Tema: – Fiziologia inimii – Activitatea mecanică a inimii. Mecanisme umorale de reglare a activităţii cardiace.
Subiect:
» cordul de broască „in situ” / „in vitro”;
» legea inimii;
» acţiunea principalilor ioni extracelulari;
» efectele unor mediatori chimic;
Sistemul circulator
Legea inimii:
Principiu: – muşchiul cardiac are capacitatea de a-şi modifica forţa de contracţie în funcţie de:
¶ gradul de umplere diastolică (consecinţă a aportului sanguin periferic);
¶ rezistenţa sistemului arterial la curgerea sângelui;
Material necesar:
¶ broască;
¶ dispozitiv de perfuzie;
¶ planşetă de plută;
¶ dispozitiv care mimează rezistenţa periferică;
¶ sistem de înregistrare;
¶ trusă de vivisecţie;
¶ accesorii (ace cu gămălie, canulă de sticlă pentru perfuzarea cordului, aţă);
Tehnica de lucru:
Demonstrarea legii inimii se face pe preparat „in situ”. Se realizează experimental două situaţii care să permită:
□ modificarea întoarcerii venoase;
□ modificarea rezistenţei sistemului arterial;
Se spinalizează broasca. Se plasează broasca pe planşeta de plută. Se evidenţiază cordul, prin secţionarea sacului pericardic.
A. Modificarea întoarcerii venoase:
Se canulează sinusul venos. Se adaptează canula la vasul de perfuzie. Se ligaturează una din aorte. Cealaltă aortă se canulează şi se pune în legătură cu un sistem de tuburi cu ramificaţii laterale.
Tuburile laterale semnifică ramificaţiile arteriale iar înălţimea la care urcă coloana de lichid mimează rezistenţa capilară. Se permite unei cantităţi crescute de lichid să perfuzeze cordul (cantitatea de lichid este reglată cu o clemă care se aşeză pe tubul dintre vasul de perfuzie şi canula din sinusul venos).
Se apreciază debitul cardiac prin numărul de picături recoltate pe prima canulă laterală a tubului.
B. Modicarea rezistenţei periferice:
Creşterea rezistenţei periferice este stimulată prin obstruarea succesivă a tuburilor laterale de pe canula din aortă, inima va fi obligată să pompeze lichidul la înălţimi din ce în ce mai mari (h1, h2 şi ulterior h3).
Se stabileşte de fiecare dată debitul cardiac prin numărul de picături recoltat la nivelul fiecărei canule.
Se constată că după o perioadă scurtă (de adaptare) debitul cardiac rămâne constant.
Influenţe extrinseci asupra activităţii cardiace:
Automatismul inimii poate fi influenţat de o serie de factori:
a. concentraţii ionice;
b. mediatori chimici;
c. temperatură;
d. influenţe extrinseci nervoase;
a. Rolul ionilor în activitatea cardiacă
Principiu: – se poate constata acţiunea pe care diferiţi ioni o au asupra activităţii cardiace (forţa de contracţie, frecvenţă) prin urmărirea modificării activităţii mecanice a inimii sub influenţa acestor ioni introduşi în lichidul de perfuzie.
Material necesar:
□ broască;
□ planşetă de plută ace cu gămălie;
□ dispozitiv de perfuzie;
o vas cu lichid de perfuzie;
o canule de sticlă pentru sinusul venos;
□ sistem de înregistrare;
□ accesorii (tampoane mici de vată, comprese de tifon);
Tehnica de lucru:
Se spinalizează broasca. Se evidenţiază cordul, prin toracotomie urmată de secţionarea ulterioară a sacului pericardic. Se canulează sinusul venos şi se racordează canula la vasul de perfuzie.
Se izolează inima de restul organismului prin ligatură şi ulterior secţionarea aortei. Se realizează conectarea vârful inimii (cu ajutorul unei serfine) la sistemul de înregistrare.
1. Influenţa ionilor de calciu:
Se adaugă în lichidul de perfuzie câteva picături de clorură de calciu (1%0) şi se constată:
□ creşterea amplitudinii contracţiilor;
□ creşterea tonusului bazal al inimii;
□ tahicardie moderată;
□ posibil oprirea cordului în sistolă. În această situaţie cordul este dur („rigiditate calcică”);
Concentraţia calciului în lichidul extracelular este un factor determinant al forţei de contracţie a muşchiului cardiac.
Calciul este un factor inotrop pozitiv. Forţa de contracţie depinde de mărimea influxului de calciu. În doze mici, stimulează excitabilitatea şi contractilitatea muşchiului cardiac.
Excesul de calciu în lichidul extracelular produce oprirea cordului în sistolă („rigiditate calcică”).
Absenţa calciului în lichidul de perfuzie produce oprirea cordului în diastolă (devine dominantă acţiunea potasiului).
2. Influenţa ionilor de sodiu:
Ionii de sodiu sunt indispensabili dar nu şi suficienţi pentru menţinerea unei activităţi normale a muşchiului cardiac.
Prezenţa în exces a ionilor de sodiu produc o acţiune inhibitorie asupra excitabilităţii şi contractilităţii miocardului (hiperpolarizarea membranară).
Introducerea în exces în lichidul de perfuzie produce oprirea inimii în diastolă.
3. Influenţa ionilor de potasiu:
Ionii de potasiu sunt necesari menţinerii automatismului cardiac, dar într-o anumită proporţie cu ionii de Ca, Mg şi de Na.
Dacă se adaugă în lichidul de perfuzie KCl 1%0 (exces de ioni de potasiu) se produce bradicardie, scăderea amplitudinii contracţiilor până la oprirea cordului în diastolă.
Aspectul cordului în această situaţie este globulos şi plin de lichid („inhibiţie potasică”).
b. Influenţa mediatorilor chimici
Se adaugă în lichidul de perfuzie adrenalină (0,2-0,5 ml din soluţie 1/100.000).
Se constată creşterea frecvenţei şi a amplitudinii contracţiilor. Efectul este asemănător cu cel care se obţine prin stimularea simpatică.
Adăugarea în lichidul de perfuzie de acetilcolină (0,5 ml din soluţie 1/1.000.000) duce la scăderea amplitudinii contracţiilor cardiace, urmată de oprirea inimii în diastolă. Efectul este asemănător cu cel obţinut prin stimularea parasimpatică.
