ELEMENTE DE HEMODINAMICA

ELEMENTE DE HEMODINAMICA

Hemodinamica are ca obiect studiul fenomenelor fizice ale circulatiei (mecanica

inimii si hidrodinamica curgerii sangelui prin vase elastice), aparatele, modelele precum si

dispozitivele experimentale folosite pentru acest studiu. Studiul circulatiei sanguine

foloseste modele mecanice datorita numeroaselor analogii care exista intre functionarea

inimii si cea a unei pompe, intre artere si tuburile elastice etc.

Inima este un organ cavitar musculos care pompeaza sange (lichid nenewtonian

pseudoplastic) in tot organismul prin contractii ritmice (datorita ciclului cardiac) in vasele

de sange de diametre diferite, avand pereti nerigizi si partial elastici. Inima are aproximativ

60-100 batai /minut, si aproximativ 100.000 batai / zi. Bataile inimii sunt accelerate de

activitatea musculara si de temperatura mai ridicata a corpului.

Rolul de pompa al inimii

Fig. 19 Compartimentele inimii

Rolul principal al inimii consta in expulzarea sangelui in circulatie, prin inchiderea si

deschiderea in mod pasiv a valvulelor care au rol de supapa. Inima este constituita din

doua pompe (Fig. 19), conectate prin circulatiile pulmonara si sistemica:

- pompa dreapta care are rolul de a pompa spre plamani sangele dezoxigenat colectat

din organism (circulatia pulmonara)

- pompa stanga colecteaza sangele oxigenat din plamani si il pompeaza in corp

(circulatia sistemica)

Fiecare parte a inimii este echipata cu doua seturi de valvule care, in mod normal,

impun deplasarea sangelui intr-un singur sens, cele doua pompe ale inimii avand fiecare

cate doua camere: atriul este un rezervor care colecteaza sangele adus de vene si

ventriculul care pompeaza sangele in artere. Septul este peretele care desparte atat

atriile cat si ventriculele si care impiedica trecerea sangelui dintr-un atriu/ventricul in

celalalt. Etanseitatea pompelor este determinata de musculatura cardiaca.

Miscarea valvulelor este reglata de diferenta de presiune dintre atrii, ventricule si

vase sanguine, ele impiedicand sangele sa curga in directie gresita. Musculatura cardiaca

asigura atat variatia volumului inimii si presiunii sangelui precum si energia necesara

functionarii prin procesele biofizice si chimio-mecanice din miocard.

Fazele ciclului cardiac

Activitatea de pompa a inimii se poate aprecia cu ajutorul debitului cardiac, care

reprezinta volumul de sange expulzat de fiecare ventricul intr-un minut. El este egal cu

volumul de sange pompat de un ventricul la fiecare bataie (volum-bataie), inmultit cu

frecventa cardiaca. Volumul-bataie al fiecarui ventricul este, in medie, de 70 ml, iar

frecventa cardiaca normala este de 70-75 batai/min.; astfel, debitul cardiac de repaus este

de aproximativ 5 l /min. Inima trebuie sa puna in miscare in fiecare minut, in medie 4 l in

repaus, iar in timpul exercitiilor fizice, pana la 20 l. In somn, debitul cardiac scade, iar in

stari febrile, sarcina si la altitudine, creste.

Fiecare bataie a inimii consta intr-o anumita succesiune de evenimente, care

reprezinta ciclul cardiac. Acesta cuprinde 3 faze:

- sistola atriala consta in contractia celor doua atrii, urmata de influxul sanguin in

ventricule. Cand atriile sunt complet golite, valvulele atrioventriculare se inchid,

impiedicand intoarcerea sangelui in atrii.

- sistola ventriculara consta in contractia ventriculelor si ejectia din ventricule a sangelui,

care intra astfel in sistemul circulator. Cand ventriculele sunt complet golite, valvula

pulmonara si cea aortica se inchid.

- diastola consta in relaxarea atriilor si ventriculelor, urmata de reumplerea atriilor.

Inchiderea valvulelor atrioventriculare si a celor aortice produce sunetele specifice

batailor inimii si pot fi ascultate cu ajutorul stetoscopului (Fig. 20).

Fig. 20 Pozitia valvelor in timpul diastolei si a sistolei

Fazele ciclului cardiac, din punct de vedere mecanic, cu referire la ventriculul

stang sunt: umplerea (diastola ventriculara), contractia atriala, contractia izovolumica sau

izometrica, ejectia si relaxarea izovolumica (izometrica).

Umplerea corespunde diastolei ventriculare care dureaza 0,50s. Datorita relaxarii

miocardului, presiunea intracavitara scade rapid pana la cativa mmHg. In momentul in

care devine mai mica decat presiunea atriala, se deschide valvula mitrala ducand la

scurgerea sangelui din atriu. Relaxarea continua a miocardului, permite scaderea in

continuare a presiunii, generand umplerea rapida a ventriculului, urmat de un aflux mai

lent, datorita scaderii diferentei de presiune.

Contractia atriala este faza in timpul careia se umple complet ventriculul. In timpul

acestor faze, valvula sigmoida este inchisa, iar presiunea aortica este mai mare decat cea

ventriculara.

In timpul contractiei izovolumice (la volum constant), ambele valvule sunt

inchise, ventriculul contractandu-se ca o cavitate inchisa, asupra unui lichid incompresibil,

fapt care duce la o crestere foarte rapida a presiunii intracavitare. Deoarece musculatura

se contracta, forma ventriculului se modifica, dar volumul sangelui continut ramane

acelasi. Presiunea sangelui creste rapid depasind-o pe cea din aorta, in acest moment

deschizandu-se valvula sigmoida.

In timpul ejectiei, datorita contractiei miocardului ventricular, sangele este expulzat

in aorta, cu viteza mare, la inceput avand loc o ejectie rapida (aproximativ 2/3 din debitul

sistolic este expulzat in prima jumatate a sistolei). Prin urmare, presiunea aortica si cea

ventriculara devin foarte apropiate ca valoare, la o diferenta de 2-3 mmHg. Musculatura

se relaxeaza dupa jumatatea perioadei de ejectie si presiunea din ventricul scade, la

inceput mai incet decat cea aortica, expulzarea sangelui continuind mai lent. Cand

presiunea ventriculara scade sub cea aortica, se inchide valvula sigmoida.

Urmeaza o perioada scurta in care ventriculele devin cavitati inchise (diastola

izovolumica sau relaxare izovolumica). In acest timp, presiunea intraventriculara

continua sa scada pana la valori inferioare celei din atrii, permitand deschiderea valvelor

atrio-ventriculare. In acest moment, incepe umplerea cu sange a ventriculelor. Aceasta

relaxare este foarte rapida, asezarea fibrelor musculare in straturi cu orientare diferita si

energia elastica inmagazinata in tesutul conjunctiv ce leaga straturile reprezentand factori

deosebit de importanti.