Tema: – Fiziologia inimii – Activitatea mecanică a inimii. Mecanisme nervoase de reglare a activităţii cardiace.
Subiect:
» cordul de broască „in situ”;
» extrasistola;
» influenţa stimulării vagului şi fenomenul de scăpare;
Sistemul circulator
Bradicardie: – stare patologică sau fiziologică adaptivă ce constă în scăderea frecvenţei cardiace sub limita intervalului normal (60 contracţii / minut).
Substratul cardiomiocit este constituit din acizi graşi neesterificaţi. Acizii graşi neesterificaţi au o nergie potenţială care dacă este valorificată în prezenţa O2, cantitatea de energie este satisfăcută.
CRONOTROP = referitor la regularitatea şi frecvenţa unui ritm. Cronotrop pozitiv este un factor ce accelerează ritmul, iar cronotrop negativ, un factor ce diminuează ritmul. Funcţia cronotropă reglează ritmul cardiac.
INOTROP = despre tot ceea ce se referă la contractilitatea musculară. Ex: efectul inotrop pozitiv sau negativ reprezintă creşterea, respectiv scăderea contractilităţii musculare.
I. Activitatea cardiacă:
1. Efectul excitării vagului
Influenţe nervoase extrinseci asupra activităţii inimii
Principiu: sistemul nervos parasimpatic are efect cronotrop şi inotrop negativ asupra activităţii cardiace.
Excitarea vagului determină bradicardie, scăderea amplitudinii de contracţie urmată de oprirea inimii în distolă.
Dacă se continuă stimularea vagului, se constată reluarea prorgesivă a activităţii contractile.
Există mai multe moduri de a explica acest comportament:
¶ distensia inimii (cordul este oprit în diastolă) fiziologic pentru fibrele musculare cardiace
¶ epuizarea mediatorului chimic (acetilcolina)
¶ adaptarea fibrelor musculare la acetilcolină
¶ prezenţa în structura nervului vag şi a unor filete simpatice
Material necesar:
¶ broască
¶ planşetă de plută
¶ ace cu gămălie
¶ trusă de vivisecţie
¶ aţă
¶ instalaţie pentru excitarea vagului
¶ sursă de curent galvanic
¶ bobină de inducţie
¶ fibre conductoare
¶ excitator
¶ întrerupător
¶ accesorii (comprese de tifon, tampoane de vată)
Tehnica de lucru:
Se spinalizează broasca. Se pregăteşte animalul pentru experiment:
¶ se secţionează clavicula
¶ se pune în evidenţă subclavicular un pachet nervos format din nervii hipoglos, glosofaringian, laringen şi vag. Nervul vag este filetul nervos cel mai profund situat.
¶ se introduce excitatorul sub nervul vag
¶ se stimulează nervul vag – faradizare (curent galvanic cu frecvenţă foarte mare)
¶ se observă oprirea cordului în distolă
¶ fără întrerupere se continuă excitarea
¶ se constată reluarea contracţiilor
Influenţa nicotinei asupra ganglionilor inhibitori cardiaci
Principiu: nicotina este un blocant al sinapsei dintre fibrele parasimpatice preganglionare cu neuronii postganglionari.
Neuronul postganglionar al fibrelor parasimpatice este localizat în peretele miocardic (fibrele preganglionare sunt lungi iar cele postgnaglionare sunt foarte scurte sau chiar inexistente).
În consecinţă, aplicarea de nicotină pe muşchiul cardiac va anula efectele obţinute prin stimularea vagului.
Material necesar:
¶ se folosesc aceleaşi materiale ca în experimentul care demonstrează rolul inhibitor al vagului
¶ soluţie nicotină 1% şi 0,5%
Tehnica de lucru:
Se efectuează experimentul care dovedeşte rolul inhibitor al vagului asupra activităţii cardiace. După ce cordul îşi reia activitatea (fenomenul de „scăpare”) se aplică prin picurare, cu pipeta, nicotină din soluţia 1%.
Se excită vagul. Se constată că excitarea vagului rămâne fără efect, prin blocarea sinapselor la nivelul neuronilor postganglionari.
Se aplică (după spălare) soluţie de nicotină 0,5% iar stimularea vagului se realizează cu intensitate mai slabă.
Se constată efect inhibitor, cu oprirea inimii în diastolă, dovedind că nicotina în concentraţii mici potenţează efectul inhibitor al celulelor ganglionare cardiace.
Se cunoaşte faptul că la om şi la unele animale (câine, maimuţă, broască) trunchiul vagului are şi fibre simpatice.
Excitarea fibrelor simpatice din trunchiul vagului va determina stimularea activităţii cardiace chiar dacă a fost aplicată nicotină, deoarece fibrele simpatice nu au releu în aceşti ganglioni.
Influenţarea activităţii cardiace prin mecanisme reflexe
Experienţa lui Goltz:
Principiu: tracţiunile mecanice asupra anselor intestinale se însoţesc de bradicardie şi pot produce chiar oprirea cordului în diastolă.
Efectul este consecinţa unui reflex cu calea aferentă formată din nervul splanhnic şi cea eferentă vagală.
Tehnica de lucru:
Se descoperă cordul. Se exteriozează o ansă intestinală. Se tracţionează sau se loveşte uşor cu o pensă ansa intestinală (manevră asemănătoare cu cele din timpul unui act operator).
Se observă bradicardie, posibil urmată de oprirea cordului. Uscarea prealabilă a ansei exteriorizate o sensibilizează la acţiunea factorilor mecanici.
Experienţa Aschner-Dagnini (reflexul oculo-cardiac):
Principiu: compresiunea uşoară pe globii oculari produce bradicardie accentuată printr-un reflex în care calea aferentă este constituită de fibre ale trigemenului iar cea eferentă de vag.
Activitatea inimii mai poate fi modificată:
¶ prin stimularea chemo- şi baroreceptorilor din zonele reflexogene
¶ prin excitarea terminaţiilor nervilor senzitivi
¶ prin excitarea mucoasei olfactive cu substanţe volatile (clorform, amoniac) care produc bradicardie până la oprirea cordului
Legea „tot sau nimic”
Principiu: excitabilitatea muşchiului cardiac are o particularitate de manifestare justificată prin particularităţile sale morfologice.
Faţă de stimuli de intensităţi diferite muşchiului cardiac se comportă astfel:
¶ stimulii subliminari nu produc contracţie
¶ stimulii cu intensitate prag ca şi cei supraliminari produc contracţie maximală
Material necesar:
¶ acelaşi necesar ca pentru:
o înregistrarea extrasistolei
o ligaturile lui Stanius
Tehnica de lucru:
Se pregăteşte broasca ca pentru efectuarea ligaturilor Stanius, şi se conectează la dispozitivul de înregistrare a extrasistolei.
Se stimulează cordul cu intensităţi diferite ale curentului de inducţie (subliminari, prag şi supraliminari).
Înregistrarea grafică e extrasistolelor pe cordul de broască
Principiu: Muşchiul cardiac răspunde prin contracţie dacă i se aplică un stimul adecvat în perioada de relaxare (diastolă). Amplitudinea răspunsului este cu atât mai mare cu cât momentul de aplicare a stimulului se află spre sfârşitul diastolei.
Stimulul care a determinat o contracţie suplimentară poate proveni din zone diferite ale inimii denumite zone (focare) ectopice. Contracţia suplimentară poartă numele de extrasistolă.
Următoarea contracţie după extrasistolă se produce la un interval de timp mai mare decât intervalul care separă obişnuit două contracţii cardiace.
Dacă inima este în contracţie (sistolă) aplicarea oricărui stimul rămâne fără răspuns (perioadă refractară absolută).
Material necesar:
¶ necesarul pentru înscrierea unei cardiograme la broască
¶ sistem de stimulare a inimii
o bobină de inducţie
o electrozi
o semnal electric
o întrerupător
Tehnica de lucru:
Se pregăteşte broasca la fel ca pentru înscrierea cardiogramei. Se realizează circuitul electric. Se conectează (prin fire conductor) secundarul bobinei de inducţie la bornele de excitare ale pensei cardiografice. Se înregistrează ventriculograma.
După înregistrarea a 2-3 deflexiuni (martor) se aplică şocuri de inducţie (prin închiderea şi deschiderea întrerupătorului montat în circuit).
Momentul de aplicare a stimulului este marcat de o peniţă – semnal montată în paralel în sistemul de stimulare.
Se constată că în funcţie de momentul de aplicare a stimulului se pot sau nu obţine contracţii şi anume:
¶ stimulul aplicat în timpul sistolei ventriculare nu produce nici un răspuns
¶ stimulul aplicat în diastola ventriculară produce o contracţie supraadăugată (extrasistolă) urmată de o perioadă mai mare de timp (repaos compensator) până la următoarea contracţie
¶ amplitudinea extrasistolei depinde de momentul aplicării excitantului faţă de durata distolei
„Pauza compensatorie” postextrasistolică se explică prin aceea că stimulul fiziologic (pornit din pacemaker-ul cardiac) surprinde cordul în contracţie suplimentară deci rămâne fără răspuns. Apare o pauză în activitatea inimii până la o nouă contracţie determinată de un stimul fiziologic.
