Συσταλτικές ιδιότητες του μυοκαρδίου

Κ. Καλλαράς

Καθηγητής Φυσιολογίας

Schmidt RF, Thews G: Human Physiology, 2nd ed. Springer, 1989

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

1. Καμπύλη μήκους-τάσεως

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

Η ενεργός τάση οφείλεται: 1) στην πιο αποτελεσματική δημιουργία εγκάρσιων γεφυρών μεταξύ νηματίων ακτίνης και μυοσίνης (όπως συμβαίνει και στο σκελετικό μυ) 2) στη μεγαλύτερη κλίση της καμπύλης μήκους-τάσεως, η οποία οφείλεται, εν μέρει, στο ότι η επιμήκυνση των μυοϊνιδίων αυξάνει τη συγκέντρωση του ελεύθερου ενδοκυττάριου Ca2+ καθώς και την ευαισθησία της τροπονίνης στο Ca2+.

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

Στον καρδιακό μυ η αύξηση της Στον καρδιακό μυ η αύξηση της ενεργού τάσεως μπορεί να ενεργού τάσεως μπορεί να οφείλεται και στην αύξηση της οφείλεται και στην αύξηση της συσταλτικότηταςσυσταλτικότητας,, η οποία η οποία σχετίζεταισχετίζεται με τη με τη μεταβολή της μεταβολή της μέγιστης ισομετρικής δυνάμεως μέγιστης ισομετρικής δυνάμεως (ισοογκομετρικής πιέσεως) σε (ισοογκομετρικής πιέσεως) σε δεδομένο αρχικό μήκος ινών δεδομένο αρχικό μήκος ινών (τελοδιαστολικό όγκο)(τελοδιαστολικό όγκο) και και εξαρτάταιεξαρτάται από τον ρυθμό από τον ρυθμό δημιουργίας εγκάρδημιουργίας εγκάρσσιων δεσμών ιων δεσμών μεταξύ των νηματίων ακτίνης και μεταξύ των νηματίων ακτίνης και μυοσίνης. μυοσίνης. Οφείλεται Οφείλεται στην στην μεταβολή του μεταβολή του ρυθμού ή της ποσότητας του ρυθμού ή της ποσότητας του CaCa2+2+ που διατίθεται στα μυονημάτια ή που διατίθεται στα μυονημάτια ή στη μεταβολή της συγγένειας των στη μεταβολή της συγγένειας των νηματίων προς το νηματίων προς το CaCa2+2+..

2. Προφόρτιση και μεταφόρτιση

• Προφόρτιση ή προφορτίο (preload): η παθητική τάση στην οποία βρίσκεται ο μυς πριν από τη συστολή.

• Μεταφόρτιση ή μεταφορτίο (afterload): η τυχόν επιπρόσθετη δύναμη που πρέπει να υπερνικήσει ο μυς κατά τη συστολή του για να βραχυνθεί

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

Στον καρδιακό μυ προφόρτιση : η παθητική τάση κατά το τέλος της διαστολής. Ισοδυναμεί με τον βαθμό τελοδιαστολικής διατάσεως των καρδιακών τοιχωμάτων. Μεταφόρτιση : αναπτυσσόμενη τοιχωματική τάση (wall tension) στις καρδιακές κοιλότητες κατά τη φάση εξωθήσεως, δηλ. δύναμη ανά μονάδα εγκάρσιας διατομής του τοιχώματος.

Νόμος Laplace T=P.r/2u

3. Καμπύλη δυνάμεως (φορτίου)-ταχύτητας

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

http://www.ursa.kcom.edu/ (Baer’s Physiology site)

Όταν αυξάνεται το προφορτίο, η ταχύτητα βραχύνσεως αυξάνεται ιδίως σε μεγάλα μεταφορτία, η Vmax όμως δεν

επηρεάζεται από το προφορτίο. Η αύξηση της συσταλτικότητας κατόπιν επιδράσεως ενός ινοτρόπου παράγοντα (π.χ. της αδρεναλίνης) αυξάνει επίσης την ταχύτητα βραχύνσεως για οποιοδήποτε μεταφορτίο, αλλά στην περίπτωση αυτή η επίδραση είναι εντονότερη σε μικρά μεταφορτία.

Berne et al. Physiology, 5th ed., Philadelphia: Elsevier, 2004

H maxdP/dt δεν είναι ανεξάρτητη από το προφορτίο και το μεταφορτίο.

Α= μάρτυρας

Β= επίδραση νοραδρεναλίνης

C=Καρδιακή ανεπάρκεια

4. Διαγράμματα όγκου-πιέσεως της καρδιάς

Bray JJ, Cragg PA, Macknight ADC, Mills RG, Taylor DW. Lecture notes on human physiology. London: Blackwell,1994.

Η καμπύλη Starling ή καμπύλη κοιλιακής

λειτουργίας

Τετμημένη (άξονας Χ):ΤΔΚΠ, ΚΦΠ, Π.Αρ.Κολ., υπό την προϋπόθεση ότι η κοιλιακή ευενδοτότητα (compliance) παραμένει σταθερή. Τεταγμένη (άξονας Y): «έργο παλμού» (όγκος παλμού x μέση αορτική πίεση), μέγιστη συστολική κοιλιακή πίεση, όγκος παλμού και ΚΛΟΑ υπό την προϋπόθεση ότι η καρδιακή συχνότητα και η μεταφόρτιση παραμένουν σταθερές.

Η καμπύλη Starling

Η καμπύλη καρδιακής λειτουργίας ή παροχής

Τετμημένη: ΚΦΠ, Τεταγμένη: ΚΛΟΑ

το χρονικό μεσοδιάστημα μεταξύ των συστολών

η ταχύτητα κοιλιακής χαλάσεως

η συμβολή της κολπικής συστολής στην πλήρωση των κοιλιών

το ύψος της κολπικής και της κοιλιακής πιέσεως κατά τη διάρκεια της διαστολής

η ευενδοτότητα της αριστερής κοιλίας

η αρνητική ενδοθωρακική πίεση

η θέση του σώματος

ο βαθμός φλεβοσυστολής

η συστολή των γραμμωτών μυών (μυϊκή αντλία)

ο συνολικός όγκος αίματος.

Παράγοντες που επηρεάζουν τον

τελοδιαστολικό όγκο της καρδιάς

Παράγοντες που επηρεάζουν τον τελοδιαστολικό όγκο της

καρδιάς

Ganong W. Review of Medical Physiology, 11st Edition, 1983

5. Παράγοντες που επηρεάζουν τη συσταλτικότητα

της καρδιάς

Ganong W. Review of Medical Physiology, 21st Edition, 2001

Καμπύλη καρδιακής λειτουργίας

Μέγιστη ανά μονάδα χρόνου μεταβολή της πιέσεως (maxdP/dt)

Κλάσμα εξωθήσεως

Συσχέτιση τελοσυστολικού όγκου-τελοσυστολικής πιέσεως

Δείκτες συσταλτικότητας του μυοκαρδίου

Καμπύλη καρδιακής λειτουργίας

Γκίμπα Ολ. Η Φυσιολογία του ανθρώπου. Τόμος Β’ Ζυγός, Θεσ/νίκη 1999

Μέγιστη ανά μονάδα χρόνου μεταβολή της πιέσεως

(maxdP/dt)

Κλάσμα εξωθήσεως

% αναλογία του ΟΠ σε σχέση με τη συνολική διαστολική πλήρωση της κοιλίας Αποτελεί δείκτη της συσταλτικότητας στη φάση εξωθήσεως. Μπορεί να μετρηθεί υπερηχογραφικά, ραδιοϊσοτοπικά και αγγειογραφικά Η φυσιολογική του τιμή στην ηρεμία κυμαίνεται στο 50-70%.

Zipes et al. Braunwald’s Heart Disease. 7th ed. Elsevier, Saunders, 2005

Συσχέτιση τελοσυστολικού όγκου-τελοσυστολικής

πιέσεως

Η κλίση της ευθείας ΕSPVR = δείκτης ανελαστικότητας

6. Η δράση διαφόρων φυσικών και χημικών

παραγόντων στην ηλεκτρική και τη μηχανική

δραστηριότητα της καρδιάς

Despopoulos A, Sibernagl S. Colour atlas of Physiology, 5th ed. Thieme 2003

Despopoulos A, Sibernagl S. Colour atlas of Physiology, 5th ed. Thieme 2003

Schmidt RF, Thews G: Human Physiology, 2nd ed. Springer, 1989

7. Σύζευξη καρδιακής και αγγειακής λειτουργίας

Αποστολάκης Μ. Στοιχεία Φυσιολογίας του ανθρώπου, Τόμος Β’, Θεσ/νίκη 1995

Αποστολάκης Μ. Στοιχεία Φυσιολογίας του ανθρώπου, Τόμος Β’, Θεσ/νίκη 1995

Επίδραση Ρθ στην καμπύλη καρδιακής λειτουργίας

Μ Π Π = 7 mmHg, Κ Φ Π = 0 mmHg, Α Φ Ε = 1.4 mmHg/LΑΦΕ = 2/3φλεβική αντίσταση,

1/3 αντίσταση από αρτηρίδια και μικρές αρτηρίες

ΦΕ = (ΜΜΠ-ΚΦΠ) / ΑΦΕ

Αποστολάκης Μ. Στοιχεία Φυσιολογίας του ανθρώπου, Τόμος Β’, Θεσ/νίκη 1995

Sperelakis N, Banks RO. Essentials of Physiology, 2nd edition, London: Little, Brown, 1996.