Anatomia si fiziologia aparatului cardio-vascular

Inima

Inima, organul central al aparatului cardiovascular, este situata in mediastin - intre cei doi plamani. Are forma unei piramide triunghiulare, cu axul indreptat oblic in jos, la stanga si inainte. Astfel, 1/3 din inima este situata la dreapta si 2/3 la stanga planului mediosagital al corpului. Greutatea inimii este de 250-300 g. Prezinta o fata convexa, sternocostala, si o fata plana, diafragmatica.

Cele doua fete se unesc printr-o margine mai ascutita, marginea dreapta. Marginea stanga, rotunjita, vine in raport cu plamanul stang. Baza inimii este situata posterior si la dreapta, aici gasindu-se vasele mari ale inimii. La baza inimii se afla atriile, iar spre varf, ventriculele.

Pe suprafata inimii se gasesc o serie de santuri: doua interventriculare si doua atrioventriculare, numite si santuri coronare, intre atrii si ventricule.

Cavitatile inimii

Atriile au forma cubica, o capacitate mai mica decat a ventriculelor, peretii mai subtiri si prezinta cate o prelungire, numite urechiuse. La nivelul atriului drept se gasesc orificiul venei cave superioare, orificiul venei cave inferioare, orificiul sinusului coronar, orificiul urechiusei drepte si orificiul atrioventricular drept, prevazut cu valva tricuspida. La nivelul atriului stang sunt patru orificii de deschidere ale venelor pulmonare, orificiul de deschidere al urechiusei stangi si orificiul atrioventricular prevazut cu valva bicuspida (mitrala). Cele doua atrii sunt separate prin septul interatrial.

Ventriculele au o forma piramidala triunghiulara, cu baza spre orificiul atrioventricular. Peretii lor nu sunt netezi, ci prezinta, pe fata interna, trabecule. La baza ventriculilor se afla orificiile atrioventriculare - drept si stang -, fiecare prevazut cu valva atrioventriculara si orificiile arteriale prin care ventriculul stang comunica cu aorta, iar cel drept, cu trunchiul pulmonar. Fiecare orificiu arterial este prevazut cu trei valvule semilunare sau sigmoide, care au aspect de cuib de randunica. Cele doua ventricule sunt separate prin septul interventricular.

Arborele vascular

Arborele vascular este format din artere, vase prin care sagele circula dinspre inima spre tesuturi si organe, capilare, vase cu calibru foarte mic, la nivelul carora se fac schimburile intre sange si diferitele tesuturi, si vene, prin care sangele este readus la inima.

Arterele si venele au in structura peretilor lor trei tunici suprapuse, care, de la exterior spre interior, sunt: adventicea, media si intima. Calibrul arterelor scade de la inima spre periferie, cele mai mici fiind arteriolele (in unele cazuri, metarteriolele), care se continua cu capilarele.

Structura arterelor si venelor

Tunica externa - adventicea este formata din tesut conjunctiv, cu fibre de colagen si elastice. In structura adventicei arterelor, ca si la vene, exista vase mici de sange care hranesc peretele vascular si care patrund in tunica medie. in adventice se gasesc si fibre nervoase vegetative, cu rol vasomotor.

Tunica medie are structura diferita, in functie de calibrul arterelor. La arterele mari, numite artere de tip elastic, media este formata din lame elastice cu dispozitie concentrica, rare fibre musculare netede si tesut conjunctiv. in arterele mijlocii si mici, numite artere de tip muscular, media este groasa si contine numeroase fibre musculare netede, printre care sunt dispersate fibre colagene si elastice.

Tunica interna, intima, este alcatuita dintr-un rand de celule endoteliale turtite, asezate pe o membrana bazala. Intima se continua cu endocardul ventriculilor.

Peretele venelor, al caror calibru creste de la periferie spre intima, are in structura sa aceleasi trei tunici ca si la artere, cu cateva deosebiri. in venele situate sub nivelul cordului, unde sangele circula in sens opus gravitatiei, endoteliul acopera din loc in loc valvule in forma de cuib de randunica, ce au rolul de a fragmenta si directiona coloana de sange.

Structura capilarelor

Sunt vase de calibru mic, raspandite in toate tesuturile si organele. In structura lor, se disting, la exterior, un strat format din tesut conjunctiv cu fibre colagene si de reticulina, in care se gasesc si fibre nervoase vegetative, iar la interior, un endoteliu format dintr-un singur strat de celule turtite, asezate pe membrana bazala.

In ficat si in glandele endocrine exista capilare de tip special, numite sinusoide; ele au calibru mai mare, peretele intrerupt din loc in loc, ceea ce favorizeaza schimburile, si un lumen neregulat, prezentand dilatari si stramtorari.

Marea si mica circulatie

In alcatuirea arborelui vascular se disting doua teritorii de circulatie: circulatia mare - sistemica, si circulatia mica - pulmonara.

Circulatia mica

Circulatia pulmonara incepe in ventriculul drept, prin trunchiul arterei pulmonare, care transporta spre plaman sange cu CO2.

Eseu: Musculatura genunchiului - muschi cu actiune principala si secundara Referat: Olimpiada de Biologie - subiecte

Trunchiul pulmonar se imparte in cele doua artere pulmonare, care duc sangele cu CO2 spre reteaua capilara din jurul alveolelor, unde il cedeaza alveolelor care-l elimina prin expiratie. Sangele cu O2 este colectat de venele pulmonare, cate doua pentru fiecare plaman. Cele patru vene pulmonare sfarsesc in atriul stang.

Circulatia mare

Circulatia sistemica incepe in ventriculul stang, prin artera aorta care transporta sangele cu O2 si substante nutritive spre tesuturi si organe. De la nivelul acestora, sangele incarcat cu CO2 este preluat de cele doua vene cave care il duc in atriul drept.

Sistemul aortic

Este format din artera aorta si din ramurile ei, care iriga toate tesuturile si organele corpului omenesc.

Sistemul aortic incepe din ventriculul stang cu aorta ascendenta, din care se desprind cele doua artere coronare. Dupa ce urca 5-6 cm, se curbeaza si formeaza arcul aortic, care se continua cu aorta descendenta, subimpartita in toracala si abdominala. Terminal, aorta abdominala se bifurca in arterele iliace comune, stanga si dreapta.

Ramurile arcului aortic

Dinspre dreapta spre stanga, din arc se desprind trunchiul brahiocefalic, artera carotida comuna stanga si artera subclaviculara stanga. Trunchiul brahiocefalic se imparte apoi in artera carotida comuna dreapta si artera subclaviculara dreapta. Ambele artere carotide comune, stanga si dreapta, urca la nivelul gatului pana in dreptul marginii superioare a cartilajului tiroid, unde se bifurca in artera carotida externa si interna. La acest nivel exista o mica dilatatie, sinusul carotic (carotidian), bogata in receptori.

Artera carotida externa iriga gatul, regiunile occipitala si temporala si viscerele fetei. Artera carotida interna patrunde in craniu, irigand creierul si ochiul. Arterele subclaviculare ajung de la originea lor pana in axila, unde iau numele de artere axilare. Din arterele subclaviculare se desprind: artera vertebrala, care intra in craniu prin gaura occipitala, unde se uneste cu opusa, participand la vascularizatia encefalului, si artera toracica interna, din care iau nastere arterele intercostale anterioare.

Artera axilara vascularizeaza atat peretii axilei, cat si peretele anterolateral al toracelui si se continua cu artera brahiala care vascularizeaza bratul. La plica cotului, artera brahiala da nastere la arterele radiala si ulnara, care vascularizeaza antebratul. La mana se formeaza arcadele palmare, din care se desprind arterele digitale.

Ramurile aortei descendente

Aorta descendenta toracica da ramuri parietale si viscerale. Ramurile viscerale sunt arterele bronsice, pericardice si esofagiene.

Aorta descendenta abdominala da si ea ramuri parietale si viscerale. Ramurile viscerale sunt: trunchiul celiac, artera mezenterica superioara, arterele suprarenale - stanga si dreapta -, arterele renale - stanga si dreapta -, arterele testiculare, respectiv ovariene - stanga si dreapta -, si artera mezenterica inferioara. Trunchiul celiac se imparte in trei ramuri - splenica, gastrica stanga si hepatica - si vascularizeaza stomacul, duodenul, pancreasul, ficatul si splina. Artera mezenterica superioara vascularizeaza jejuno-ileonul, cecul, colonul ascendent si partea dreapta a colonului transvers. Artera mezenterica inferioara vascularizeaza partea stanga a colonului transvers, colonul descendent, sigmoidul si partea superioara a rectului.

Ramurile terminale ale aortei

Arterele iliace comune - stanga si dreapta -, ajunse la articulatia sacro-iliaca, se impart fiecare in artere iliace externa si interna.

Artera iliaca externa iese din bazin si ajunge pe fata anterioara a coapsei, devenind artera femurala, care iriga coapsa. Se continua cu artera poplitee, care se afla in fosa poplitee (fata posterioara a genunchiu-lui). Ea se imparte in doua artere tibiale: 1. artera tibiala anterioara iriga fata anterioara a gambei si laba piciorului si se termina prin artera dorsala a piciorului, din care se desprind arterele digitale dorsale; 2. artera tibiala posterioara iriga fata posterioara a gambei si, ajunsa in regiunea plantara, se imparte in cele doua artere plantare, interna si externa, din care se desprind arterele digitale plantare.

Artera iliaca interna are ramuri parietale pentru peretii bazinului si ramuri viscerale pentru organele din bazin (vezica urinara, ultima portiune a rectului) si organele genitale - uter, vagin, vulva, prostata, penis.

Sistemul venos

Sistemul venos al marii circulatii este reprezentat de doua vene mari: vena cava superioara si vena cava inferioara.

Vena cava superioara. Strange sangele venos de la creier, cap, gat, prin venele jugulare interne, de la membrele superioare, prin venele subclaviculare, si de la torace (spatiile intercostale, esofag, bronhii, pericard si diafragm), prin sistemul azygos.

De fiecare parte, prin unirea venei jugulare interne cu vena subclaviculara, iau nastere venele brahiocefalice stanga si dreapta, iar prin fuzionarea acestora se formeaza vena cava superioara.

Vena subclaviculara continua vena axilara care strange sangele venos de la nivelul membrelor superioare. Sangele venos al membrelor superioare este colectat de doua sisteme venoase, unul profund si unul superficial.

Venele profunde poarta aceeasi denumire cu arte-rele care le insotesc.

Venele superficiale, subcutanate, se gasesc imediat sub piele si se pot vedea cu ochiul liber prin transparenta, datorita coloratiei albastre. Ele nu insotesc arterele si se varsa in venele profunde. La nivelul lor se fac injectii venoase.

Vena cava inferioara. Aduna sangele venos de la membrele inferioare, de la peretii si viscerele din bazin, de la rinichi, suprarenale, testicule, respectiv ovare, de la peretele posterior al abdomenului (venele lombare), cat si de la ficat (venele hepatice). Vena cava inferioara se formeaza prin unirea venei iliace comune stangi cu cea dreapta. La randul ei, fiecare vena iliaca comuna este formata prin unirea venei iliace externe cu vena iliaca interna. Vena iliaca interna colecteaza sangele de la peretii si viscerele din bazin.

Vena iliaca externa continua vena femurala care strange sangele venos de la nivelul membrului inferior. Ca si la membrul superior, se disting vene superficiale si vene profunde (cu aceleasi caracteristici).

Vena cava inferioara urca la dreapta coloanei vertebrale, strabate diafragma si se termina in atriul drept.

0 vena aparte a marii circulatii este vena porta, care transporta spre ficat sange incarcat cu substante nutritive rezultate in urma absorbtiei intestinale. Ea se formeaza din unirea a trei vene: mezenterica superioara, mezenterica inferioara si splenica.

Fiziologia aparatului cardio-vascular

Aparatul cardiovascular asigura circulatia sangelui si a limfei in organism. Prin aceasta se indeplinesc doua functii majore:

1. distribuirea substantelor nutritive si a oxigenului tuturor celulelor din organism;

2. colectarea produsilor tisulari de catabolism pentru a fi excretati. Forta motrice a acestui sistem este inima, in timp ce arterele reprezinta conductele de distributie, venele, rezervoarele de sange, asigurand intoarcerea acestuia la inima, iar microcirculatia (arteriole, metarteriole, capilare, venule), teritoriul vascular la nivelul caruia au loc schimburile de substante si gaze.

Fiziologia circulatiei sangelui

Cu studiul circulatiei sangelui se ocupa hemodinamica. Sangele se deplaseaza in circuit inchis si intr-un singur sens. Deoarece mica si marea circulatie sunt dispuse in serie, volumul de sange pompat de ventriculul stang, intr-un minut, in marea circulatie, este egal cu cel pompat de ventriculul drept in mica circulatie.

Circulatia arteriala

Arterele sunt vase prin care sangele iese din inima si au urmatoarele proprietati functionale:

Elasticitatea este proprietatea arterelor mari de a se lasa destinse cand creste presiunea sangelui si de a reveni la calibrul initial cand presiunea a scazut la valori mai mici. In timpul sistolei ventriculare, in artere este pompat un volum de 75 ml de sange peste cel continut in aceste vase. Datorita elasticitatii, unda de soc sistolica este amortizata. Are loc inmagazinarea unei parti a energiei sistolice sub forma de energie elastica a peretilor arteriali. Aceasta energie este retro-cedata coloanei de sange, in timpul diastolei. Prin aceste variatii pasive ale calibrului vaselor mari, se pro-duce transformarea ejectiei sacadate a sangelui din inima in curgere continua a acestuia prin artere.

Contractilitatea este proprietatea vaselor de a-si modifica marcat diametrul lumenului prin contractarea / relaxarea muschilor netezi din peretele lor. Acest fapt permite un control fin al distributiei debitului cardiac catre diferite organe si tesuturi. Tonusul musculaturii netede depinde de activitatea nervilor simpatici, de presiunea arteriala, de concentratia locala a unor metaboliti si de activitatea unor mediatori.

Suprafata totala de sectiune a arborelui circulator creste semnificativ pe masura ce avansam spre periferie. Viteza de curgere va fi invers proportionala cu suprafata de sectiune.

Circulatia sangelui prin artere se apreciaza masurand presiunea arteriala, debitul sangvin si rezistenta la curgere a sangelui (rezistenta periferica).

Presiunea arteriala - sangele circula in vase sub o anumita presiune, care depaseste presiunea atmosferica cu 120 mm Hg in timpul sistolei ventriculare stangi (presiune arteriala maxima sau sistolica) si cu 80 mmHg in timpul diastolei (presiune arteriala minima sau diastolica). In practica medicala curenta, la om, presiunea sangelui se apreciaza indirect, prin masurarea tensiunii arteriale. Aceasta se determina masurand contrapresiunea necesara a fi aplicata la exteriorul arterei, pentru a egala presiunea sangelui din interior.

Factorii determinanti ai presiunii arteriale sunt:

Debitul cardiac. Presiunea arteriala variaza proportional cu acesta.

Rezistenta periferica reprezinta totalitatea factorilor care se opun curgerii sangelui prin vase. Este invers proportionala cu puterea a 4-a a razei vasului si direct proportionala cu vascozitatea sangelui si lungimea vasului. Cea mai mare rezistenta se intalneste la nivelul arteriolelor. Cu cat vasul este mai ingust si mai lung, cu atat rezistenta pe care o opune curgerii sangelui este mai mare.

Volumul sanguin (volemia) variaza concordant cu variatia lichidelor extracelulare (LEC). in scaderi ale volumului LEC, scade si volemia si se produce o diminuare a presiunii arteriale (hipotensiune); in cresteri ale LEC, creste volemia si se produce o crestere a presiunii arteriale (hipertensiune).

Elasticitatea contribuie la amortizarea tensiunii arteriale in sistola si la mentinerea ei in diastola. Scade cu varsta.

Intre debitul circulant, presiunea sangelui si rezistenta la curgere exista relatii matematice. Debitul este direct proportional cu presiunea si invers proportional cu rezistenta: D = P/R.

Viteza sangelui in artere, ca si presiunea, scade pe masura ce ne departam de inima. in aorta viteza este de 500 mm/s, iar in capilare, de 0,5 mm/s, deci de o mie de ori mai redusa. Aceasta se datoreaza cresterii suprafetei de sectiune a teritoriului capilar de o mie de ori fata de cea a aortei.

Reglarea nervoasa a circulatiei sangvine

Sistemul nervos afecteaza in special functiile globale, ca, de exemplu, redistributia sangvina in diverse teritorii ale organismului, cresterea activitatii pompei cardiace, si asigura in special controlul rapid al presiunii arteriale. Sistemul nervos controleaza circulatia exclusiv prin intermediul sistemului nervos vegetativ, mai ales prin sistemul nervos simpatic; sistemul nervos parasimpatic este important in reglarea functiilor cordului.

Nervii simpatici contin un numar foarte mare de fibre vasoconstrictoare si doar putine fibre vasodilatatoare. Fibrele vasoconstrictoare sunt distribuite tuturor segmentelor aparatului circulator, gasindu-se in numar mai mare in unele tesuturi (rinichi, intestin, splina si piele).

In substanta reticulata bulbara si in treimea inferioara a puntii, bilateral, se afla centrul vasomotor. Acest centru transmite impulsuri eferente prin maduva spinarii si, de aici, prin fibre simpatice vasoconstrictoare, la aproape toate vasele sangvine, care prezinta o zona vasoconstrictoare si o zona vasodilatatoare.