Curs 1

Fiziologia specială – profesor Gh. Petrescu

 

02.10.2002                                                                                                                  Curs 1

Fiziologia inimii

 

            Hemodinamica: – circulaţia sângelui şi legile sale fizice. Hemodinamica şi nu hidrodinamica.

            Sistem hidrodinamic un circuit închis, în care avem o pompă (centrală) care creează presiune / gradient de presiune, cu ajutorul căruia circula lichidul (apa) prin tuburi.

            Instalaţia de încălzire este necesitate a organismelor – pentru un comfort biologic – în diverse zone cu variaţii mari de temperatură în cursul unui an.

            Sistemul hemodinamic apărut în urma unor necesităţi – a schimburilor intercelulare. A devenit din ce în ce mai complex odată cu evoluţia organismelor.

 

Necesitatea circulaţiei sanguine:

1)      schimburi dintre celule şi mediul extracelular – aceste schimburi sunt permanente:

¶     organisme:

                           i.      unicelulare – parameci;

                         ii.      pluricelulare – nu au contact direct cu mediul extern; schimbul cu mediul lor de viaţă se face prin intermediul lichidului interstiţial (nu are aceeaşi compoziţie pentru toate organele Þ ex: hepatocitul are mai multe proteine):

»       artropode => inima = organ propulsor;

»       peşti => inima = organ bicameral;

»       amfibieni => inima = organ tricameral;

»       crocodil şi organisme superioare => inima = organ tetracameral;

¶     gaze respiratorii;

¶     nutrimente;

¶     ioni;

¶     substanţe de degradare metabolică;

2)      transport de materie între diferite părţi ale organismului:

¶     nutrimente: tub digestiv şi organe de depozit => celule;

¶     cataboliţi – celule => organe de excreţie;

¶     hormoni – glande => celule ţintă;

3)      transportor de căldură între diferite regiuni ale organismului:

¶     organe => omogenizare => regiuni de eliminare;

4)      transportor de celule, globuline, etc între diferite organe.

 

Elementele componente ale aparatului cardio-vascular:

»       circulaţia sistemică şi pulmonară;

Inimă:

a)      organ central <=> pompă aspiro-respingătoare;

b)      dispoziţie în serie a inimii stângi şi inimii drepte:

§         întoarcere venoasă;

§         debut pulmonar;                  » egalitate volumetrică;

§         debut sistemic;

»       prezenţa valvulelor => unidirecţionalitatea circulaţiei:

o       valvule atrio-ventriculare;

o       valvule sigmoide;

»       marea şi mica circulaţie se realizează prin vasele sanguine: artere, capilare şi vene => schimburi prin sânge şi lichid interstiţial;

»       cât sânge propulsează ventriculul stâng atâta trebuie să propulseze şi ventriculul drept (atât sânge cât vine de la periferie);

Întoarcerea venoasă = cantitatea de sânge ce ajunge în unitatea de timp în atriul drept; este adusă de vena cavă superioară şi vena cavă inferioară;

Debit pulmonar = cantitatea de sânge care este expulzată de ventriculul drept în unitatea de timp;

Debit sistemic = cantitatea de sânge care este expulzată din ventriculul stâng în unitatea de timp;

Dacă ventriculul stâng nu propulsează aceeaşi cantitatea de sânge ca ventriculul drept, debitul sistemic este mai mic decât debitul pulmonar, deci o cantitate de sânge va rămâne în plămâni. Circulaţia pulmonară nu suportă creşteri pulmonare => plasma trece în alveole, alveolele nu mai pot realiza schimb de gaze deci organismul moare.

            Nu există o egalitate perfectă la fiecare ciclu cardiac, dar în timp are loc o egalitate volumetrică.

Circulaţia pulmonară se mai numeşte mica circulaţie.

Circulaţia sistemică se mai numeşte marea circulaţie.

            Sângele trebuie să circule numai într-un singur sens (ventricule => periferie => inimă). Defectele ventriculare compromit activitatea inimii. Unidirecţionalitatea sângelui este dată de diferenţierea locusurilor – atrii şi ventricule – date de valvule atrio-ventriculare şi valvule sigmoide.

            Inima îşi materializează activitatea cu ajutorul vaselor de sânge. Circulaţia sanguină => element al organismului ca tot unitar.

            Plămânii conţin 2 tipuri de sânge (sânge arterial – oxigenat şi sânge venos – neoxigenat).

»       variabilitatea necesităţilor => determină creşterea debitului cardiac, chiar de 5-6 ori în efort fizic;

o       în organismul întreg;

o       în anumite organe şi ţesuturi;

»       controlul circulaţiei:

o       local:

§         întoarcerea venoasă => debit cardiac (inimă);

§         factori locali => periferie (vase);

o       mecanisme neuro-umorale generale;

Circulaţia sanguină => element principal, contribuie la comfortul biologic al organismului.

 

Fiziologia inimii:

            Inima – organ muşchiulos cavitar.

»       pericard;

»       miocard (muşchiul inimii);

»       endocard;

Miocardul:

»       muşchi striat – organ globular – cavitar;

»       elemente contractile – rezervor sanguin şi funcţie de pompă;

»       elemente celulare – generatoare şi conductoare de potenţial de acţiune;

Miocardul conţine mai multe tipuri de ţesut (ţesut nobil – ţesutul muscular striat de tip cardiac).

 

Histofiziologia şi biochimia miocardului:

»       celula miocardică => cilindric-dreptunghiulară;

– auriculară (atrială);              

            – ventriculară;               bandelete miocardice  

                                                             

            – embrionară;                           miocard

            Unitatea morfologică şi funcţională a miocardului (a ţesutului muscular striat cardiac) este cardiomiocitul (celula musculară cardiacă).

            Biochimia = o ştiinţă funcţională a fiziologiei, fiică a fiziologiei.

Nu există 2 cardiomiocite identice, dar există cardiomiocite cu roluri diferite.

¶     sarcolema:

o       invaginaţii în T:

§         apropierea membranei Z;

§         mai numeroase în sistolă;

§         creşte suprafaţa de contact;

o       discuri intercalare:

§         plexus nexi;

§         rezistenţa 1/400 membrana externă;

§         circulaţie ionică;

§         sinciţiu funcţional (auricular, ventricular) => ţesut conjunctiv;

¶     sarcoplasma:

o       miofilamente => sarcomer => membrana Z;

o       mioglobină (o proteină);

o       proteine contractile (actina, miozina) => interdigitate;

o       mitocondrii;

o       reticul sarcoplasmatic închis => triade (în număr redus) <=> tub T;

o       granule de glicogen;

o       ribozomi;

o       lizozomi;

¶     nucleu => nucleoli;

Reacţii celulare            îngroşare => supraîncărcare;

                                    necroză   => reacţie de noxe;

Cardiomiocitul îşi procură Ca²⁺ mai mult din mediul extracelular. Potenţialul de acţiune apărut în cadrul unui miocit cuprinde întregul miocard.

            Cardiomiocitul are numeroase mitocondrii, reticul endoplasmatic redus. Miocardul are nevoie de mult O₂, îşi ia energia prin procese de fosforilare oxidativă.

 

Metabolismul miocardului:

=> histochimia fibrei miocardice:

»       celule musculare albe:

o       contracţie rapidă;

o       mitocondrii în număr redus;

o       enzime anaerobe;

»       celule musculare roşii:

o       contracţie lentă;

o       mitocondrii numeroase;

o       enzime aerobe;

¶     caracteristici metabolice:

·        condiţii normale:

§         funcţionare în aerobioză;

§         saturaţie în O₂ a sângelui venos scăzută;

§         mitocondrii dense;

§         enzimele glicolitice sunt puţin active;

§         catabolismul acizilor graşi crescut;

§         conţinut bogat în mioglobină – rezervor de O₂;

·        activitate contractilă redusă => sinteză redusă de: peptide, lipide, glucide;

¶     captarea substratului:

·        organ aerob => captare de acizi graşi neesterificaţi;

·        glucoză şi acid lactic => mai puţin decât muşchiul scheletic;

·        substratul:

§         captat pasiv: A.G.N. şi Ac. A => gradient de concentraţie;

§         captat activ: glucoza <=> insulino-dependent;

¶     metabolismul glucidic:

·        rezerve reduse de glicogen <=> catecolamine;