi comun, apoi se divide inse divide in 2 ramuri2 ramuri,, drdreapta si stanga;eapta si stanga;-- Rmura stanga penetreaza septul si se imparte in 2 ramuri: anteroRmura stanga penetreaza septul si se imparte in 2 ramuri: antero--superiora sisuperiora siposteropostero--inferiorainferiora-- RolRol de a conducede a conduce stimulii catre fibrele miocardului ventricular,stimulii catre fibrele miocardului ventricular, cu viteze relativcu viteze relativ

mari (2mari (2--4 m/s).4 m/s).

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

18/40

MiocardulMiocardul tesutul excitotesutul excito--conductorconductor

-- Rezulta prinRezulta prin ramificarea framificarea fascicululuiasciculului HisHis;;

-- Se distribuie fibrelor miocardului ventricular, unde aduce stimulii de contractieSe distribuie fibrelor miocardului ventricular, unde aduce stimulii de contractie

-- VVitez de conducere mare, 2itez de conducere mare, 2--3 m/s3 m/s

Reeaua PurkinjeReeaua Purkinje

In conditii normale, fiziologice, rolul fasc. His si a retelei P este de a conduce stimulii

In conditii patologice, cand centrii superiori nu mai emit sau caile de legaturaatrio-ventriculare sunt blocate apar blocurile atrio-ventriculare, cand:

!! Fasciculul His si reteaua P devin centru tertiar deautomatism !!Genereaza stimuli cu o frecventa de 25-35 s/min.= ritmidioventricular !!Stimulii generati aici comand contracia ventriculilor,

dar nu se transmit retrograd si la atrii.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

19/40

Concluzii:

In cordul uman exist trei centri de automatism ierarhizaifuncional (dupa frecventa de generare a stimulilor) care potntreine activitatea inimii.

Nodulul sinoatrial reprezint centrul normal, fiziologic de

automatism la cordul uman, ceilali doi centri fiind de rezerv,

poteniali.

Centrii potentiali preiau comanda inimii numai n situaii

patologice.

In condiii patologice se pot forma focare ectopice deautomatism att n musculatura atrial, ct i n cea ventricular,

care pot genera extrasistole sau ritmuri patologice

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

20/40

FENOMENELE ELECTRICE DE LAFENOMENELE ELECTRICE DE LA

NIVELUL MIOCARDULUINIVELUL MIOCARDULUI

Pot fi evidentiate prin tehnica voltage-clamp care prin intermediul unorelectrozi subtiri de sticla permite msurarea transmembranar a fluxului ionilor

si a diferentei de potential electric de o parte si de alta a membranei.

Prin folosirea microelectrozilor s-a constatat c, n repaus membrana este

polarizat electric, cu sarcini pozitive la exterior si negative in interior.

Acesta polaritate este determinata derepartitia asimetrica, neuniforma a ionilor de o

parte si de alta a membranei celulare.

Migrarea ionilor este conditionata de:

- permeabilitatea membranei

dependenta de tipul si numarul canalelor

ionice deschise la un moment-dat;

- de activitatea pompelor ionice.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

21/40

Masurarea potentialului

membranar Masurarea potentialului de actiune la nerv

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

22/40

MEDIULINTRACELULAR(mEq/L)

MEDIULEXTRACELULAR(mEq/L)

Na+ 10-12 142 (ionul

mediuluiextracelular)

K+ 145 - 152 4 5 (ionulmediului

intracelular)

Mg++ 3 1

Ca2+ 10-7 4 - 5

Cl- 4-5 100 - 103

Proteine 155 18

Tabel 1. repartitia ionilor de oparte si de alta a membranei.

Din tabel si schema se deduce ca:

In repaus exist ung

radient chimic sau de concentraie ionic. In virtutea acestuia, K tinde sa iasa din celula, cu atat mai mult cu catpermeabilitatea membranei ii este favorabila canalele de K+ sunt deschise.Efluxului de K+ i se opun fortele electrice (gradientul electric), deoarece aparforte de respingere intre sarcinile electrice de acelasi sens.

Na+ tinde sa intre in celula, cu atat mai mult cu cat este atras si de

electronegativitatea intracelulara. In repaus, membrana este impermeabilapentru Na+ (canalele de Na sunt inchise)

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

23/40

Gradientul de concentratie si canalele de K+ (K1) deschise determina un

curent de K+ catre exteriorul celulei, pana cand surplusul de sarcini pozitiveva induce o bariera electrostatica care va stopa iesirea acesui ion. In acestmoment intre exteriorul si interiorul celulei se stabileste o diferenta depotential, care, pentru fibra miocardica adulta este de -90 mV.

Prin urmare, potentialul de repaus este determinat de efluxul deK

Deci, sarcinile pozitive de pe fata externa sunt date de efluxul deK+ si de prezenta Na+-ului

Sarcinile negative de pe faa intern a membranei sunt date deanionii proteici, sulfati i fosfati, rmai singuri, fr K+-ul care-ineutraliza electric.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

24/40

MIOCARDICA ADULTAMIOCARDICA ADULTA

Aplicarea unui stimul cu intensitate prag va

produce un raspuns tot sau nimic din parteamiocardului.Primul eveniment n generarea potenialului deaciune l constituie creterea brusc apermeabilitii membranei, ca urmare adeschiderii canalelor rapide pentru Na+, ceea ce

are ca rezultat micorarea diferenei de potenialcu 15 mV. In acest moment se atinge potentialulprag (-90 -15 = -75 mV. Acum se deschid canalelerapide pentru Na+, dependente de voltaj, iar Na+va intra rapid, n avalan, aducnd un surplus de sarcini pozitive, care vor inversapolaritatea iniial = depolarizare.

Intrarea Na+- ului n celul, rapid, pasiv determina o depolarizare ce depete cu+15 +20 mV valoarea 0 (overshoot").

La formarea varfului PA, peste 0 mV pn la +20-+30 mV particip i canalele decalciu, care se deschid. Intrarea Na+ se oprete brusc. Aceast oprire brusc sedatorete nchiderii porii de inactivare a canalului de Na+.

Intreaga amplitudine a PA este de 110 120 mV

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

25/40

REPOLARIZAREAREPOLARIZAREA

Repolarizarea lenta pasiva (fazele 1 si 2).- datorita depolarizarii a disparut bariera electrostatica care impiedica iesirea K.Prin urmare, acesta va iesi masiv din celula datorita gradientului deconcentratie, permeabilitatii mari canalele lente de K se deschid si gradientuluielectric. El va aduce sarcini pozitive care determina scaderea PA pana in jurulvalorii de 0 mV.

- imediat dup vrful PA se deschid si canalele de Cl- i se produce un influxpasiv de Cl-, pana in jurul valorii de 0 mV- faza 1;- in jurul valorii de 0 mV se deschid canalele lente de Ca++, care sunt dependentede voltaj si incepe intrarea lenta a calciului in celula;

Deoarece iese un ion pozitiv (K+) si intra altul tot pozitiv (Ca2+), valoarea PA va ramaneconstanta, in jurul valorii de 0. Se inscrie un platou caracteristic fibrei miocardice = faza a2-a a PA. Ca++ intrat acum este necesar pentru cuplarea excitatiei cu contractia.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

26/40

Canalele lente de Ca2+Canalele lente de Ca2+ -- tinta terapeuticatinta terapeutica

Canalele lente de calciu sunt blocate de verapamil (Isoptin,Verelan, Calan)

Este folosit in tratamentul hipertensiunii arteriale, angineipectorale, aritmiei cardiace (clasa a IV a de antiaritmice) si casubstante vasodilatatoare

Voltage-Gated Calcium Channel

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

27/40

REPOLARIZAREAREPOLARIZAREA

Repolarizarea rapida, activaRepolarizarea rapida, activa faza 3faza 3

In acest moment exista urmatoarea situatie:In acest moment exista urmatoarea situatie:

-- din punct de vedere electric, al polaritatii, membrana a revenit prindin punct de vedere electric, al polaritatii, membrana a revenit prinrepolarizare la situatia de repaus cu sarcini pozitive la exterior sirepolarizare la situatia de repaus cu sarcini pozitive la exterior si negative lanegative lainterior; deci, celula ar fi apta pentru o noua depolarizare;interior; deci, celula ar fi apta pentru o noua depolarizare;

-- acest lucru nu este posibil datorita repartitiei ionilor, care nu au revenit laacest lucru nu este posibil datorita repartitiei ionilor, care nu au revenit lastarea initiala, adica Na+ este in celula, iar K+ in afara. Nici unul dintre acestistarea initiala, adica Na+ este in celula, iar K+ in afara. Nici unul dintre acestiioni nuioni nu--si poate restabili pozitia de repaus deoarece ar trebui sa se mistesi poate restabili pozitia de repaus deoarece ar trebui sa se misteimpotriva gradientului de concentratie. Prin urmare este nevoie de interventiaimpotriva gradientului de concentratie. Prin urmare este nevoie de interventia

unei forte active care sa scoata Na+ din celula si sa introduca K+.unei forte active care sa scoata Na+ din celula si sa introduca K+. AceastaAceasta

este pompa de Na+este pompa de Na+--K+ sau ATPK+ sau ATP--aza Na+aza Na+--K+ dependentaK+ dependenta

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

28/40

REPOLARIZAREAREPOLARIZAREARepolarizarea rapida, activaRepolarizarea rapida, activa faza 3 a PAfaza 3 a PA

ATPATP--aza Na+aza Na+--K+K+ -- este o proteina canal,este o proteina canal,cu 2 subunitati alfacu 2 subunitati alfa si 2 beta. Subunitatilesi 2 beta. Subunitatilealfa sunt fosforilate si formeaza un canalalfa sunt fosforilate si formeaza un canalde transport ionic. Este responsabila dede transport ionic. Este responsabila dementinerea homeostaziei intracelulare amentinerea homeostaziei intracelulare aNa+ si K+ si de mentinerea potentialuluiNa+ si K+ si de mentinerea potentialului

membranar de repaus.membranar de repaus.Energia necesara functionarii esteEnergia necesara functionarii estefurnizata de hidroliza ATPfurnizata de hidroliza ATP--ului;ului;

Are un decalaj de timp si eficienta: pompeaza la exteriorAre un decalaj de timp si eficienta: pompeaza la exterior 3 Na3 Na+, mai rapid si+, mai rapid si recupereazrecupereazn celul 2 K+n celul 2 K+, mai lent, mai lent..

Datorita cuplarii imperfecte se produc variatii ale potentialului cunoscute sub numele deDatorita cuplarii imperfecte se produc variatii ale potentialului cunoscute sub numele depostpotential negativ si postpotential pozitiv.postpotential negativ si postpotential pozitiv.

Datorita ATPDatorita ATP--azei se reface polaritatea si repartitia ionica initiala a celulei care este aptaazei se reface polaritatea si repartitia ionica initiala a celulei care este aptapentru un nou raspuns (contractie).pentru un nou raspuns (contractie). La sfrit, intervineLa sfrit, intervine sisi pompa de CIpompa de CI-- care pompeaz ncare pompeaz nexterior CIexterior CI-- ulul intrat imediat dup vrful P.Aintrat imediat dup vrful P.A

Curba PA revine laCurba PA revine la --90 mV, inscriindu90 mV, inscriindu--se faza ase faza a--44--a a PA, caracterizata de efluxul de K sia a PA, caracterizata de efluxul de K siactivitatea ATPactivitatea ATP--azei Na+azei Na+ -- K+, adica se revine la starea de repaus.K+, adica se revine la starea de repaus.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

29/40

ATP-aza Na+-K+ - tinta terapeutica

ATP-aza Na+-K+ este inhibata de glicozidele cardiace. Acestea se

administreaza in insuficienta cardiaca si in aritmii.Efectul este de crestere a cantitatii de Na+ care ramane in miocit. Ca urmare aacumularii sodiului va creste si concentratia intracelulara de Ca2+ disponibilapentru contractia miocardica (incetineste expulzia calciului prin actiune asuprapompei de schimb Na+-Ca2++).

Exemple de glicozide cardiace:

- Strophanthusouabain - strophanthin-Digitalis lanata siDigitalis purpureadigoxin,digitoxin

Digitalis lanata

O contractilitate mai buna inseamna un debitcardiac mai mare, dar si reducerea distensieicordului.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

30/40

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

31/40

Faza 0Faza 0 DepolarizareDepolarizare

se deschid canalele rapide de Na+ sise deschid canalele rapide de Na+ si acestaacestaintra rapid (in avalansa) in celula.intra rapid (in avalansa) in celula.

-- celula se depolarizeaza:celula se depolarizeaza: negativ lanegativ laexterior, pozitiv in interior;exterior, pozitiv in interior;

Faza 1Faza 1RepolarizareRepolarizare

intra Clintra Cl-- prin canalele rapide de Cl, voltajprin canalele rapide de Cl, voltajdependentedependente

-- iese Kiese K--ul prin canalele lente, voltajul prin canalele lente, voltajdependente de K+ (X1)dependente de K+ (X1)

Faza 2Faza 2 -- RepolarizareRepolarizare

intra Ca2+ si in cantitate mai mica Na+intra Ca2+ si in cantitate mai mica Na+prin canalele lente de Ca2+ si Naprin canalele lente de Ca2+ si Na

-- iese K+ prin canalele lente, voltajiese K+ prin canalele lente, voltajdependente de K+ (X1)dependente de K+ (X1)

Faza 3Faza 3 -- RepolarizareRepolarizare pompa de Na+pompa de Na+ -- K+K+Faza 4Faza 4 Repaus (repolarizare)Repaus (repolarizare)

-- eflux de K prin canalele K1eflux de K prin canalele K1

-- pompa de Na+pompa de Na+ -- K+K+

FAZELEPOTENTIALULUI DEACTIUNE

Amplitudinea totala a PA = 120Amplitudinea totala a PA = 120 --130 mV130 mV

Durata PADurata PA aprox. 300 msaprox. 300 ms

Durata PA scade lafrecvente mari(tahicardie) sicreste la frecventa

mici (bradicardie)

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

32/40

PERIOADA REFRACTARA A MUSCHIULUI CARDIACPERIOADA REFRACTARA A MUSCHIULUI CARDIAC

Ca orice tesut, miocardul este refractar (inexcitabil) la o nouaCa orice tesut, miocardul este refractar (inexcitabil) la o noua

stimulare in timpul PAstimulare in timpul PAPerioada refractara absoluta (PRA)Perioada refractara absoluta (PRA) a PA la fibra miocardica contractilaa PA la fibra miocardica contractilaeste de aproximativ 250este de aproximativ 250 300 ms.300 ms.

Indiferent de intensitatea stimulului aplicat in acest interval, miocardulIndiferent de intensitatea stimulului aplicat in acest interval, miocarduleste inexcitabileste inexcitabil

Perioada refractara relativa(PRR) are o durata de aprox.50 ms.

Un stimul puternic aplicat in

acest moment poate fi urmat deun raspuns prematur, numitextrasistola.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

33/40

Durata mare a perioadei refractareDurata mare a perioadei refractare sisi relatia de suprapunere inrelatia de suprapunere intimp a fenomenului electric (PA) cu cel mecanic (contractiatimp a fenomenului electric (PA) cu cel mecanic (contractia) fac) fac

imposibila sumarea contractiilor si aparitiaimposibila sumarea contractiilor si aparitia tetanosuluitetanosului. Din acest. Din acestmotiv, contractia miocardului este de tipmotiv, contractia miocardului este de tip secusasecusa..

Corelaia dintre fenomenul electric i

mecanic la fibra muscular scheletic

Durata scurta a PA si a PRA face ca, in cea mai mareparte, muschiul scheletic sa fie in afara perioadei

refractare, fiind apt de o noua contractie.

Aplicarea unor stimuli pe panta descendenta siascendenta a secusei este urmata de noi raspunsuri, carese insumeaza determinand aparitia tetanosului

Corelaia fenomenului electric cu cel mecanic

(contracia) la fibra miocardic.

Contractia miocardului este de tip secusa.

Durata aproximativ egala a celor doua fenomene face ca,

in sistola, cordul sa fie in PRA a PA, deci inapt de o noua

excitatie si de un nou raspuns.

Fiind inexcitabil in sistola, cordul NU TETANIZEAZA

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

34/40

Variatiile de excitabilitate ale miocardului au fost demonstrate de Marey (Variatiile de excitabilitate ale miocardului au fost demonstrate de Marey (18761876))pe cordul de broasca.pe cordul de broasca.

Rezultatele experimentului au fost schematizate inRezultatele experimentului au fost schematizate in LEGEA MAREYLEGEA MAREY sausau LEGEALEGEA

INEXCITABILITATII PERIODICE A LUI MAREY, care are urmatorul enunt:INEXCITABILITATII PERIODICE A LUI MAREY, care are urmatorul enunt:

Marey, tienne Jules1830 - 1904

Miocardul este inexcitabil in sistola si excitabil catreMiocardul este inexcitabil in sistola si excitabil catrefinalul acesteia si in diastola.finalul acesteia si in diastola.

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

35/40

EXTRASISTOLA = Contractie prematura

Apare prin actiunea unui stimul supranumerar provenit dintr-un focar ectopic sauaplicat de un experimentator (curent electric) catre finalul contractiei, cand miocardul se

afla din punct de vedere electric in perioada refractara relativa.Ca urmare a aparitiei extrasistolei, stimulul normal venit din centrul de automatism (S3in figara) nu va mai initia o noua contractie, deoarece acum, miocardul se afla in PRA apotentialului de actiune care a precedat contractia precoce. Se va instala o diastolaprelungita sau pauza compensatorie.

Randul 1 succesiune de sistole si diastole survenite laintervale egale de timp produse de stimuli (S1.S7) care vindin centrul normal de automatism gg. RemackRandurile 2, 3 un stimul (steluta) aplicat in timpul sistoleinu produce un nou raspuns. Din punct de vedere electric,miocardul se afla in PRA a PA, care coincide in timp cusistola. Traseul nu se modifica.Randurile 4, 5, 6 stimulii aplicati la finalul sistolei, pe

panta descendenta a acesteia, in PRR a PA produc ocontractie prematura, adica, aceasta survine rapid dupa a 2-a sistola (cea produsa de S2).Dupa acest raspuns prematur apare o diastola mai lunga,deoarece urmatorul stimul normal, S3 va actiona in PRA aextrasistolei, de fapt a PA care o precede. Fenomenulmecanic (contractia) nu are perioada refractara.

Se observa ca sistola produsa de S3 dispare in graficele dinrandurile 4, 5, 6 fiind inlocuita cu o diastola prelungita.

Imaginea: Cardigrama Marey(inima de broasca)

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

36/40

TEMETEME

1. Completati in romana si in engleza structurile anatomice ale cordului indicate desageti din desenul primit

2. Cititi fenomenul electric din cartea Fiziologie umana de Ioan Haulica sau Fiziologiaaparatului cardio-vascular - Simona Gusti, Valeriu Nestianu, Alice Gusti, Ionela Iancu.Curs

3. Indicati 4 roluri (functii) ale aparatului cardio-vascularTEMA 2

1. Ce consecinte are un ritm idio-ventricular asupra sanatatii unui om. Cum il putemajuta pe acest om.

2.Care sunt etapele PA si evenimentele ionice care se produc in aceste etape?

3. Explicati in 200 de cuvinte de ce cordul nu tetanizeaza

4. De ce durata PA la fibra miocardica contractila este mult mai mare decat la fibramusculara scheletica?

5. Cum variaza durata PA in functie de frecventa cardiaca?

6. Desenati un cord uman schematizat si plasati centrii de automatism

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

37/40

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

38/40

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

39/40

8/7/2019 CURS 1 2 SFREDEL 2009

40/40

O membranadepolarizata

esteinexcitabila !

PDM

PA

PP