MUŞCHIUL CARDIAC. INIMA CA POMPĂ

Inima este un organ muscular în formă de con localizat în mediastin între plămâni şi

posterior de stern.

Straturile inimii sunt:

1. Endocardul

2. Miocardul

3. Epicardul

4. Pericardul (învelişul extern al inimii)

Septum este peretele ce desparte părţile dreaptă şi stângă a inimii.

Valvulele atrioventriculare se află între atrii şi ventricule – pe dreata – valvula

tricuspidală şi pe stânga – valvula bicuspidală; valvulele sunt întreţinute de coardele tendinoase,

care se prelungesc cu ţesut muscular ce se ataşează de ventricole.

Inima este alcătuită din 2 pompe distincte: inima dreaptă, care pompează sângele către

plămâni şi inima stângă, ce pompează sângele către organele periferice. La rândul lor, fiecare

dintre aceste 2 inimi distincte, constă din câte o pompă pulsatilă bicamerală, formată dintr-un

atriu şi un ventricul. Atriul îndeplineşte funcţia de rezervor sanguin, dar şi de poartă de intrare

spre ventricul. În acelaşi timp, el funcţionează şi ca pompă, însă de forţă redusă, determinând o

mică umplere ventriculară suplimentară, la sfârşitul fiecărei diastole. Ventriculul, în schimb,

asigură principala forţă de propulsare a sângelui atât în circulaţia mare (periferică) cât şi în

circulaţia mică (pulmonară).

Bătăile ritmice ale inimii sunt asigurate prin mecanisme speciale, ce au sediul chiar în

inimă. Ele emit stimului ritmici care se propagă sub formă de potenţiale de acţiune, în întreg

miocardul, determinând contracţiile cardiace ritmice.

FIZIOLOGIA MUŞCHIULUI CARDIAC.

Anatomia funcţională a muşchiului cardiac.

Celulele musculare cardiace formează o ţesetură de fibre care se despart, se

recombină şi apoi se separă din nou. Miocardul este un muşchi striat la fel ca muşchiul scheletic

tipic. Mai mult, muşchiul cardiac are şi miofibrile tipice, formate din filamente de actină şi

miozină aproape identice cu cele întâlnite la muşchiul scheletic. Aceste filamente se întrepătrund

şi glisează în lungul lor în timpul contracţiei, în aceeaşi manieră cu a filamentelor omoloage ale

muşchiului scheletic.

Miocardul ca sinciţiu. Miocardul reprezintă un sinciţiu format din numeroase celule

musculare cardiace, în care aceste celule sunt aşa de interconectate, încât în momentul când o

1

celulă este excitată, potenţialul de acţiune se propagă prin ţesătura de interconexiuni, la toate

celelalte.

Inima este alcătuită din 2 sinciţii separate: sinciţiul atrial, care formează pereţii atriilor, şi

sinciţiul ventricular, care formează pereţii celor 2 ventriculi. Atriile sunt separate de ventricule

prin ţesut fibros, care înconjoară orificiile valvulare atrio-ventriculare. În mod normal,

potenţialele de acţiune sunt conduse de la sinciţiul atrial la sinciţiul ventricular, numai pe calea

sistemului de conducere specializat, fasciculul A-V. Această divizare a masei musculare cardiace

în două teritorii sinciţiale separate, permite atriilor să se contracte cu puţin mai devreme faţă de

ventricule, fapt important pentru eficienţa pompei ventriculare.

Potenţialele de acţiune ale muşchiului cardiac.

Potenţialul membranar de repaus al fibrei musculare cardiace este în mod normal de – 85

până la – 95 mV, iar cel al fibrelor specializate Purkinje, de aproximativ – 90 până la – 100 mV.

Potenţialul de acţiune al miocardului ventricular are o valoare de 105 mV, ceea ce

îbseamnă că potenţialul de membrană creşte de la valoarea sa normală foarte negativă, la o

valoare uşor pozitivă de aproximativ + 20 mV. Apoi, după vârful iniţial, membrana rămâne

depolarizată pe o durată de 0,2 sec. în cazul muşchiului atrial, şi de 0,3 sec. în cazul muşchiului

ventricular, prezentând un platou, urmat la sfârşit de o repolarizare abruptă. Prezenţa platoului

potenţialului de acţiune determină o creştere de 3 până la 15 ori a duratei contracţiei la muşchiul

cardiac în comparaţie cu muşchiul scheletic.

Viteza de conducere în miocard. Viteza de conducere atât prin miocardul atrial, cât şi

prin cel ventricular, este de 0,3 până la 0,5 m/sec. adică 1/250 din viteza de conducere a fibrelor

nervoase mielinice groase şi aproximativ 1/10 din viteza de conducere a fibrelor musculare

scheletice. Viteza de conducere prin sistemul specializat, variază în diferite porţiuni ale acestuia,

între 0,02 şi 4 m/sec.

Perioada refractară a muşchiului cardiac. Miocardul, asemănător tuturor ţesuturilor

excitabile, este refractar la restimulare, pe toată durata potenţialului de acţiune. De aceea,

perioada refractară a inimii reprezintă intervalul de timp în care un impuls cardiac normal nu

poate reexcita o arie musculară cardiacă deja excitată. Perioada refractară normală a ventriculului

este de la 0,25 la 0,30 sec., corespunzând aproximativ cu durata potenţialului de acţiune. La

aceasta se mai adaugă şi o perioadă refractară relativă de aproximativ 0,05 sec., în timpul căreia

muşchiul este mai greu excitabil decât în mod normal, dar poate fi totuşi excitat.

Perioada refractară a miocardului atrial este mult mai scurtă ca a ventriculului

((aproximativ 0,15 sec.), iar perioada refractară relativă este de numai 0,03 sec. Din această

cauză atriile pot avea o activitate contractilă ritmică la o frecvenţă mai mare decât ventriculele.

2

Durata contracţiei. Miocardul începe să se contracte la câteva milisecunde după

începutul potenţialului de acţiune şi continuă să se contracte câteva milisecunde după terminarea

acestuia. De aceea, contracţia miocardului durează în funcţie de durata potenţialului de acţiune –

aproximativ 0,2 sec. la muşchiul atrial şi 0,3 sec. la muşchiul ventricular.

EXCITAŢIA RITMICĂ A INIMII

Inima este dotată cu un sistem specializat care generează impulsuri ritmice pentru a

produce contracţiile cardiace ritmice şi pentru a conduce rapid aceste impulsuri în toată inima.

Când acest sistem funcţionează normal, atriile se contractă cu aproximativ o zecime de secundă

mai devreme decât ventriculele, putând realiza o umplere suplimentară a ventriculelor, înainte ca

acestea să pompeze sângele la plămâni şi în circulaţia periferică.

Sistemul specializat excito-conductor al inimii. Sistemul excito-conductor al inimii este

compus din: nodul sinusal (denumit şi nodul sino-atrial, sau nodul S-A); căile internodale, care

conduc impulsurile de la nodul sinusal la nodul A-V; nodul A-V (denimit şi nodul

atrioventricular), unde are loc o întârziere a impulsurilor atriale mai înainte ca acestea să se

propage la ventricule; fasciculul A-V (His), care conduce impulsurile de la atrii la ventricule; şi

ramurile drept şi stâng ale fascicului A-V, formate din fibre Purkinje, care conduc impulsurile

cardiace la toate celulele ventriculare.

Chiar şi în absenţa unui stimul extern, fibrele nodului A-V descarcă stimuli ritmogeni

endogeni, cu o frecvenţă de 40-60 pe minut, iar fibrele Purkinje, elaborează impulsuri cu o

frecvenţă de 15-40 pe minut. Aceste frecvenţe diferă net de ale ritmului sinusal, care sunt în jur

de 70-80 pe minut

Nodul sinusal. Nodul este un mănunchi de fibre musculare specializate, mic şi aplatizat,

de formă elipsoidală, având o lungime de 15 mm, o lăţime de 3 mm şi o grosime de 1 mm; este

localizat în peretele supero-lateral al atriilor drept în vecinătatea locului de vărsare a venei cave

superioare. Fibrele acestui nod, având un diametru de numai 3-5 microni, nu conţin aproape

deloc filamente contractile. Ele sunt înconjurate de fibre ale musculaturii atriale având diametre

de 10-15 microni. Există continuitate între fibrele nodului şi ale atriului, aşa încât orice potenţial

de acţiune declanşat în nodul sinisal, se răspândeşte imediat la atrii.

Căile internodale şi propagarea impulsului sinusal la nivelul atriilor. Capetele

fibrelor din nodul sinusal sunt conectate cu fibrele musculare atriale aflate la periferia nodului,

încât potenţialul de acţiune iese din nodul sinusal şi se propagă în musculatura atrială, precum şi

la nodul A-V. Viteza de conducere la nivelul fibrelor atriale este de 0,3-0,5 m/sec. La nivelul

atriilor există bandelete musculare care conţin fibre care conduc impulsul cu o viteză de

aproximativ 1 m/sec. Unul dintre aceste fascicule parcurge peretele anterior al atriului drept şi se

termină la musculatura atriului stâng, în vreme ce alte 3 asemenea benzi musculare se curbează

3

pe pereţii atriului drept şi converg la partea superioară a nodului A-V. Aceste 3 mici benzi

musculare cu conducere rapidă sunt denumite căi internodale. Viteza mare de conducere prin

aceste facsicule se datorează prezenţei în structura lor a fibrelor Purkinje, similare cu cele

întâlnite la nivelul ventriculelor, fibre ce posedă o viteză de conducere cu mult mai mare.

Nodul A-V şi întârzierea conducerii impulsului. Sistemul de conducere este astfel

organizat încât impulsul sinusal nu ajunge imediat la ventricule. Se oferă astfel atriilor

posibilitatea de a-şi goli conţinutul în ventricule, înainte ca acestea să se contracte. Sediul

principal al întârzierii este reprezentat de nodul A-V şi conexiunile acestuia.

Nodul A-V este localizat în partea posterioară a peretelui septal al atriului drept, imediat

înapoia tricuspidei. Parcurgând căile internodale, stimulul ajunge la nodul A-V în 0,03sec. La

traversarea nodului, stimulul întârzie alte 0,09 sec., după care atinge porţiunea penetrantă a

fascicului A-V unde mai întârzie 0,04sec. Porţiunea penetrantă a căii A-V este alcătuită din

numeroase fascicule subţiri ce străbat septul fibros care separă atriile de ventricule.

Aşadar, întârzierea totală la nivelul sistemului nodal A-V şi al fasciculelor penetrante este

de aproximativ 0,13sec. cam un sfert din acest timp se consumă la trecerea prin fibrele

tranziţionale, nişte fibre foarte subţiri, ce conectează fibrele căilor internodale atriale cu fibrele

nodului A-V. Viteza de conducere prin aceste fibre este de numai 0,02-0,03 m/sec., fapt ce

întârzie mult pătrunderea impusluslui în nodul A-V. Vitezele de conducere prin nodul A-V sunt

de asemenea mici, aproximativ 0,05 m/sec.

Transmiterea prin sistemul Purkinje. Fibrele Purkinje adunate în fasciculul A-V.

Conduc de la nodul A-V la ventricule. Exceptând prima porţiune iniţială a acestor fibre care

penetrează bariera fibroasă atrioventriculară, ele posedă caracteristici funcţionale diametral

opuse faţă de fibrele nodului A-V; ele au dimensiuni foarte mari, mai mari chiar decât ale

fibrelor musculare ventriculare, şi transmit potenţialele de acţiune cu viteze de până la 4 m/sec.,

o viteză de 6 ori mai mare ca a fibrelor miocardice lucrătoare şi de 150 de ori, mai mare ca unele

fibre tranziţionale din nodul A-V. Datorită vitezei mari de conducere prin aceste fibre, excitaţia

cuprinde imediat întregul miocard ventricular.

Transmiterea impusului cardiac la muşchiul ventricular. O dată ajuns la capătul

fibrelor Purkinje, impulsul este transmins în continuare chiar prin masa fibrelor musculare

ventriculare. Viteza de transmitere este de numai 0,3-0,5 m/sec. propagarea impulsului de la

endocard spre epicard nu se face strict perpendecular pe suprafaţa inimii, ci urmează un traseu

oblic, impus de sspiralele muşchiului cardiac. Astfel, pentru a cuprinde întreaga masă a

musculaturii inimii mai sunt necesare încă 0,03 sec., un timp egal cu cel necesar parcurgerii

întregului sistem Purkinje. Rezultă că timpul total de conducere a impulsului de la bifurcarea

fascicului His până la ultimele fibre musculare ventriculare este de 0,06 secunde.

4

Controlul simpatic şi parasimpatic al ritmicităţii şi conductibilităţii cardiace. Inima

posedă o inervaţie dublă, simpatică şi parasimpatică. Fibrele parasimpatice (vagale) se distribuie

mai ales în nodul sinusal şi A-V, mai puţin la musculatura atrială şi cu totul neesemnificativ la

miocardul ventricular. Fibrele simpatice, dimpotrivă, se distribuie din abundenţă şi la

musculatura ventriculelor ca şi la celelalte structuri cardiace.

Stimularea fibrelor vagului cardiac determină eliberarea de acetilcolină la nivelul

terminaţiilor acestora. Acest mediator exercită 2 efecte majore asupra inimii. 1) constă în

descreşterea ritmului descărcărilor nodului sinusal; 2) în scăderea excitabilităţii fibrelor

joncţionale ale nodului A-V, care fac legătura dintre musculatura atrială şi nodul A-V. Ca urmare

se va produce bradicardie şi întârzierea conducerii stimulului de la atrii la ventricule. Stimularea

foarte puternică a vagului determină încetarea completă a bătăilor inimii sau blocajul complet al

transmiterii stimulului prin joncţiunea A-V. În ambele cazuri, ventriculele nu mai primesc

impulsuri ritmice sinusale. Bătăile ventriculare se opresc pentru 4 până la 10 sec., apoi reîncep,

cu o frecvenţă de 15-40 bătăi pe minut.

Stimularea simpatică a inimii provoacă efecte opuse stimulării parasimpatice: 1) creşte

frecvenţa descărcărilor nodului sinusal; 2) creşte viteza conducerii şi excitabilitatea tuturor

structurilor musculare cardiace; 3) creşte foarte mult forţa de contracţie atât a miocardului atrial,

cât şi a celui ventricular. Aşadar, stimularea simpatică determină o creştere a întregii activităţi

cardiace. Stimularea maximală produce o triplare a frecvenţei şi o dublare a forţei de contracţie a

cordului.

Stimularea nervilor simpatici determină eliberarea la nivelul terminaţiilor acestuia a

mediatorului noradrenalină. Mecanismul precis de acţiune al acestei substanţe este încă

discutabil, dar se crede că boradrenalina creşte permiabilitatea membranei fibrelor pentru ionii de

sodiu şi calciu.

CICLUL CARDIAC

Perioada cuprinsă între începutul unei bătăi cardiace şi începutul următoarei bătăi se

numeşte ciclu cardiac. Fiecare ciclu este iniţiat prin geneza spontană a unui potenţial de acţiune

în nodul sinusal. Acest nod este localizat în porţiunea supero-laterală a peretelui atrial drept, în

apropierea orificiului de vărsare a venei cave superioare. Potenţialul de acţiune sinusal se

propagă rapid la cele două atrii şi, în continuare, prin fasciculul A-V, la ventriculi. Însă, datorită

dispozitivului special al sistemului de conducere A-V, între activitatea atrială şi cea ventriculară

se interpune o întârziere de cel puţin 0,1 sec. Aceasta permite atriilor să se contracte înaintea

ventriculelor, şi să poată pompa sânge în ventricul înainte ca aceştia să între în contracţie. Astfel

atriile funcţionează ca pompe primare pentru ventricule, iar ventriculele asigură în continuare

sursa majoră de putere pentru a imprima curgerea sângelui prin sistemul vascular.

5

Sistola şi diastola. Ciclul cardiac constă dintr-o perioadă de relaxare numită diastolă, în

timpul căreia inima se umple cu sânge, urmată de o perioadă de contracţie numită sistolă.

Electrocardiogarma. O electrocardiogramă normală este formată dintr-o undă P, un

„complex QRS” şi o undă T. Complexul QRS aare, de cele mai multe ori, 3 unde diferite, unda

Q, unda R şi unda S.

Unda P este determinată de potenţialele electrice generate de depolarizarea atrială care

precede contracţia acestuia. Complexul QRS este determinat de potenţialele electrice generate de

depolarizarea ventriculară, adică de răspândirea undei de depolarizare în ventriculi care precede

contracţia miocardului ventricular. De aceea sunt considerate unde de depolarizare.

Unda T este determinată de potenţialele generate în momentul în care ventriculul se

recuperează din starea de depolarizare. Acest proces apare în muşchiul ventricular la 0,25-035

sec. după depolarizare; această undă este cunoscută ca o undă de repolarizare. Astfel,

electrocardiograma este compusă din unde de depolarizare, cât şi din unde de repolarizare.

Relaţia dintre contracţia atrială şi ventriculară şi undele de pe electrocardiogramă.

Înainte de instalarea contracţiei musculare, depolarizarea trebuie să se răspândească în muşchiul

cardiac, pentru a iniţia procesul chimic al contracţiei. De aceea, unda P apare imediat înaintea

contracţiei atriale, iar complexul QRS apare cu puţin timp înaintea începerii contracţiei

ventriculare. Ventriculii mai rămân contractaţi câteva milisecunde după ce repolarizarea

ventriculară a avut loc, deci până la sfârşitul undei T.

Pe electrocardiograma normală, unda de repolarizare ventriculară este unda T. În mod

obişnuit, unele fibre ale miocardului ventricular încep să se repolarizeze la aproximativ 0,2 sec.

după începutul undei de depolarizare; cele mai multe însă nu se repolarizează înainte de 0,35 sec.

Astfel, procesul de repolarizare se întinde pe o perioadă lungă de timp, de aproximativ 0,15 sec.

Din acest motiv, unda T pe electrocardiograma normală este frecgvent o undă cu durată mai

lungă, dar voltajul undei T este considerabil mai mic comparativ cu al complexului QRS, în parte

din cauza duratei ei mai mari.

Atriile se repolarizează la aproximativ 0,15-02, sec. după unda P. Totuşi, acest proces

apare tocmai în momentul în care începe înregistrarea complexului QRS pe electrocardiogramă.

De aceea, unda de repolarizare atrială, cunoscută ca unda T atrială, este de obicei ascunsă în

întregime de complexul QRS, mult mai amplu. Din acest motiv, o undă T atrială este rareori

observată pe electrocardiogramă.

DERIVAŢIILE ELECTROCARDIOGRAFICE.

Derivaţiile electrocardiografice se împart în 3 derivaţii bipolare ale membrilor şi

derivaţiile toracice (derivaţiile precordiale).

6

Derivaţiile bipolare ale membrilor. Termenul de „bipolare” înseamnă că

electrocardiograma este înregistrată între 2 electrozi de pe suprafaţa corpului, în acest caz

membrele. Astfel o derivaţie nu este un singur fir conectat la suprafaţa corpului, ci o combinaţie

de 2 fire şi electrozii lor, pentru a face un circuit complet cu electrocardiograful.

Derivaţia I. În derivaţia I a membrelor terminalul negativ al electrocardiografului este

conectat la braţul drept, iar terminalul pozitiv la braţul stâng.

Derivaţia II. În derivaţia I a membrelor terminalul negativ al electrocardiografului este

conectat la braţul drept, iar terminalul pozitiv la piciorul stâng.

Derivaţia III. În derivaţia I a membrelor terminalul negativ al electrocardiografului este

conectat la braţul stâng, iar terminalul pozitiv cu piciorul stâng.

Deoarece înregistrarea în derivaţiile bipolare ale membrelor sunt asemănătoare, nu are

prea mare importanţă în ce derivaţie se face înregistrarea când se doreşte diagnosticul diferitelor

aritmii cardiace, deoarece diagnosticul aritmiilor depinde, în special, de relaţia în timp între

diferitele unde ale ciclului cardiac. Pe de altă parte, când se doreşte diagnosticul afecţiunilor

miocardului ventricular sau atrial, sau ale sistemului de conducere, trebuie să ţinem cont, în mare

măsură, despre care derivaţie este vorba, deoarece anomaliile în muşchiul cardiac modifică

evident aspectul electrocardiogramei în unele derivaţii, dar poate să nu modifice aspectul în alte

derivaţii.

Derivaţiile toracice. Deseori cardiogramele sunt înregistrate cu ajutorul unui electrod

plasat pe suprafaţa anterioară a toracelui, deasupra cordului, într-unul din cele şase puncte. Acest

electrod este conectat cu terminalul negativ, denumit electrod indiferent, este conectat, în mod

normal, prin rezistenţe electrice, la braţul drept, braţul stâng şi piciorul stâng în acelaşi timp. De

obicei, pe peretele anterior toracic sunt înregistrate 6 derivaţii precordiale standard, electrodul

toracal fiind plasat respectiv în 6 puncte. Înregistrările diferite sunt cunoscute ca derivaţiile V1,

V2, V3, V4, V5, V6.

Deoarece suprafaţa cordului este situată în apropierea peretelui toracic, fiecare derivaţie

precordială înregistrează în special potenţialele electrice ale muşchiului cardiac din imediata

apropiere a electrodului. De aceea, anomaliile relativ mici ale muşchiului ventricular, în special

ale peretelui anterior ventricular, determină frecvent modificări pe electrocardiogramele

derivaţiile precordiale.

Vasele sanguine

Sistemul cardiovascular posedă 3 tipuri de vase sanguine:

Artere (şi arteriole) – prin care sângele este propulsat de la inimă

Capilare – în care are loc schimbul de gaze şi nutrienţi

Vene (şi venule) – prin care sângele este transportat spre inimă.

7

Arterele

Arterele şi arteriolele sunt vasele prin care sângele este transportat de la inimă spre toate

organele corpului.

Cea mai mare arteră este aorta.

Stratul mijlociu al peretelui arterial este prezentat de ţesut muscular neted care se

constrictă reglând circuitul sanguin şi TA.

Capilarele

Peretele capilarelor este format numai dintr-un strat celular ce permite schimbul de gaze

şi nutrienţi.

Paturile capilare sunt prezente în toate regiunile corpului, dar nu sunt deschise toate în

acelaşi timp.

Contracţia muşchilor sfincterieni închide paturile capilare şi sângele este trecut bypass

prin şunturile arteriovenoase.

Venele

Venulele colectează sângele din capilare, formează vene care transportă sângele spre

inimă.

Ţesutul muscular şi conjuctiv este prezentat mai slab în vene comparativ cu arterele.

Venele posedă valve ce previn refluxul de sânge.

Venele păstrează aproximativ 70% din sângele corporal şi îndeplinesc funcţia de

rezervoar.

Diferenţele dintre artere şi vene

Arterele (aa.) Venele (vv.)

Direcţia circuitului Sângele este propulsat de la

inimă

Spre inimă

Presiunea Înaltă Joasă

Pereţii Groşi: tunica medie este mai groasă decât tunica externă

Subţiri: tunica externă este mai groasă decât cea medie

Lumenul Mai mic Mai mare

Valve Nu posedă valve Posedă valve

8