ĐIỀU TIẾT TUẦN HOÀN

ĐIỀU TIẾT TUẦN HOÀN

Vai trò của điều tiết tuần hoàn
Đảm bảo sự ổn định của huyết áp
Đảm bảo sức chứa của hệ mạch và lưu lượng máu|
Đảm bảo sự cung cấp máu cho cơ quan khi hoạt động

1. Điều tiết tim mạch theo cơ chế thần kinh.

1.1 Các trung khu điều tiết tim mạch:

1.1.1 Trung khu hành tủy:
Vùng tăng áp nằm ở 2/3 trên của thể lưới hai bên hành não
Vùng giảm áp nằm ở 1/3 dưới của thể lưới giữa hành não
Trương lực của trung khu giảm áp mạnh hơn trung khu tăng áp
Trung khu giảm áp hoạt động theo sự kích thích của các dây thần kinh hướng tâm
Đường dẫn truyền ly tâm:

Từ trung khu tăng áp: cho các sợi giao cảm chi phối tim mạch

Từ trung khu giảm áp xung động đi theo 3 hướng:
Tới ức chế trung khu tăng áp
Ức chế neuron trước hạch của dây thần kinh chi phối giao cảm
Đi trong dây X, VII, IX

1.1.2 Các trung khu khác:
+ Vai trò của tủy sống: nếu tủy sống bị phá hủy huyết áp giảm đến mưc thâp nhất và phản xạ tim mạch không còn xuất hiện.
+ Vai trò của hypothalamus: kích thích nhân lưng có phản xạ tăng áp, kích thích nhân bụng phản xạ giảm áp xuất hiện.
+ Vai trò của võ não: võ não limbic, xúc cảm, phản xạ có điều kiện

1.2 Vai trò của  dây thần kinh giao cảm và phó giao càm
1.2.1 Dây giao cảm:
+ Tác dụng lên tim
Các sợi giao cảm phải chi phối nút xoang, trái chi phối nút nhĩ thất và cơ tâm thất.
KÍch thích giao cảm sẽ gây: tăng nhị tim, tăng sức co bóp cơ tim, tăng khả năng hung phấn, tăng tính tự động, tốc độ dẫn truyền, tăng trương lực cơ tim và tăng nuôi dưỡng cơ tim
+ Tác dụng lên mạch: gây co mạch ngoại vi, giãn mạch não, vành, cơ xương

1.2.2 Dây phó giao cảm: có tác dụng ngược lại dây giao cảm
+ Tác dụng lên tim
Các sợi phó giao cảm bên phải ức chế nhịp xoang, bên trái ức chế dẫn truyền nhĩ thất
+ Hiện tượng thoát tim: Kích thích dây 10 tim đập chậm yếu, kích thích mạnh tim sẽ ngừng đập, tiếp tục kích thích tim sẽ đập trở lại, lúc đầu yếu sau mạnh dần và trở về bình thường

1.2.3 Trương lực của các sợi giao cảm và phó giao cảm
Trạng thái bình thường các sợi giao cảm và phó giao đối với tim mạch có một trương lực nhất định. Trương lực phó giao cảm luôn mạnh hơn trương lực giao cảm.

1.3 Các thụ thể phản xạ và điều tiết tim mạch:

1.3.1 Các phản xạ bắt nguồn từ các thụ thể nằm trong hệ tuần hoàn:
- Thụ thể hóa học: Nằm ở xoang động mạch chủ và quai động mạch cảnh, cảm nhân sự thay đổi O₂ CO₂ và pH
- Thụ thể áp lực: Phân bố ở quai động mạch chủ và xoang động mạch cảnh cảm nhận sự thay đổi áp lực máu
- Thụ cảm thể tích: Nằm trong buồn tim

+ Phản xạ gốc tim (phản xạ tim – tim)
+ Phản xạ quai động mạch chủ và xoang động mạch cảnh với thụ thể áp lực
+ Phản xạ quai động mạch chủ và xoang động mạch cảnh với thụ thể hóa học

1.3.2 Các phản xạ bắt nguồn từ thụ cảm thể ngoài hệ tuần hoàn
- Phản xạ mắt tim (Aschner – Danini) : ấn ngón tay vào nhãn cầu gây phản xạ chậm nhịp tim
- Phản xạ nội tạng (Goltz) KÍch thích cơ học vào vùng thượng vị làm tim ngừng đập
- Kích thích gây đau: Kích thích mạnh gây giảm áp, kích thích nhẹ huyết áp hơi tăng
- Kích thích nhiệt: Nóng gây tăng huyết áp, lạnh gây hạ huyết áp

2 Điều tiết tim mạch theo cơ chế thể dịch:

2.1 Các chất ảnh hưởng lên tim:
2.1.1 Catecholamin của tủy thượng thận:
- Gồm adrenalin và noradrenalin
- Tác dụng giống giao cảm, tăng hoặc động của tim, phân giải glycogen cung cấp năng lượng cho cơ tim
- adrenalin có tác dụng tăng tính thấm của màng tế bào với ion calci
2.1.2 Acetycholin:
- Tác dụng giống hệ phó giao cảm
- Gây dãn mạch ngoại vị, co mạch não, vành
2.1.3 Thyroxin:
- Gây tăng nhịp tim, tăng sức co bóp cơ tim do tăng phân giải glycogen
2.1.4 Glucagon:
- Hormon tụy nội tiết. Glucagon làm tăng phân giải glycogen làm tăng sức co bóp cơ tim
2.1.5 Một số chất điện giải
- Ca²⁺ làm tăng co bóp cơ tim
- K⁺ cần cho sự giãn nghỉ của tim
2.1.6 Nồng độ O_2, CO₂, và pH máu:
- Khi O₂ giảm thấp (ở mức độ nào đó) có tác dụng làm tăng sức co bóp cơ tim, giãn mạch
- Khi phân áp CO₂ tăng hoặc pH máu giảm cũng có tác dụng làm tăng hoạt động tim và giãn mạch

2.2 Các chất ảnh hưởng lên mạch:
2.2.1 Catecholamin:
- Adrenalin và noradrenalin có tác dụng làm co mạch ngoại vi nhưng làm giãn mạch não, vành, cơ xương

2.2.2 Hệ R.A.A

2.2.3 Vasopressin (ADH)
 

2.3.4 Một số chất vận mạch tại chỗ:
- Serotonin tác dụng co mạch giống catecholamine nhưng co tĩnh mạch mạnh hơn
- Histamin tác dụng giãn mạch mạnh nhất đặc biệt là mao mạch
- Bradykinin tác dụng gây giãn mạch và tăng tính thấm thành mạch
- Prostaglandin PGA PGE gây giãn mạch ngoại vi giảm huyết áp. PGF có tác dụng gây co mạch và tăng huyết áp

                                                                                                                                               N.V.Toàn

(Bài viết có sử dụng nguồn từ Sinh lí học học viên quân y và internet)
Bài viết thuộc quyền sử dụng của các thành viên MasCar - Vui lòng không repost dưới mọi hình thức 

SINH LÍ TUẦN HOÀN MẠCH MÁU

SINH LÍ TUẦN HOÀN MẠCH MÁU

1 Cơ sở vật lý của tuần hoàn mạch máu

1.1 Định luật Poiseuille

- Áp lực của động mạch tỉ lệ thuận với lượng máu đổ vào động mạch trong đơn vị thời gian và sức cản ngoại vi P=Q.R

- Sức cản tại một điểm nào đó tỉ phụ thuộc vào chiều dài, độ quánh máu, kích thước lòng mạch

- Tốc độ khối: là khối lượng máu chảy qua mạch máu trong đơn vị thời gian

- Tốc độ tuyến tính là tốc độ dòng máu chảy theo chiều dài mạch

Tốc độ dòng máu động mạch càng xa tim càng giảm

Tốc độ dòng máu tĩnh mạch càng gần tim càng tăng

1.2 Thí nghiệm Becnuli

- Trước chổ hẹp hoặc phân nhánh áp lực tăng sau chỗ hẹp hoặc phân nhánh áp lực giảm

- Vận tốc máu tỉ lệ nghịch với tiết diện

- Áp lực càng xa càng giảm

1.3 Định luật Laplace

- Áp lực tác động lên mặt trong của vật rỗng ở trạng thái thăng bằng thì bằng thương số giữa sức căng của thành và tổng hai bán kính chính của vật

- Như vậy bán kính của mạch càng nhỏ thì sức căng càng ít

Lí do tại sao thành mao mạch ít bị dập vỡ mặc dù rất mỏng

2. Tuần hoàn máu động mạch

2.1 Cấu tạo động mạch

Gồm có 3 lớp:

Vỏ áo ngoài

- Gồm các sợi đàn hồi và sợi liên kết

- Có các thần kinh và mạch nuôi mạch

- Nhiệm vụ chun dãn theo chiều dọc

Vỏ áo giữa:

- Gồm các sợi cơ trơn và các sợi liên kết

- Chun dãn theo chiều vòng

- Dựa vào tỉ lệ sợi cơ trơn/đàn hồi

Động mạch cơ

Động mạch đàn hồi

Vỏ áo trong

- Lớp nội mạch và một lớp chun trong là mô liên kết

2.2 Đặc tính của động mạch

- Tính đàn hồi

Bình thường là đàn hồi hoàn toàn, tính đàn hồi thay đổi theo tuổi

Tác dụng:

Giảm sức cản ngoại vi

Chuyển dòng máu trở nên liên tục và tăng lưu lượng máu

- Tính co thắt

Bình thường luôn tồn tại một trương lực mạch

Cơ trơn co thắt dưới sự ảnh hưởng của thần kinh

Hiện tượng vận mạch:

Điều hòa lưu lượng máu

Điều hòa huyết áp

2.3 Huyết áp động mạch

Huyết áp là áp lực của máu trong một đoạn mạch nhất định

2.3.1 Các thành phần trong huyết áp

Huyết áp tối đa: là áp lực cao nhất của máu trong động mạch đo được trong thì tâm thu. Thể hiện sức co bóp của tim và lượng máu tống ra trong một đơn vị thời gian
Giá trị huyết áp tối đa bình thường: 90 – 140 mmHg

Huyết áp tối thiểu: là áp lực thấp nhất của máu trong động mạch đo được trong thời kì tâm trương.
Thể hiện sức cản ngoại vi mà cơ tim cần phải vượt qua để tống máu ra động mạch
Giá trị huyết áp tối thiểu bình thường: 60 – 90 mmHg

Hiệu áp: là hiệu số giữa huyết áp tối đa và huyết áp tối thiểu. Phản ánh hiệu lực một lần tống máu của tim
Giá trị hiệu áp:
Được đánh giá bằng công thức: nếu Mx/2 + 10 = Mn thì hiệu áp vừa phải
Hiệu áp vừa vặn (40 – 50 mmHg): tim hoạt động bù trừ tốt
Hiệu áp tăng (70 – 80 mmHg): tim bị kích động (tăng lượng máu dến cơ khi cơ hoạt động)
Kẹt huyết áp (20mmHg): tim ít hiệu lực bơm máu. Nguyên nhân do tim co bóp yếu hoặc sức cản ngoại vi cao

Huyết áp trung bình: là huyết áp hiệu quả. Phản ánh thực chất khả năng hoạt động cơ học của tim
Giá trị huyết áp trung bình: Công thức tính: My = Mn + 1/3(Mx – Mn)

2.3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến huyết áp trong hệ tuần hoàn

Những yếu tố phụ thuộc vào tim: sức co bóp, nhịp tim và lượng máu
Những yếu tố phụ thuộc vào mạch: chiều dài mạch máu, đường kính mạch máu, khả năng đàng hồi của thành mạch
Những yếu tố phụ thuộc về máu: lượng máu và độ quánh máu

2.3.3 Những biến đổi sinh lí của huyết áp:

Theo tuổi: tỉ lệ thuận
Theo giới: Nam cao hơn nữ cùng lứa 6 mmHg
Theo trạng thái hoạt động, nghỉ ngơi
Trạng thái  thần kinh: căng thẳng, xúc động, lo lắng làm tang huyết áp
Tư thế: 1 cm  0,77 mmHg

2.4 Tốc độ và lưu lượng máu động mạch

Tốc độ máu tỉ lệ nghịch với tiết diện, càng xa tim động mạch càng chia nhiều nhành nên tiết diện càng lớn.
Tốc đọ dòng máu thay đổi theo chu chuyển tim

Lưu lượng máu: là thể tích máu chảy qua tiết diện mạch trong một đơn vị thời gian, thay đổi theo chu chuyển tim

2.5 Biểu hiện bên ngoài của động mạch:

Sự giản nở của động mạch: sự dãn ra của động mạch trong thì tâm thu

Sự di động của động mạch: động mạch dài ra trong thì tâm thu

Mạch đập là sức đẩy của làn sóng tâm thu lan truyền theo đm đến nơi bắt
Một số giá trị: mạch cơ tốc độ sóng lan truyền 6 – 7 m/s. Mạch đàn hồi 4,8 – 5,6 m/s. Thời gian từ gốc động mạch chủ tới tim 1/5 s

3. Tuần hoàn mao mạch

3.1 Đặc điểm cấu trúc chức năng của hệ thống mao mạch.

3.1.2 Đơn vị tuần hoàn:
Các động mạch nhỏ → Các động mạch nhỏ trước mao mạch → Cơ thắt trước mao mạch → Mao mạch → Các tĩnh mạch nhỉ sau mao mạch → Các tĩnh mạch nhỏ
Ngoài ra còn có các mạch tắt (shunt) và mạch nối (anastomosis)

3.1.2 Cấu tạo và đặc tính thành mao mach
Gồm lớp tế bào nội mạc, màng đáy và các tê bào quang mao mạch. Cấu tạo thành mao mạch ở những cơ quan khác nhau thì khác nhau (xem chương bệnh mạch máu)
Lớp tế bào nội mạc: sắp xếp không liên tục, có các vi lỗ.
Màng nền: cũng có các vi lỗ.
Các tế bào quanh mao mạch: có chứa các vi sợ, các vi sợ này có khả năng co rút làm thay đổi đường kính mao mạch.

3.2 Áp lực và tốc độ dòng máu mao mạch:
Huyết áp càng xa tim càng giảm: Tiểu động mạch 60 – 70 mmHg. Tận cùng tiểu động mạch 30 mmHg. Bắt đầu tiểu tĩnh mạch 10 mmHg.
Các mao mạch rất ngắn , tốc độ vận chuyển chậm nên thời gian máu qua mao mạch khoảng 1 – 2 (s) thuận lợi cho việc trao đổi chất.
Lượng máu tronng hệ mao mạch khoảng 1/20 lượng máu cơ thể.

3.3 Vai trò sinh lý của mao mạch

3.3.1 Vai trò bảo vệ cơ thể:
Tế bào nội mạc có khả nưng thực bào
Bạch cầu dễ xuyên mạch vào tổ chức

3.3.2 Vai trò trao đổi chất:

Tra đổi:
Các phân tử qua thành mao mạch: các phân  tử có kích thước nhỏ qua dể dàng, các phân tử có kích thứ lớn qua bằng hình thức ẩm bào
Nước và các chất có TLPT thấp được trao đổi bằng phương pháp lọc và khuếch tán
Các chất hòa tan trong lipid dễ dàng qua màng hơn
Sự khuếch tán của nước, Na⁺, Cl^- , glucose có chuyển động nhiệt lớn nên khuếch tán dể dàng

Cơ chế trao đổi:
Áp lực lọc

Đoạn dầu mao mạch: 10 mmHg

ÁP lực thủy tĩnh 30 mmHg
Áp lực keo tổ chức 8 mmHg
Áp lực keo huyết tương 28 mmHg

Đoạn cuối mao mạch: -10 mmHg

Áp lực thủy tĩnh 10 mmHg

Bơm Lympha: Làm áp lưc dịch gian bào giảm 3 – 6 mmHg.Được đảm bảo bởi 2 yếu tố
Sự dao động áp lực ở tổ chức khi mạch đập
Các van một chiều khiến cho dịch tổ chức chỉ chảy một chiều

4. Tuần hoàn tĩnh mạch:

4.1 Nguyên nhân của tuần hoàn tĩnh mạch
4.1.1 Nguyên nhân chính: dư áp động mạch
Tâm thất thu gây ra hiệu số và áp lực đẩy dồn máu về tim
4.4.2 Các nguyên nhân phụ:
Sức hút của tim trong thời kì tâm trương
Sức hút của lồng ngực: thì hít vào áp lực âm tính trong khoang màng phổi giảm -2,5 đến -6 mmHg
Áp lực ổ bụng tăng lên làm máu dồn về tim
Nghiệm pháp Valsava để kiểm tra tác dụng của sức hút lồng ngực đối với dòng máu tĩnh mạch về tim. Tăng và giảm trong một số bệnh (chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn trong khi nói về từng bệnh)
1. Giảm trong: a. hẹp valve Động mạch chủ, b. hẹp động mạch phổi, c. Hở 3 lá.
2. Tăng trong: a. Bệnh cơ tim phì đại, b. Sa valve 2 lá.
4.1.3 Những nguyên nhân thứ yếu:
Tác dụng co bóp của cơ xương
Tác dụng nhịp đập của động mạch
Tác dụng sức hút của trọng trường: khi ở tư thế ngồi áp lực tĩnh mạch vùng đầu bị giảm nhưng các xoang tĩnh mạch có thành cứng nên không bị xẹp
4.2 Huyết áp, tốc độ và lưu lượng máu trong tĩnh mạch
4.2.1 Huyết áp tĩnh mạch:
Áp lực của các tĩnh mạch nhỏ 12 – 18 mmHg. Tĩnh mạch lớn 5 – 3 mmHg. Nhĩ phải 0
Áp lực tĩnh mạch cũng chịu ảnh hưởng của sức hút trọng trường
Áp lực tĩnh mạch trung tâm - central vennous pressure, viết tắt là CVP hoặc PVC. Nó thể hiện khối lượng tuần hoàn (thể tích ) trong lòng mạch máu và khả năng làm việc của tim. chỉ số bình thường của CVP là 4-10 cmH2O.
Khi CVP lên cao trên 10 cmH2O có thể do sự giảm co bóp của tim hoặc do truyền dịch quá nhiều.
Khi CVP thấp hơn 4cmH2O thường do thiếu khối lượng tuần hoàn
4.2.2 Tốc độ và lưu lượng máu trong tĩnh mạch:
Càng về gần tim tốc độ máu càng tăng lên vì tổng tiết diện giảm đi
Tại một điểm nhất định trong hệ tuần hoàn tổng tiết diện tĩnh mạch thường lớn gấp 2 – 3 lần động mạch nên tốc độ dòng máu trong tĩnh mạch lớn chỉ bằng khoảng ¼ tốc độ động mạch

                                                                                                                                 N.V Toàn

(Bài viết có sử dụng nguồn từ Sinh lí học học viên quân y và internet)

Bài viết thuộc quyền sử dụng của các thành viên MasCar - Vui lòng không repost dưới mọi hình thức

SINH LÝ TIM

SINH LÝ TIM MẠCH

Hệ thống tuần hoàn trong cơ thể được chia làm tuần hoàn máu và tuần hoàn bạch huyết. Tuần hoàn máu là sự lưu thông của máu khắp cơ thể trong một hệ thống kín, bao gồm tim và mạch máu, đảm nhiệm vai trò quan trọng trong cơ thể, có tính chất sinh mạng.

I.     KHÁI NIỆM VÀ CHỨC NĂNG VÒNG TUẦN HOÀN

1.      Khái niệm:

Người ta có thể chia ra làm hai vòng tuần hoàn, đó là vòng đại tuần hoàn ( tuần hoàn hệ thống) và tiểu tuần hoàn (tuần hoàn phổi):

-            Vòng đại  tuần hoàn là vòng tuần hoàn chung, có nhiệm vụ cung cấp máu cho toàn cơ thể, vai trò chính là dinh dưỡng. Máu từ tâm thất trái đổ vào động mạch chủ rồi la tỏa theo các động mạch vừa và các động mạch nhỏ rồi đến mạng mao mạch thuc hiện chức phận. Sau đó máu đã bị khử oxy theo hệ tĩnh mạch đổ về tĩnh mạch chủ trên và tĩnh mạch chủ dưới và cuối cùng ở nhĩ phải.

-            Vòng tiểu tuần hoàn là vòng tuần hoàn đi qua phổi, thực hiện nhiệm vụ đổi mới máu, đào thải CO₂ và thu nhận O­₂. Vòng tuần hoàn này bắt đầu từ thất phải, máu theo động mạch phổi đến hệ thống mao mạch phế nang trao đổi khí rồi theo bốn tĩnh mạch phổi đổ về nhĩ trái.

                     

Trên lâm sàng, người ta chia tim thành tim trái và tim phải, nên tuần hoàn cũng chia thành tuần hoàn trái và tuần hoàn phải.

-          Tuần hoàn trái là tuần hoàn máu đỏ tươi, giàu oxy và dinh dưỡng. Bắt đầu từ mạng mao mạch phế nang, máu theo tĩnh mạch phổi đổ về nhĩ trái rồi xuống thất trái,từ đây máu được bơm tới cơ quan. Với quan niệm này thì máu tĩnh mạch phổi cũng là máu động mạch.

-          Tuần hoàn phải là tuần hoàn máu đỏ sẫm, chứa nhiều CO₂ và sản phẩm chuyển hóa từ tế bào – còn gọi là máu tĩnh mạch. Xuất phát từ mạng mao mạch cơ quan, máu theo các tĩnh mạch đổ về tĩnh mạch chủ trên và dưới, đổ vào nhĩ phải rồi xuống thất phải. Thất phải bơm máu qua động mạch phổi đến mạng mao mạch quanh phế nang phổi, thực hiện trao đổi khí. Quan niệm này thì máu động mạch phổi cũng là máu tĩnh mạch.

Thời gian tuần hoàn là thời gian máu (tính cho một hồng cầu) rời tâm thất đi qua vòng đại tuần hoàn và tiểu tuần hoàn rồi trở về tim. Việc đánh giá thời gian tuần hoàn có ý nghĩa nhất định trong nghiêng cứu sinh lý lao động, một số bệnh lý về tim.

Lưu lượng tuần hoàn được đánh giá bởi hai đại lượng: thể tích tâm thu và lưu lượng phút.

Ở người trưởng thành, thể tích mỗi nhát bóp tâm thu khoảng 60 – 70ml.

Lưu lượng phút được tính bằng:   Qc= Qs.f

Trong đó:    Qc: lượng máu tim bóp đi trong một phút

                   Qs: lượng máu tim bóp đi trong một nhịp

                   f: tần số tim. Tần số này thay đổi theo tuổi, ở trẻ sơ sinh khoảng 120-160 l/p, trẻ 1-5t khoảng 100-120 l/p, người trưởng thành khoảng 70-80 l/p.

2.      Chức năng:

Hệ tuần hoàn đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể :

-          Cung cấp oxy và dinh dưỡng cho các tế bào, đồng thời mang các chất cần đào thải đến các cơ quan chuyên trách đào thải ra ngoài.

-          Đảm bảo điều tiết theo cơ chế thể dịch và thần kinh thể dịch: các hormoon và các chất chuyển hóa được vận chuyển trong máu đến các cơ quan khác nhau, nhờ đó mà các cơ quan hoạt động nhịp nhàng, thống nhất, đảm bảo cho sự thích nghi trong một cơ thể toàn vẹn.

-          Bảo vệ cơ thể: sự di chuyển của bạch cầu, kháng thể đi khắp nơi trong cơ thể có tác dụng chống lại các tac nhân bất lợi trong xâm nhập vào cơ thể. Thân nhiệt cơ thể luôn ổn định là nhờ tac dụng của dòng máu mang nhiệt phân phối đều,…

II.                SINH LÝ TIM

1.      Cấu trúc  cơ tim

1.1  Tim

Tim là một khối cơ rỗng, trọng lượng khoảng 270g ở nam, 260g ở nữ, được chia làm 4 buồng tim với 2 nhĩ và 2 thất. Nhĩ phải và nhĩ trái thành mỏng nhận máu tĩnh mạch rồi đưa xuống thất; thất phải và thất trái thành dày, tống máu vào động mạch với áp lực cao. Hai tâm nhĩ ngăn cách nhau bởi một thành mỏng ở trong gọi là vách lien nhĩ, hai tâm thất ngăn cách nhau bởi vách lien thất.

Độ dày của các thành buồng tim thay đổi tùy theo chức năng của nó, mỏng ở hai tam nhĩ và dày ở hai tâm thất, trong đó thất trái có độ dày gấp 2 đến 4 lân thất phải do phải tống máu với áp lực cao để thắng sức cản lớn của hệ thống tuần hoàn.

1.2 Van tim

( phần này xem lại giải phẫu tim)

1.3 Cơ tim

Cơ tim là một khối liên bào, gồm 3 loại tế bào chính: tế bào phát nhịp, tế bào dẫn truyền và tế bào co rút.

1.3.1 Tế bào phát nhịp và tế bào dẫn truyền

Các tế bào này chiếm số lượng ít, có chức năng đặc biệt nên còn gọi là mô biệt hóa của tim. Các tế bào có màu xám (pale) nên còn được gọi là tế bào P. Mô này không có chức năng co bóp mà chỉ có nhiệm vụ sản sinh và dẫn truyền xung động đến từng sợi co bóp của tim.

Tế bào phát nhịp có đường kính khoảng 5 – 10 µm, khu trú chủ yếu ở nút xoang, bộ nối nhĩ thất, một ít ở mạng Purkinje.

Tế bào dẫn truyền là những tế bào mảnh và dài, cấu trúc bên trong mang tính chất trung gian giữa tế bào phát và tế bào co bóp ( đường kính ngang 10-30µm, dài 20-50µm).

Các tế bào này không xen lẫn với các sợi cơ tim co bóp mà chụm lại thành từng đám sau đây:

-          Nút xoang (sinus node): do Keith và Flack phát hiện năm 1907, có hình bầu dục, kích thước 15x3x2 mm, nằm ở phần trên của nhĩ phải, trước và bên gốc tĩnh mạch chủ trên. Những tế bào phát xung động nắm trung tâm, xung quanh là thân các tế bào dẫn truyền. Nút xoang có tần số phát xung động cao nhất, 80 – 100 lần/phút.

-          Đường liên nút(internodal track): dẫn truyền xung động từ nút xoang qua tâm nhĩ tới nút nhĩ thất. Các đường dẫn truyền được mô tả như hình bên dưới. Tuy nhiên một số tac giả không công nhận 3 đường dẫn truyền này mà vẫn cho rằng xung động xoang truyền qua các sợi cơ nhĩ đến nút nhĩ thất.

                             

                    

-          Nút nhĩ thất (A – V node): hình bầu dục, mặt phải lõm, mặt trái lồi, kích thước 6x3x1 mm, nằm mặt phải của phần dưới vách gian nhĩ, ngay trên valve 3 lá, gần xoang vành. Nút nhĩ thất gồm nhiều tế bào biệt hóa đan với nhau làm xung động qua đây bị chậm hẳn và dễ bị block. Càng xuống dưới các sợi biệt hóa càng dài dần và trở nên song song cho đến bó His. Trước kia người ta cho rằng nút nhĩ thất có nhiều tế bào tự động, nhưng ngày ta thấy rằng các tế bào không có trong nút này mà chỉ có ranh giới giữa nút này và bó His.

-          Bó His: rộng 2-4 mm, nối tiếp nút nhĩ thất, đi trong vách lien thất, ngay dưới mặt phải của vách. Bó His gồm những tế bào biệt hóa, vừa có những tế bào dẫn truyền xung động nhanh, vừa có những tế bào có tính tự động cao. Vì bó His và nút nhĩ thất không có ranh giới rõ rang nên nhiều tác giả gộp chúng lại thành bộ nối nhĩ thất (A – V junction). Xung động phát ra khoảng 40 – 60 lần/phút.

·         Nhánh phải: đi dưới mặt phải của vách lien thất, đến tận mỏm tim rồi mới chia nhortaoj thành mạng Purkinje bao khắp thành thất phải.

·         Nhánh trái: ngắn hơn nhiều, đi ngang sát mặt trái vách liên thất, vừa đi vừa phát những nhánh nhỏ cho vách này. Sau vai mm đến chỗ nối 1/3 trên và 1/3 giữa thì chia làm 2 phân nhánh trước-trên và phân nhánh sau-dưới, rồi từ đó chia nhỏ thành mạng Purkinje cho thất trái.

-          Mạng Purkinje: do các sợi phân chia nhỏ của 2 nhánh phải và trái đan vào nhau thành một cái lưới bao bọt toàn bộ hai tâm thất từ lớp dưới nội tâm mạc vào sâu vài mm trong cơ tim, rồi tự kết thúc. Đây là những tế bào có kích thước lớn nhất ở tim: đường kính lên tới 70-80 µm, trong khi cơ tim chỉ 10-15µm.

1.3.2 Tế bào co bóp

Tế bào co rút cơ tim phức tạp hơn nhiều so với cơ vân, bên trong có nhiều nhân, ti thể chiếm đến 40% thể tích tế bào, bên ngoài được bao bọc bởi một màng ngoài mucopolysaccarid.

Các tế bào nối với nhau qua 3 hệ thống: tận tận, tận bên, bên bên. Các kiểu nối này được hình thành là do các tế bào riêng biệt phân nhánh đến tế bào sát bên, tạo thành mạng lưới tế bào. Kiểu nối bên beencho phép các ion có thể di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác, đồng thời truyền điện thế từ tế bào này qua tế bào khác.

  

 

Mỗi một sợi cơ (hay tế bào cơ) gồm nhiều tơ cơ. Có hai loại tơ cơ, đó là sợi mảnh actin, và sợi mập myosin. Hai loại này xếp xen kẽ nhau tạo thành các đĩa tối A (anisotropin) và đĩa sang I (isotropin), giữa đĩa tối có vạch H (phần actin không lồng vào sợi myosin),  giữa đĩa sáng có dải Z, giữa 2 giải Z được gọi là đơn vị co cơ (sarcomere).

Xen kẽ giữa các tơ cơ là lưới nội cơ tương, lưới này là hệ thống ống do màng té bào luồn vào bên trong tạo nên. Có hai hệ thống ống ngang (transverse system) và hệ thống ống dọc (longitudinal system). Các ống ngang T và dọc L tiếp giáp nhau ở sát dải Z của tế bào cơ (bể tận cùng) tạo nên kiểu cấu trúc chạc ba (triad) và chạc hai (diad). Tại đây, trong tận cùng ống L có chứa caanxi dưới dạng phức tạp. Khi có xung động truyền dọc theo ống T tới sẽ làm giải phóng canxi để tham gia vào cơ chế co cơ.

2.      Các đặc tính sinh lý của cơ tim

2.1. Tính hưng phấn

Tim có khả năng tạo ra điện thế hoạt động dưới ảnh hưởng của xung động phát ra từ hệ thống tự động hoặc khi bị kích thích bằng điện, cơ học hay hóa chất. Điện thế hoạt động làm co cơ tim và thể hiện qua điện thế của tim. Tính hưng phấn của tim có các đặc điểm sau:

-          Tuân theo quy luật ‘tất cả hoặc không’’:

Sức co bóp của tim không phụ thuộc vào cường độ kích thích. Cường độ kích thích dưới ngưỡng thì tim không đáp ứng, cường độ kích thích tới ngưỡng thì cơ tim co tối đa và giữ nguyên ở mức này ngay cả khi kích thích trên ngưỡng.

Ở trạng thái nghỉ, các tế bào cơ tim cũng như tế bào cơ khác đều ở trạng thái phân cực, nghĩa là có chênh điện thế giữa trong và ngoài màng tế bào. Điện thế bên trong âm tính so với bên ngoài màng đo được từ -70 đến -90 mV, có khi lên đến -90 đến -100 mV ở tế bào dẫn truyền như ở mạng Purkinje, được gọi là điện thế màng lúc nghỉ. Điện thế này chủ yếu là do sự chênh lệch của 3 ion K⁺, Na⁺, Ca²⁺,  trong  đó chủ yếu là K⁺, bên trong gấp khoảng 30 lần so với bên ngoài màng. Các pha của điện thế hoạt động như sau:

-          Pha 0: Khi có kích thích, màng tế bào bị khử cực, tính thấm của màng thay đổi, tăng tính thấm với ion Na⁺, kênh Na⁺ mở ra nhanh chóng, Na⁺ ồ ạc vào trong tế bào không những làm điện thế trong màng hạ đột ngột tới 0 mV mà còn “nảy quá đà” cho tới +20 mV nữa. Điện thế hoạt động sẽ vẽ một đường gần như thẳng đứng, gọi là pha khử cực nhanh, tương ứng với sóng R trên ECG.

Tiếp đó đến tái cực gồm 4 pha sau đây:

          

-          Pha 1: tái cực nhanh sớm. Điện thế trong màng giảm ít, gần tới 0 mV, do có ion K+ lọt ra ngoài.

-          Pha 2: pha bình nguyên ( hay pha cao nguyên tái cực). Điện thế thế trong màng vẫn dương, vì Na+ vẫn còn tiếp tục vào trong tế bào tuy chậm hơn. Ở pha này, màng tế bào chất bắt đầu biến đổi tính thấm với ion Ca²⁺, làm cho ion canxi cũng thấm vào một cách thụ động, cân bằng luồng K+ thoát ra.

-          Pha 3: tái cực nhanh muộn. Lúc này tính thấm của màng với canxi đã thay đổi hẳn, làm cho K+ thụ động thoát ra ngoài rất mạnh, đưa điện thế trong màng âm hẳn xuống và ra xa đường cong điện thế hoạt động tách hẳn đường đẳng điện.

-          Pha 4: phân cực, điện thế trong màng trở lại âm như lúc nghỉ trước khi bắt đầu pha 0 của điện thế hoạt động. Để lặp lại trạng thái nội môi hằng định, có một sự vận chuyển chủ động ion Na+ và Ca²⁺ ra ngoài và K+ vào trong. Để thực hiện điều này, phải cần đến bơm Na⁺K⁺ATPase với sự có mặt của Mg++ sẽ bơm Na+ ra khỏi tế bào và bơm K+ vào lại tế bào. Bơm thứ 2 được sử dụng ở đây đó là bơm Ca/Na nó đẩy lượng Ca++ đã thấm vào tế bào ra ngoài, nhưng đổi lại nó sẽ bơm một lượng Na+ vào. Năng lượng được sử dụng cho bơm hoạt động là ATP.

Ở pha 4 này mới thấy rõ sự khác nhau giữa các tế bào co bóp, dù ở tâm nhĩ, tâm thất hay cơ xương với các tế bào tự động ở nút xoang và bộ nối.

Trường hợp tế bào co bóp thì điện thế màng sẽ giữ nguyên như vậy, đường cong pha 4 cứ nằm ngang, cho đến khi một kích thích bên ngoài đến khử cực.

Nhưng trường hợp tế bào tự động lại khác: điện thế trong màng cứ tự động giảm bớt âm, không cần có kích thích bên ngoài mà dần dần nhích về phía đường đẳng điện: đó là hiện tượng khử cực chậm tâm trương, do ion Na+ cứ ngấm dần vào trong tế bào. Tuy chậm nhưng điện thế màng cũng đạt tới ngưỡng để bắt đầu một điện thế hoạt động mới. Vì vậy, người ta gọi tim có tính tự động, đặc tính này hoàn toàn độc lập với hệ thần kinh, dù cắt bỏ hết các nhánh thần kinh như trong ghép tim, tim vẫn đập một cách tự động.

Song song với sự biến đổi điên thế màng là sự biến đổi khả năng hưng phấn của cơ tim sau một kích thích. Sự biến đổi này diễn ra theo 4 giai đoạn:

·         Giai đoạn trơ tuyệt đối (kéo dài 0.27s): sau đáp ứng với kích thích trước, cơ tim không tiếp nhận bất kì một kích thích từ bên ngoài nào hay từ nút xoang tới, tương ứng pha khử cực và 2 pha đầu của trạng thái tái cực.

·         Giai đoạn trơ tương đối (kéo dài 0,03s): ứng với lúc tế bào tái cực trở về mức ban đầu. Trong giai đoạn này cơ tim chỉ có thể đáp ứng với những kích thích mới có cường độ cao hơn ngưỡng. Đáp ứng này có biên độ thấp hơn bình thường và được gọi là ngoại tâm thu.

·         Giai đoạn hưng vượng (khoảng 0,03s): trong giai đoạn này, khả năng hưng phấn của tế bào cơ tim tăng hơn mức bình thường, kích thích dưới ngưỡng cũng có thể gây đáp ứng nhưng không phải bao giờ cũng có. Giai đoạn này tương ứng với trạng thái giữa phân cực tế báo, lúc tế bào chưa tái cực hoàn toàn. Do đó ngưỡng khử cực bị giảm và tế bào dễ bị kích thích.

·         Giai đoạn hồi phục hoàn toàn: sau tái cực, tế bào trở về phân cực và mức hưng phấn trở về lúc ban đầu. lúc này một đáp ứng tới ngưỡng sẽ gây được đáp ứng có biên độ bằng đáp ứng lúc bình thường.

2.2. Tính co bóp

Tim có khả năng co bóp nhịp nhàng theo chu kì dưới ảnh hưởng của hệ tự động. Ngoài ra các tác nhân kích thích khác như điện học, hóa học,… cũng làm tim co. Thời gian cơ tim co kéo dài hơn cơ vân gấp 10 lần.

Khả năng co bóp của cơ tim thể hiện qua một số hiện tượng sau:

2.2.1.      Hiện tượng Frank – Starling

Hiện tượng này còn được gọi là định luật Starling và được phát biểu như sau: trong một giới hạn nhất định, tim càng bị căng, sức co bóp của tim càng mạnh. Trên trái tim cô lập, hiện tượng này vẫn xảy ra, nhờ đó mà sự tống máu của tim vẫn có thể duy trì để phù hợp phần nào với trạng thái căng giãn của tim.

2.2.2.      Tương quan Laplace

Lực co bóp của tâm thất có lien quan với áp lực tác động lên mặt trong của tâm thất. Mối liên quan này được thể hiện trong công thức sau:

T=           Trong đó:                        T: lực co bóp của cơ tim

                                                       P: áp lực máu trong tâm thất

                                                       r: bán kính khoang thất tâm thu

                                                       : độ dày thành tâm thất

Như vậy, trong một giới hạn nhất định, lực co bóp của tim càng mạnh khi áp lực trong tâm thất càng cao, bán kính càng lớn và độ dày trong tâm thất càng giảm.

2.2.3.      Hiện tượng bậc thang

Năm 1871, Boiditch phát hiện khả năng hồi phục của tim sau thòi gian ngừng đập có các đặc điểm sau:

-          Cường độ co bóp của tim tăng dần theo kiểu bậc thang cho đến khi đạt mức độ nhất định.

-          Sau khi ngừng đập, nhịp tim cũng tăng từ chậm đến nhanh rồi mới đến mức ổn định.

2.3. Tính tự động

Tim có các tế bào tự động phát xung đều đặn, từ đó lan truyền xung động khắp cơ tim gây nên sự co bóp. (xem lại mục các tế bào phát, dẫn truyền).

2.4.Tính dẫn truyền

Tính dẫn truyền thể hiện qua sự dẫn truyền trong hệ tự động.

Từ nút xoang, xung động truyền các mô xung quanh nút với vận tốc khoảng 0,05 m/s rồi truyền đến cơ nhĩ theo hình nan hoa với vận tốc 0,8-1 m/s. Tâm nhĩ trái co sau tâm nhĩ phải khoảng 0,02- 0,03s.

Xung động từ tâm nhĩ truyền đến nút nhĩ thất với tốc độ 0,1-0,2 m/s, mất khoảng 0,012- 0,013s. Xung động được giữ ở nút nhĩ thất 0,09-0,10s nên thất không hưng phấn ngay.

Tốc độ dẫn truyền trên thân bó His là 2 m/s, ở các nhánh His là 3-4 m/s, ở các mạng Purkinje là 5m/s. Cơ thất dẫn truyền với tốc độ khoảng 0,3-1 m/s.

Sự biến đổi tốc đọ dẫn truyền như vậy đảm bảo cho tim vừa hoạt động nhịp nhàng vừa đồng bộ.

3.      Chu chuyển tim

Chu chuyển tim là tất cả các hoạt động của tim trong một chu kì, khởi đầu từ một chuyển động nhất định cho tới khi chuyển động đó xuất hiện lại. Những giai đoạn trong một chu chuyển tim như sau:

3.1. Thì tâm thu: kéo dài 0,43s bao gồm nhĩ co và thất co

·         Tâm nhĩ thu:

Kéo dài 0,1s trong đó nhĩ phải co trước nhĩ trái 0,02-0,03s. Áp lực trong tâm nhĩ cao hơn trong tâm thất 2-3 mmHg, làm mở rộng them an nhĩ thất. Kết quả làm tống nốt ¼ máu còn lại ở nhĩ xuống thất.

Sau thì tâm nhĩ thu, có mốt giai đoạn ngắn (giai đoạn trung gian): nhĩ thôi co nhưng thất chưa co, sau đó là giai đoạn nhĩ giãn (0,7s).

·         Tâm thất thu: kéo dài 0,33s bao gồm 2 giai đoạn nhỏ: tăng áp và tống máu

-          Giai đoạn tăng áp: mở đầu giai đoạn này là giai đoạn tim co bóp không đồng thời (0,05s), làm tăng áp lực trong thất đột ngột, cao hơn máu tâm nhĩ, làm máu tâm thất phục ngược về nhĩ, đội van nhĩ thấ làm đóng van, gây ra tiếng tim thứ nhất T1.

Tiếp theo là cơ co đẳng trương (0,03s): áp lực trong thất tiếp tục tăng cao, trong thất trái là 70-80 mmHg, thất phải khoảng 10 mmHg. Áp lực này đủ sức mở van bán nguyệt, tống máu tâm thất lên động mạch.

-          Giai đoạn tống máu (0,25s):

Mở đầu giai đoạn là cơ co đẳng trương, áp lực trong tâm thất tiếp tục tăng cao, thất trái lên đến 120-150 mmHg, trong thất phải là 30-40 mmHg. Máu được tống nhanh lên động mạch chủ và động mạch phổi, giai đoạn tống máu nhanh khoảng 0,12s với 4/5 máu được tống vào động mạch.

Tiếp theo đó, áp lực trong thất giảm xuống dần, máu được tống vào động mạch chậm hơn, thời gian tống máu chậm khoảng 0,13s và tống  1/5 lượng máu vào động mạch. Mỗi lần thất co tống khoảng 70ml máu vào thất (Qs).

3.2. Thì tâm trương (0,37s): chia làm 3 giai đoạn

-          Giai đoạn tiền tâm trương (0,04s): thất đã ngừng co nhưng van tổ chim vẫn còn mở. Giai đoạn này mang tính chất quá độ giữa thời kì tâm thu và tâm trương.

-          Giai đoạn giãn đẳng trương (0,08s): trong giai đoạn này cơ thất giảm trương lực nhưng không thay đổi chiều dài, áp lực trong thất thấp hơn trong động mạch. Cộng với xu hướng trở về bình thường của động mạch làm máu trong động mạch chủ và động mạch phổi đội ngược về, làm đóng van tổ chim, gây ra tiếng tim thứ hai T2.

Cuối giai đoạn này, thất giãn theo kiểu đẳng trương, áp lực trong thất giảm thấp hơn nhĩ. Mặt khác, sau khi nhĩ giãn thì máu từ tĩnh mạch chảy về làm đầy nhĩ, tăng áp lực ở nhĩ, them vào đó là sức hút của thành ngực trong thì thở vào càng làm cho áp lực thất càng giảm. Kết quả làm van nhĩ thất mở, máu từ nhĩ xuống thất, khởi đầu làm đầy thất.

-          Giai đoạn đầy máu (0,25s): máu từ nhĩ đổ xuống thất, đổ đầy thất nhanh 0,09s và tiếp sau đó là đổ đầy thất chậm (0,16s)

Kết thúc giai đoạn đầy máu, ¾ máu từ nhĩ được đưa xuông thất.Thì tâm trương, tim nghỉ ngơi để hồi phục năng lượng.

                                                              bY:      T.V. Sáu

Bài viết thuộc quyền sử dụng của các thành viên MasCar - Vui lòng không repost dưới mọi hình thức (: