Colegiul National "Ion Luca Caragiale"
INIMA
Inima este, din punct de vedere anatomic, un organ musculos, cavitar care pompeaza ritmic sangele in corp. Inima, sangele si vasele de sange alcatuiesc sistemul circulator, care este responsabil cu distribuirea oxigenului si a substantelor hranitoare si eliminarea dioxidului de carbon si a altor produse reziduale. Inima reprezinta motorul sistemului circulator. Ea trebuie sa functioneze neincetat deoarece tesuturile corpului, in special creierul, depind de o aprovizionare continua cu oxigen si substante hranitoare transportate de sange.
Inima umana are forma unei pere de marimea unui pumn inchis si este situata in partea stanga, la circa patru sau cinci centimetri fata de linia mediana. Este alcatuita in principal din tesut muscular care se contracta ritmic impingand sangele catre toate partile corpului. Contractiile incep in embrion la circa trei saptamani de la concepere si continua de-a lungul intregii vieti a individului. Muschiul nu se odihneste decat pentru o fractiune de secunda intre batai. Intr-o viata de 76 de ani inima va bate de aproape 2,8 miliarde de ori si va pompa 169 de milioane de litri de sange.
STRUCTURA INIMII
Inima umana are patru camere. Cele doua camere superioare, atriul (auriculul) drept si stang, sunt camerele de primire a sangelui. Acestea colecteaza sangele adus de vene. Camerele inferioare ale inimii, ventriculul stang si drept, au rolul unor pompe puternice. Ele imping sangele prin artere, de la inima catre corp.
Inima este o pompa cu doua camere, in care sangele circula prin doua sisteme inchise separate. Sangele incarcat cu oxigen paraseste ventriculul stang prin aorta. Circula prin corp si se intoarce dezoxigenat in atriul drept prin venele cave superioara si inferioara. Ventriculul drept pompeaza sangele prin artera pulmonara catre plamani, unde acesta schimba dioxidul de carbon cu oxigen. Sangele oxigenat se intoarce apoi, prin venele pulmonare, in atriul stang, pregatit pentru o noua circulatie arteriala.
Partea dreapta si cea stanga a inimii sunt separate una de cealalta printr-un perete de tesut (sept interventricular). Fiecare pompeaza sangele printr-un circuit separat de vase: dreapta impinge sangele sarac in oxigen catre plamani (circulatia mica), in timp ce stanga il distribuie pe cel bogat in oxigen in corp (circulatia mare). Sangele care se intoarce din organism a cedat mare parte din oxigen si s-a incarcat cu dioxid de carbon din tesuturi. Acesta este colectat de doua vene mari, vena cava superioara si vena cava inferioara, care se varsa in atriul drept al inimii. De aici sangele trece in ventriculul drept care il va pompa prin artera pulmonara catre plamani, unde se va reincarca cu oxigen si va elimina dioxidul de carbon. Sangele, bogat acum in oxigen, se intoarce la inima prin arterele pulmonare care se varsa in atriul stang. De aici trece in ventriculul stang, unde va fi pompat prin aorta, cea mai mare artera a corpului. Artere mai mici care se ramifica din aorta distribuie sangele catre diferite parti ale organismului.
Patru valve interioare impiedica alunecarea inversa a sangelui. Ele se deschid usor in directia curgerii sangelui si se inchid cand acesta impinge in sens invers. Doua dintre valve se afla intre atrii si ventricule, cunoscute ca valve atrioventriculare. Valva atrioventriculara dreapta (tricuspida) este formata din trei fasii de tesut, in timp ce valva atrioventriculara stanga (bicuspida sau mitrala) are numai doua. Celelalte doua valve sunt situate intre ventricule si artere. Sunt numite valve semilunare, deoarece fiecare este formata din trei fasii de tesut in forma de semiluna. Valva semilunara dreapta, dintre atriul drept si artera pulmonara, se mai numeste si valva pulmonara. Cea stanga, dintre ventriculul stang si aorta, se mai numeste si valva aortica.
Tesutul muscular cunoscut ca miocard sau muschi cardiac este sustinut de un esafodaj de tesut conjunctiv si formeaza peretii camerelor inimii. Atriile au pereti relativ subtiri in comparatie cu ventriculele. Ventriculul stang are peretii cei mai grosi - mai mult de un centimetru la o persoana adulta - deoarece el trebuie sa pompeze sangele pana la cele mai departate celule ale corpului.
Un sac dur, cu pereti dubli, cunoscut ca pericard, inconjoara inima. Stratul interior al pericardului, epicardul, se afla direct pe miocard. Stratul exterior al pericardului este lipit de osul pieptului si de alte structuri din cavitatea toracica si are rolul de a fixa inima. Intre peretii pericardului se afla un spatiu ingust umplut cu un lichid apos care impiedica frecarea acestora in timpul batailor inimii.
Suprafetele interioare ale camerelor inimii sunt captusite cu o fasie subtire de tesut lucios, alb - endocardul. Acelasi tip de tesut - cunoscut si ca endoteliu - captuseste si vasele de sange ale corpului, asigurand o curgere usoara a sangelui si prevenind formarea de cheaguri in sistemul circulator.
Inima nu este hranita de sangele ce trece prin camerele sale (acesta avand o presiune mult prea mare) ci de o retea specializata de vase, cunoscute ca artere coronare, care invaluie inima ca o coroana. Circa 5% din sangele pompat in corp patrunde in arterele coronare, care se ramifica din aorta deasupra punctului de iesire de ventriculul stang. Trei artere coronare principale - dreapta, stanga circumflexa si stanga anterioara descendenta - hranesc diferite regiuni ale muschiului cardiac. Din aceste trei artere se ramifica altele mai mici care patrund prin peretii musculari si asigura o alimentare constanta cu oxigen si substante nutritive. Obstructia unei coronare sau a ramurilor sale provoaca necroza teritoriului cardiac deservit (infarctul miocardic). Venele care parasesc muschiul cardiac converg pentru a forma un canal numit sinus coronarian, care aduce sangele in atriul drept.
FUNCTIILE INIMII
Sarcinile inimii sunt mult mai complexe decat simpla pompare a sangelui de-a lungul vietii. Ea trebuie sa fie de asemenea capabila sa raspunda schimbarilor in necesarul de oxigen al corpului. Inima lucreaza altfel in timpul somnului decat in timpul unei curse de cinci kilometri. Mai mult, impreuna cu sistemul circulator, poate raspunde aproape instantaneu schimbarilor rapide: cand o persoana se ridica sau se culca la pamant, sau cand se afla in fata unui pericol.
CICLUL CARDIAC
Desi cele doua jumatati ale inimii sunt complet separate, ele se contracta la unison, producand o singura bataie. Evenimentele care au loc de la inceputul unei batai pana la producerea urmatoarei alcatuiesc ciclul cardiac (cu o durata de 0,8 s). Acesta are doua faze: diastola (atriala-0,7 s; ventriculara-0,5 s; generala-0,4 s), cand camerele inimii sunt relaxate, si sistola (atriala-0,1 s; ventriculara-0,3 s), cand camerele se contracta pentru a pune in miscare sangele. In timpul fazei sistolice atriile se contracta primele, urmate de ventricule. Aceasta secventa asigura miscarea eficienta a sangelui din atrii in ventricule si apoi in artere. Daca atriile si ventriculele s-ar contracta simultan, inima nu ar fi capabila sa puna in miscare aceeasi cantitate de sange la fiecare bataie.
In timpul diastolei atat atriile cat si ventriculele sunt relaxate, iar valvele atrioventriculare sunt deschise. Sangele curge din vene in atrii si de acolo in ventricule. De fapt, mare parte din sangele care intra in ventricule navaleste pur si simplu in timpul diastolei. Incepe apoi sistola pe masura ce atriile se contracta pentru a termina umplerea ventriculelor. Apoi se contracta ventriculele care imping sangele prin valvele semilunare in artere, in timp ce valvele atrioventriculare se inchid pentru a impiedica intoarcerea acestuia in atrii. Pe masura ce presiunea din artere creste valvele semilunare se inchid brusc spre a impiedica intoarcerea sangelui in ventricule. Apoi incepe din nou diastola.
Un instrument cunoscut ca stetoscop este folosit pentru a detecta sunetele din interiorul corpului, inclusiv cele produse de inima. Sunetele caracteristice ale inimii sunt produse de valve si nu de contractia muschiului cardiac, mai exact de membranele valvelor care se lovesc la inchidere. Inchiderea valvelor atrioventriculare, inaintea contractiei ventriculelor, produce primul sunet, mai lung si mai jos. Al doilea este produs la inchiderea valvelor semilunare, mai scurt si ascutit.
Presiunea sangelui, exercitata asupra peretilor vaselor in timpul curgerii acestuia, variaza de asemenea in timpul diferitelor faze ale ciclului cardiac. Presiunea in artere este mai mare in timpul sistolei, cand ventriculele se contracta, si mai mica in timpul diastolei, cand sangele pompat in timpul sistolei ajunge in capilarele corpului. O presiune normala de "120 cu 80" sau "12 cu 8" inseamna ca presiunea sistolica este de 120 de unitati (milimetri de mercur), iar cea diastolica este de 80 de unitati. Presiunea sangelui unei persoane poate creste pentru perioade scurte in momente de stres sau la simtirea unor emotii puternice. Prelungirea acestor perioade sau repetarea lor constanta (hipertensiunea), poate creste expunerea unei persoane la atacuri de cord, infarcturi, afectiuni ale inimii si ale rinichilor sau alte probleme.
GENERAREA BATAILOR INIMII
Spre deosebire de majoritatea muschilor, a caror contractie este provocata de impulsuri nervoase, muschiul cardiac se poate contracta independent. Anumite celule ale acestuia au abilitatea de a se contracta spontan si de a genera semnale electrice care se raspandesc in restul inimii si ii provoaca contractia. O bataie incepe intr-un grup mic de celule musculare specializate aflate in partea dreapta superioara a atriului drept. Aceasta zona este cunoscuta ca nodulul sinoatrial. Celulele din nodulul sinoatrial genereaza semnale electrice mai frecvente decat celulele din alte parti ale inimii, astfel incat semnalele generate aici sincronizeaza impulsurile din intreaga inima.
Impulsurile se raspandesc rapid pe suprafata atriului, astfel incat toate celulele sale musculare se contracta la unison. Impulsurile electrice nu pot trece prin partitionarea dintre atrii si ventricule, care este alcatuita in principal din tesut conjunctiv fibros. Impulsurile venite de la nodulul sinoatrial sunt conduse prin acest tesut de o punte mica de muschi numita sistemul de conducere atrioventricular. Prima parte a acestui sistem este un grup de celule aflat la marginea inferioara a atriului drept - nodulul atrioventricular. Celulele din nodulul atrioventricular conduc impulsurile relativ incet, introducand o intarziere de circa doua zecimi de secunda pana la ajungerea impulsului la ventricule. Aceasta intarziere permite sangelui din atrii sa se goleasca in ventricule, inainte ca acestea sa inceapa sa se contracte.
Dupa ce a trecut de nodulul atrioventricular un impuls parcurge un grup de fibre musculare numite fasciculul Hiss, care se intinde pe peretele de tesut conjunctiv care separa atriile de ventricule, intra in septul interventricular si, dupa un scurt traiect, se imparte in doua ramuri (dreapta si stanga) si se distribuie subendocardic celor doua ventricule. Impulsul se raspandeste in tot ventriculul cu ajutorul unei retele de fibre de conducere rapida numite fibrele Purkinje. Aceste fibre sunt necesare din cauza grosimii si robustetii peretilor ventriculari. Daca impulsul s-ar raspandi direct de la o celula la alta, diferite parti ale ventriculelor nu s-ar contracta laolalta si inima nu ar pompa sangele intr-un mod eficient. Desi acest circuit complicat are multi pasi, un impuls electric se raspandeste de la nodulul sinoatrial prin inima in mai putin de o secunda.
CONTROLUL FRECVENTEI CARDIACE
La un adult, frecventa cardiaca la repaus este de circa 70 de batai pe minut. Totusi, inima poate sa bata si de trei ori mai repede - peste 200 de batai pe minut - cand persoana depune un efort fizic marit. Persoanele tinere au o frecventa cardiaca mai rapida decat a adultilor: de circa 120 de batai pe minut la sugari si 90 la copiii de 10 ani. Spre deosebire, multi atleti au adesea frecventa cardiaca mai scazuta deoarece antrenamentul fizic face inima mai puternica si permite acesteia sa pompeze aceeasi cantitate de sange cu mai putine contractii. La repaus frecventa cardiaca a unui atlet poate sa scada pana la 40-60 de batai pe minut.
Desi nodulul sinoatrial genereaza bataia inimii, nervii si unele substante chimice din sange pot influenta frecventa cardiaca. Impulsurile nervoase pot accelera sau incetini inima aproape instantaneu. Nervii care regleaza frecventa cardiaca fac parte din sistemul nervos vegetativ care controleaza activitatile corpului care nu se afla sub control constient. Sistemul nervos vegetativ este alcatuit din doua tipuri de nervi: simpatici si parasimpatici. Aceste fibre transmit impulsuri nodulului sinoatrial si altor parti ale inimii. Sistemul nervos simpatic mareste frecventa cardiaca. El este activat in perioade de stres si are rol in asa numitul raspuns de "fuga sau lupta". Emotiile puternice pot de asemenea sa activeze sistemul nervos simpatic si sa duca la marirea frecventei cardiace. Spre deosebire, sistemul nervos parasimpatic incetineste frecventa cardiaca. Inima primeste impulsuri de la ambele sisteme. De fapt, in absenta impulsurilor nervoase nodulul sinoatrial s-ar declansa de aproximativ 100 de ori pe minut - sistemul parasimpatic incetineste inima la aproape 70 de batai pe minut.
Substante chimice cunoscute ca hormoni, purtate de sange, influenteaza de asemenea frecventa cardiaca. Hormonii isi fac efectul in general mai incet decat impulsurile nervoase. Epinefrina (cunoscuta si ca adrenalina) este un hormon care este eliminat in perioade de stres si mareste frecventa cardiaca la fel de mult ca si sistemul nervos simpatic. Hormonul tiroid, care regleaza metabolismul general al corpului, are si el acelasi efect. Frecventa mai poate fi afectata si de substantele chimice care se gasesc in sange - calciu, potasiu si sodiu.
DEBITUL CARDIAC
Debitul cardiac reprezinta cantitatea de sange pompata de fiecare ventricul intr-un minut. Debitul cardiac este egal cu frecventa cardiaca inmultita cu debitul sistolic (cantitatea de sange expulzat de ventricule la fiecare sistola - 70-90 ml). Debitul sistolic depinde de mai multi factori: ritmul cu care sangele se intoarce prin vene la inima, cat de viguros se contracta inima si presiunea sangelui din artere. Debitul cardiac normal la un adult este de aproximativ 3 litri pe minut pe m2 de suprafata corporala, dar poate ajunge in timpul efortului muscular pana la 18 litri.
O crestere fie a frecventei cardiace, fie a volumului sistolic va determina marirea debitului cardiac. In timpul efortului fizic sistemul nervos simpatic mareste fecventa cardiaca. In acelasi timp creste volumul sistolic, in primul rand datorita sangelui venos care se intoarce in inima mai repede si provoaca contractii mai puternice. Multi dintre factorii care maresc frecventa cardiaca duc si la cresterea volumului sistolic. De exemplu, impulsurile nervoase simpatice produc contractia mai viguroasa a inimii cat si marirea ritmului de functionare. Cresterea simultana a frecventei cardiace si a volumului sistolic permit o crestere corespunzatoare mai eficienta a debitului cardiac decat daca, sa zicem, s-ar mari numai frecventa cardiaca.
INGRIJIREA INIMII
Majoritatea partilor corpului folosesc doar o treime din oxigenul adus de sange; dar inima utilizeaza trei sferturi din oxigenul adus de arterele coronare. Acest fapt arata cat de intens lucreaza inima, pompand in fiecare secunda a vietii noastre. De asemenea ne arata ca in ceea ce priveste inima nu exista nici o marja de siguranta.
De aceea e necesar sa avem grija de aceasta pompa atat de valoroasa. Sanatatea inimii poate fi pastrata printr-o dieta rationala, prin exercitii fizice, prin renuntarea la fumat si la consumul moderat de alcool.
