Hệ tuần hoàn

Chương 7HỆ TUẦN HOÀN Cấu tạo của hệ tuần hoàn Chức năng của hệ tuần hoàn Sự điều hoà hoạt động tim mạch I. Cấu tạo của hệ tuần hoàn * Hệ tuần hoàn của động vật không xương sống: Xoang tiêu hoá tuần hoàn: những động vật đơn giản chưa có hệ tuần hoàn thực sự. Thành cơ thể của chúng chỉ gồm 2 lớp tb bao lấy một xoang ở trung tâm gọi là xoang tiêu hoá tuần hoàn ( ruột khoang và đa số giun dẹt) Hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín: các động vật có cấu tạo phức tạp hơn, gồm nhiều lớp tb. Cơ quan tuần hoàn được phát triển phức tạp hơn gồm hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín. Cả 2 hệ gồm có 3 thành phần chính sau: * dịch tuần hoàn (máu) * hệ thống ống (mạch máu) * một bơm bằng cơ (tim) * Hệ tuần hoàn của động vật có xương sống ở người và động vật có xương sống khác có hệ tuần hoàn kín gọi là hệ tim mạch. Hệ tuần hoàn có cấu tạo hoàn chỉnh bao gồm: * Tim * Động mạch * Tĩnh mạch * Mao mạch 1. Cấu tạo của tim a. Vị trí và cấu tạo ngoài Tim nằm trong lòng ngực, lệch về phía trái và được bao bọc bởi bao tim bằng mô liên kết. Ở người trưởng thành tim nặng khoảng 300g đối với nam và 250g đối với nữ. Tim gồm 4 ngăn: 2 tâm trên là tâm nhĩ, 2 tâm dưới là tâm thất. - Tâm nhĩ phải thông với tâm thất phải bởi van 3 lá, tạo thành nửa phải của tim, chứa máu tĩnh mạch. - Tâm nhĩ trái thông với tâm thất trái bởi van 2 lá, tạo thành nửa trái của tim, chứa máu động mạch. Giữa 2 tâm nhĩ là vách ngăn liên nhĩ, giữa 2 tâm thất là vách ngăn liên thất b. Cấu tạo trong Thành tim gồm 3 lớp: - Lớp ngoài cùng là màng tim mỏng; - Giữa là lớp cơ tim rất phát triển; - Trong cùng là lớp nội mô gồm những tế bào dẹp, lát trên một màng liên kết mỏng. Lớp cơ tim có nguồn gốc là cơ trơn nhưng có khả năng co rút nhanh, mạnh và có cơ vân giống như cơ vân. Có thể coi cơ tim là dạng trung gian giữa cơ vân và cơ trơn. Thành tâm nhĩ được cấu tạo từ 2 lớp cơ: - Lớp ngoài là những sợi cơ vòng hoặc cơ ngang chung cho cả 2 tâm nhĩ - Lớp trong là những sợi cơ dọc riêng cho từng tâm nhĩ. Thành tâm thất gồm 3 lớp: - Lớp ngoài (cơ dọc hoặc xiên) - Lớp giữa (cơ vòng) - Lớp trong cùng (cơ dọc hoặc xiên) Lớp ngoài mỏng hơn và gồm các sợi cơ chung cho cả 2 tâm thất. thành tâm thất trái dày hơn thành tâm thất phải khoảng 3-5 mm. c. van tim Van tim có cấu tạo bằng mô liên kết, không có mạch máu. - Một đầu cố định vào mấu lồi cơ từ thành trong của tâm thất bởi các sợi gân. - Đầu tự do thì hướng xuống buồng trái và phải. ngoài 2 lá ( trái) và 3 lá (phải) còn có thêm các lá phụ. d. Hệ dẫn truyền của tim Tim còn có một hệ dẫn truyền gồm các hạch và các bó sợi. Hệ thống này còn gọi là hệ thống tự động của tim. Hệ thống này gồm hạch xoang nhĩ nằm dưới lớp ngoài cùng của cơ tim, giữa tĩnh mạch chủ trên và tâm nhĩ phải, nó liên hệ với khối cơ của 2 tâm nhĩ và với hạch nhĩ thất bởi các sợii cơ chuyên biệt hóa, tạo thành bó dẫn truyền. Trong hạch có 2 loại tế bào: + Tế bào cơ chuyên biệt hóa là các tế bào phát nhịp phân bố ở giữa hạch. +Tế bào chuyển tiếp phân bố ở xung quanh. - Hạch nhĩ thất nằm ở dưới lớp nội mạc của thành tâm nhĩ phải, trên nền vách nhĩ - thất. Liên hệ với các bó sợi từ hạch xoang nhĩ ở phía trên , phía dưới nối liền với bó His. Bó His gồm các sợi bắt nguồn từ lớp nội mạc tâm nhĩ phải. + Phía trên nối tiếp với các sợi của hạch nhĩ thất. + Phía dưới sau khi chạy dọc một đoạn theo vách liên thất, chia làm 2 nhánh phải và trái. 2. Cấu tạo của mạch Hình: Hệ thống mạch máu A. Các động mạch B. Các tĩnh mạch a. Động mạch Là hệ thống mạch dẫn máu từ tim đi đến các cơ quan trong cơ thể. Thành động mạch được cấu tạo từ 3 lớp: - Lớp nội mô ở trong cùng, gồm các tế bào dẹp gắn trên màng liên kết mỏng. - Lớp cơ trơn ở giữa. trong lớp này có lớp cơ vòng ở trong, lớp cơ dọc ở ngoài và các sợi cơ đàn hồi. - Lớp mô liên kết sợi xốp ở ngoài. Tiết diện của động mạch gần tim lớn, càng xa tim, động mạch càng phân nhánh nhiều và hẹp dần. Chiều máu chảy trong động mạch là chiều phân ly. Động mạch lớn gần tim, có tính đàn hồi cao, được gọi là động mạch đàn hồi. Động mạch nhỏ xa tim, công tim giảm dần, lớp cơ trơn phát triển mạnh để tự co bóp nên gọi là động mạch cơ. Hình: Xoang cảnh và tiểu thể cảnh. Hạch dưới DTK lang thang Hạch giao cảm cổ Xoang cảnh Tiểu thể cảnh 5. Rể trên quai cổ 6. ĐM cảnh trong 7. DTK thiệt hầu 8. ĐM cảnh ngoài 9. ĐM cảnh chung b. Tĩnh mạch - Là hệ thống dẫn máu từ mô và cơ quan về tim. - Thành tĩnh mạch cũng có cấu tạo tương tự động mạch nhưng mỏng hơn. ở tĩnh mạch phần cơ trơn và các yếu tố đàn hồi kém phát triển hơn. - Trong tĩnh mạch có cấu tạo các van tổ chim hay van bán nguyệt. Đó là những nếp do lớp màng trong cùng và một phần màng sinh ra. Đầu tự do của các van hướng về phía tim, có tác dụng ngăn cản dòng máu ngược lại. ở tĩnh mạch chi, nhất là chi dưới, hệ thống van phát triển mạnh. c. Mao mạch Mao mạch nối giữa động mạch và tĩnh mạch đó là mạng lưới các mạch nhỏ có đường kính khoảng 7,5 micromet và dài khoảng 0,3 mm. Ở người trưởng thành có khoảng 4 tỷ mao mạch. - Thành mao mạch rất mỏng giúp cho sự khuếch tán vật chất dễ dàng. - Trong cơ thể những động mạch luôn đi kèm với một tĩnh mạch, những động mạch trung bình và nhỏ luôn đi kèm với 2 tĩnh mạch. Những tĩnh mạch ở dưới da và nông thì không có động mạch đi kèm. Mao mạch Tĩnh mạch Động mạch II. Chức năng của hệ tuần hoàn Hình. Mặt ức sườn của tim Tiểu nhĩ phải Rãnh vành Cung động mạch chủ 4. Thân động mạch phổi 5. Rãnh gian thất trước 6. Tiểu nhĩ trái 1. Chức năng của tim a. Chức năng bơm máu theo chu kỳ Tim hoạt động như một máy bơm. Một chu kỳ tim hoạt động là 8/10 giây, trong đó thì tim co là 4/10 giây và thì tim giãn là 4/10 giây. Với chu kỳ hoạt động 0,8 giây, nhịp tim ở người trung bình là 75 nhịp/ phút, ở nam khoảng 70-80, nữ 75-85. Nhịp tim thay đổi theo loài. Nhịp tim còn thay đổi theo trạng thái sinh lý. Khi ngủ giảm (khoảng 20%) khi lao động nhịp tim tăng, nhiệt độ cơ thể và môi trừơng tăng, nhịp tim tăng. Trong ngày nhịp tim buổi sáng chậm hơn buổi chiều Trong mỗi chu kỳ hoạt động của tim, tâm thất đẩy được một lượng máu vào động mạch gọi là thể tích co tim. Thể tích co tim nhân với tần số co tim 1 phút được gọi là thể tích phút còn gọi là lưu lượng tim. Trị số thể tích phút được dùng để tính công năng của tim . đó là lực đẩy do sự co bóp của tim tạo ra để đẩy một khối lượng máu tương đương thể tích phút, vượt quá sức cản của dòng máu (tuơng đương huyết áp). b. Tính tự động của tim Khi cắt tim rời khỏi cơ thể và nuôi tim trong điều kiện sinh lý bình thường ( dung dịch sinh lý, sục khí O2, duy trì nhiệt độ thích hợp), cả tim người và động vật đều có khả năng hoạt động tự động một thời gian. Đó là nhờ hệ tự động của tim bao gồm các hạch và bó dẫn truyền. Trung tâm của tính tự động là hạch xoang nhĩ tiếp theo là hạch nhĩ thất nhưng ở mức độ thấp hơn. Nhịp tự động của xoang nhĩ vào khoảng 70-80 nhịp/ phút, của hạch nhĩ thất khoảng 40-60 nhịp/ phút. Nhờ tim có tính hoạt động tự động mà ngày nay phẫu thuật ghép tim từ cơ thể này sang cơ thể khác đã trở thành khá phổ biến và thành công. C. Điện tim Trong chu kỳ hoạt động tim, hưng phấn lan tỏa dần từ gốc tim đến mỏm tim. Chính sự hưng phấn không đồng đều của cơ tim là nguyên nhân làm xuất hiện một điện thế tổng hợp gọi là “ điện tim “. Vecto tổng hợp của điện tim chính là trục giải phẫu từ gốc tim đến mỏm tim gọi là trục điện tim. Điện tim ghi được trên băng giấy của máy điện tim gọi là “ điện tâm đồ “. Trong mỗi chu kỳ tim, xuất hiện một điện tim có các song và hình dạng đặc trưng, bao gồm 5 răng PQRST. Sóng P phản ánh quá trình hoạt động của tâm nhĩ. Phức hợp QRS phản ánh quá trình hoạt động của tâm thất.Sóng T phản ánh sự phục hồi của tâm thất sau một chu kỳ. Từ P- Q có một khỏang cách nằm ngang ngắn, đó là lúc điện thế bằng 0 khi kết thúc giai đoạn nhĩ hưng phấn và thất bắt đầu co. Từ S – T và T – P là 2 khoảng cách nằm ngang dài. Khoảng S – T là sự biến đổi ở cơ thất từ hết khử cực đến bắt đầu tái cực. khoảng T – P tương ứng với giai đoạn tâm trương. Biên độ các bước sóng, khoảng thời gian kéo dài của các sóng, hình dạng của các sóng là những chỉ số quan trọng để xét đoán một điện tim ở trạng thái bình thường hay có những biểu hịên bệnh lý của tim. Ở người trưởng thành khỏe mạnh,các chỉ số điện tim như sau: 2. Chức năng của hệ mạch a. Quy luật máu chảy liên tục Tim co bóp đẩy máu vào cung động mạch từng đợt theo chu kỳ. Thành động mạch nói chung và nhất là phần cung động mạch chủ có tính đàn hồi rất cao. Do vậy với một cung khá lớn của tim, mỗi lần co một khối lượng máu lớn hơn thể tích của cung động mạch chủ được đẩy từ tim sang mạch. Nhờ có tính đàn hồi, thành mạch dãn ra, chứa hết khối lượng máu này. Lúc tim giản chính tính đàn hồi của mạch tạo lực đẩy máu đi tiếp trong mạch. Máu chảy thành dòng liên tục trong mạch là nhờ công co bóp của cơ tim và tính đàn hồi của thành mạch. b. Tiết diện của hệ mạch Về hình thức mỗi mao mạch chỉ có đường kính khoảng 8 micromet. Tuy nhiên nếu tính tổng tiết diện trên mạch mặt cắt ngang thì tiết diện của hệ mao mạch là lớn nhất. So sánh tiết diện của toàn bộ hệ mạch thì tiết diện của cung động mạch chủ là bé nhất khoảng 8cm2, tiết diện của tĩnh mạch chủ lớn hơn, gấp 1,2- 1,8 lần của tiết diện của lưới mao mạch các cơ quan là lớn nhất, gấp 600 lần cung động mạch chủ c. Tốc độ chảy của máu trong mạch Tốc độ của dòng máu trong mạch phụ thuộc vào 2 yếu tố: - Tiết diện của mạch máu Áp lực trong hệ mạch ( huyết áp) chủ yếu do công tạo ra Người ta tính được tốc độ máu chảy trong cung động mạch chủ ở người là 50-60 cm/ giây khi tim co, 15-20 cm/ giây khi tim giãn. Tốc độ trung bình của máu chảy trong hệ động là 15-20 cm/ giây, hệ tĩnh mạch là 0,6- 1,4 cm/giây, hệ mao mạch là 0,05cm/ giây. d. Huyết áp Huyết áp là áp lực của dòng máu trong mạch. Nhờ có huyết áp mà máu lưu thông đều trong mạch. Huyết áp được tạo thành do những nguyên nhân chính sau : Sức co bóp của cơ tim, tần số nhịp đập của tim, thể tích tâm thu. Chiều dài, tiết diện và tính đàn hồi của mạch máu Khối lượng và độ quánh của máu. Đường biểu diễn của huyết áp có thể thấy rõ 3 loại sóng khác nhau: Sóng cấp I còn gọi là “ sóng mạch “ Sóng cấp II còn gọi là “ sóng hô hấp”. Sóng III còn gọi là sóng gama Trong điều kiện sinh lý bình thường, giá trị huyết áp thay đổi theo một số yếu tố: Theo tuổi Theo giới tính Trạng thái hoạt động nghỉ ngơi của cơ thể Trường hợp huyết áp tối đa tăng trên 150mmHg và kéo dài là chứng cao huyết áp.ngược lại khi huyết áp hạ xuống dưới 90mmHg là chứng huyết áp thấp III. Sự điều hoà hoạt động tim mạch 1. Sự điều hòa hoạt động tim a. Sự diều hòa thần kinh Hệ thần kinh tham gia điều hòa hoạt động của tim là hệ thần kinh thực vật gồm hệ thần kinh giao cảm và phó giao cảm. - Trung khu thần kinh giao cảm điều khiển tim nằm ở sừng bên chất xám của đoạn tủy sống ngực 1-5 Tác dung của thần kinh giao cảm đối với tim là: + Tăng hưng phấn cơ tim + Tăng tốc độ dẫn truyền hưng phấn trong tim + Tăng tần số co tim, làm tim hoạt động nhanh hơn + Tăng cường độ co tim, làm cho tim hoạt động mạnh hơn - Trung khu thần kinh phó giao cảm điều hòa hoạt động của tim nằm trong hành tủy, nhân dây số X Tác dung của thần kinh phó giao cảm đối với tim: + Giảm hưng phấn cơ tim + Giảm tồc độ truyền hưng phấn trong tim + Giảm cường độ co tim + Giảm nhịp tim Nếu dùng dòng điện cảm ứng kích thích trực tiếp vào dây giao cảm , trên đồ thị ghi sẽ thấy cả tần số và biên độ co tim đều tăn. Khi kích thích vào dây phó giao cảm, tim đập chậm lại, yếu dần và ngưng hẳn ở giai đoạn tâm trương. b. Sự điều hòa thể dịch Cơ chế tác động của thần kinh giao cảm và phó giao cảm là thông qua các chất hóa học trung gian tại nơi đó tiếp xúc với cơ quan mà nó điều khiển. Bình thường thần kinh giao cảm và phó giao cảm đều có một trương lực nhất định. Tác dụng sinh lý của chúng lại đối lập với nhau nhằm duy trì sự hoạt động của cơ quan luôn luôn ở thế cân bằng. đó cũng chính là cơ chế tự điều hòa của các cơ quan trong cơ thể. c. Vai trò của vỏ não Phần cao nhất của hệ thần kinh cũng có ảnh hưởng đối với hoạt động của tim và hệ tuần hoàn. Tác dụng này nhằm tăng cường sự thích nghi của cơ thể với môi truờng bên ngoài. - Các cảm xúc sợ hải, vui buồn, đau đớn, tức giận đều có ảnh hưởng đến tim. - Có thể gây các phản xạ có điều kiện đối với hoạt động tim. 2. Sự điều hòa hoạt động hệ mạch a. Sự điều hòa thần kinh Hệ thần kinh giao cảm và phó giao cảm tham gia trực tiếp điều hòa hoạt động hệ mạch Trung khu co mạch và trung khu giãn mạch nằm ở nhiều vị trí khác nhau. Trung khu co mạch nằm trong sừng xám của tủy sống và phát các dây đến hạch giao cảm ở dọc sống lưng. Tại phần trên và bên bút lông của hành tủy cũng có trung khu co giãn mạch nằm. Trung khu giãn mạch: nằm ở đáy não thất thứ IV của hành tủy. một phần ở sừng xám đoạn tủy sống cùng nơi phát xuất dây chậu. b. Sự điều hòa thể dịch Một số hormon và một số yếu tố tham gia điều hòa hệ mạch: - Các chất gây co mạch: + Adrenalin của phần tủy tiết trên thận làm co mạch, gây tăng huyết áp. + Renin do quản cầu thận tiết ra gây co mạch. + Vasopressin (ADH) được giải phóng từ thì sau tuyến yên gây co mạch. - Các chất gây giãn mạch: + Acetylcholin gây giãn mạch + Bradykinin gây giãn mạch + Phân áp O2 trong máu giảm gây giãn mạch + Độ pH máu giảm gây giãn mạch + Phân áp CO2 trong máu tăng gây giãn mạch + Nhiệt độ tăng gây giãn mạch + Một số sản phẩm khác của quá trình chuyển hóa như acid lactic, ion kali, adenin, adenosine nucleotit, histamine cũng gây giãn mạch.