Tài liệu Giáo trình Cơ tim, hoạt động bơm máu của tim và chức năng của van tim - Lê Trọng Dũng: III
The Heart
109
PH
ẦN
III
Bắt đầu từ chương này, chúng ta sẽ cùng thảo luận
về tim và hệ thống tuần hoàn. Tim như Hình 9-1 thật
sự là hai cái bơm riêng biệt: tim phải bơm máu qua
phổi, và tim trái bơm máu qua hệ thống tuần hoàn
cung cấp máu cho các cơ quan và các mô trong cơ thể.
Lần lượt, mỗi bên tim là một cái bơm hai buồng gồm
một tâm nhĩ và một tâm thất. Mỗi tâm nhĩ là một mồi
bơm yếu cho tâm thất, giúp máu đi vào tâm thất. Các
tâm thất sau đó cung cấp sức bơm chính đẩy máu qua
(1) tuần hoàn phổi nhờ tâm thất phải hoặc (2) qua
tuần hoàn hệ thống nhờ tâm thất trái.
Những cơ chế đặc biệt trong tim gây ra một chuỗi
liên tục duy trì co bóp tim hay được gọi là nhịp tim,
truyền điện thế hoạt động khắp cơ tim để tạo ra nhịp
đập của tim. Hệt thống điều hòa nhịp tim này sẽ được
giải thích ở Chương 10. Trong chương này, chúng
tôi sẽ giải thích làm thế nào mà tim lại hoạt động như
một cái bơm, bắt đầu với các chức năng đặc biệt của
cơ tim.
CHƯƠNG 9 ...
14 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 571 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo trình Cơ tim, hoạt động bơm máu của tim và chức năng của van tim - Lê Trọng Dũng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
III
The Heart
109
PH
ẦN
III
Bắt đầu từ chương này, chúng ta sẽ cùng thảo luận
về tim và hệ thống tuần hoàn. Tim như Hình 9-1 thật
sự là hai cái bơm riêng biệt: tim phải bơm máu qua
phổi, và tim trái bơm máu qua hệ thống tuần hoàn
cung cấp máu cho các cơ quan và các mô trong cơ thể.
Lần lượt, mỗi bên tim là một cái bơm hai buồng gồm
một tâm nhĩ và một tâm thất. Mỗi tâm nhĩ là một mồi
bơm yếu cho tâm thất, giúp máu đi vào tâm thất. Các
tâm thất sau đó cung cấp sức bơm chính đẩy máu qua
(1) tuần hoàn phổi nhờ tâm thất phải hoặc (2) qua
tuần hoàn hệ thống nhờ tâm thất trái.
Những cơ chế đặc biệt trong tim gây ra một chuỗi
liên tục duy trì co bóp tim hay được gọi là nhịp tim,
truyền điện thế hoạt động khắp cơ tim để tạo ra nhịp
đập của tim. Hệt thống điều hòa nhịp tim này sẽ được
giải thích ở Chương 10. Trong chương này, chúng
tôi sẽ giải thích làm thế nào mà tim lại hoạt động như
một cái bơm, bắt đầu với các chức năng đặc biệt của
cơ tim.
CHƯƠNG 9
Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của
Tim và Chức Năng Của Van Tim
SINH LÝ CƠ TIM
Cơ tim có ba loại chính: cơ tâm nhĩ, cơ tâm thất, và
các sợi chuyên biệt hưng phấn và dẫn truyền. Loại
cơ tâm nhĩ và cơ tâm thất co lại theo cách tương tự
cơ vân, ngoại trừ thời gian co dài hơn. Tuy niên, các
sợi chuyên biệt hưng phấn - dẫn truyền của tim co rất
yếu do chúng chứa ít sợi co cơ; thay vào đó, chúng
có thể tự phóng điện một cách tự động dưới hình thức
của điện thế hoạt động hoặc dẫn truyền điện thế hoạt
động qua tim, tạo ra một hệ thống kích thích điều hòa
nhịp điệu của tim.
GIẢI PHẪU SINH LÝ CỦA CƠ TIM
Hình 9-2 thể hiện mô học của cơ tim, chứng minh các
sợi cơ tim sắp xếp trong một mạng lưới, với các sợi
phân chia, tái hợp, và trải rộng liên tục. Lưu ý rằng các
sợi cơ tim có vân giống như cơ vân. Hơn nữa, cơ tim
có các tơ cơ điển hình chứa các sợi actin và myosin
gần như đồng nhất với các sợi được tìm thấy trong cơ
vân; các sợi này nằm cạnh nhau và trượt trong khi co
lại theo cách giống như cơ vân (xem Chương 6). Tuy
nhiên, theo cách khác, cơ tim khá khác biệt so với cơ
vân, như chúng ta sẽ được thấy sau đây.
Cơ Tim Là Một Hợp Bào. Vùng tối cắt ngang sợi cơ
tim trong Hình 9-2 được gọi là đĩa xen; chúng thật
sự là các màng tế bào tách các sợi cơ tim ra riêng rẽ
từ một sợi y hệt. Đó là các sợi cơ tim được tạo nên từ
nhiều tế bào riêng rẽ kết nối thành chuỗi và song song
với nhau.
Tại mỗi đĩa xen các màng tế bào hợp nhất với nhau
tạo thành mối nối “truyền dẫn” thấm qua được (khe
nối) cho phép các ion khuếch tán một cách nhanh
chóng. Do vậy, từ khía cạnh một chức năng, các ion
di chuyển một cách dễ dàng trong dịch nội bào theo
suốt chiều dài sợi cơ tim và nhờ đó điện thế hoạt
động dễ dàng chạy từ một tế bào cơ tim sang tế bào
tiếp theo, qua các đĩa xen. Hình 9-1. Cấu tạo của tim và cách mà dòng máu qua các
van tim và buồng tim.
Động mạch chủ
Động mạch phổi
Tĩnh mạch
chủ dưới
Tĩnh mạch
chủ trên
Tâm thấy phải
Van ba
lá
Van động
mạch phổi
Tâm nhĩ phải Tĩnh mạch phổi
Phổi
ĐẦU VÀ CHI TRÊN
THÂN VÀ CHI DƯỚI
Lê Trọng Dũng - 20YF - K112
Tâm nhĩ trái
Van hai lá
Van động mạch
chủ
Tâm thất phải
Phần III Tim
110
Như vậy, cơ tim là một hợp bào của nhiều tế bào cơ
tim, trong đó các tế bào tim liên kết rất chặt chẽ và
khi một tế bào trở bị kích thích thì điện thế hoạt động
nhanh chóng lan đến mọi tế bào cơ tim.
Trái tim gồm hai hợp bào: hợp bào nhĩ, cấu tạo
nên các vách của hai tâm nhĩ, và hợp bào thất, tạo nên
vách của hai tâm thất. Tâm nhĩ và tâm thất ngăn cách
bởi mô xơ bao quanh lỗ van nhĩ thất (A-V) ở giữa
tâm nhĩ và tâm thất. Bình thường, điện thế hoạt động
không được dẫn truyền trực tiếp từ tâm nhĩ sang tâm
thất. Thay vào đó, chúng chỉ được dẫn truyền nhờ hệ
thống dẫn truyền đặc biệt gọi là bó nhĩ thất (bó AV),
đây là một bó các sợi dẫn truyền có đường kính vài
milimet, chúng ta sẽ thảo luận tiếp ở Chương 10.
Sự phân chia của cơ tim thành hai hợp bào chức
năng cho phép tâm nhĩ co một thời gian ngắn trước
khi tâm thất co, đó là điều quan trọng cho hiệu quả
co bóp của tim.
ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG TRONG CƠ TIM
Điện thế hoạt động được ghi lại trong một sợi cơ tâm
thất (Hình 9-3), trung bình khoảng 105 milivon, có
nghĩa là điện thế nội bào tăng lên từ một giá trị rất
âm, khoảng -85 milivon, thành một giá trị hơi dương,
khoảng +20 milivon, trong mỗi lần đập. Sau khi bước
đầu đạt đỉnh, màng cẫn khử cực trong khoảng 0.2 s,
thể hiện bằng một cao nguyên, sau khi kết thúc cao
nguyên là sự tái cực đột ngột. Sự xuất hiện của cao
nguyên trong điện thế hoạt động làm cho tâm thất co
với thời gian dài gấp 15 lần thời gian co của cơ vân.
Cái Gì Làm Cho Điện Thế Hoạt Động Kéo Dài và
Sự Xuất hiện Của Cao Nguyên? Tại sao điện thế hoạt
động của cơ tim lại kéo dài và tại sao lại xuất hiện
một cao nguyên, trong khi điện thế hoạt động của cơ
vân lại không có cao nguyên? Cơ sở lý sinh trả lời
cho các câu hỏi này đã được trình bày ở Chương 5,
nhưng tốt hơn chúng nên được tóm tắt ở đây.
Tối thiểu có hai sự khác biệt lớn giữa đặc tính
màng cơ tim và cơ vân giải thích cho điện thế hoạt
động kéo dài và cao nguyên ở cơ tim. Đầu tiên, điện
thế hoạt động của cơ vân được tạo ra gần như toàn
bộ do mở đột ngột một số lượng lớn các kênh natri
nhanh cho phép một lượng cực lớn ion natri đi vào
các sợi cơ vân từ dịch ngoại bào. Các kênh này được
gọi là kênh “nhanh” vì chúng chỉ mở trong một vài
1/1000 s và sau đó đóng lại đột ngột. Khi việc đóng
lại này kết thúc, tái phân cực xảy ra, và điện thế hoạt
động trở lại tiếp tục trong vòng khoảng vài 1/1000 s.
Trong cơ tim, điện thế hoạt động được tạo ra do
mở hai loại kênh: (1) kênh natri nhanh kích hoạt điện
thế như trong cơ vân và (2) một tập hợp hoàn toàn
khác các kênh canxi typ L (kênh canxi chậm), chúng
được gọi là kênh canxi - natri. Tập hợp các kênh này
khác với kênh natri nhanh, chúng mở chậm, và ngay
cả khi quan trọng hơn nữa, chúng vẫn chỉ mở trong
vài 1/10s. Trong thời gian này, một lượng lớn cả hai
dòng ion canxi và natri đi qua các kênh này vào trong
sợi cơ tim, và duy trì khử cực một thời gian dài, tạo
ra cao nguyên trong điện thế hoạt động. Hơn nữa,
các ion canxi đi vào trong giai đoạn cao nguyên kích
hoạt quá trình co cơ, trái lại ion canxi làm co cơ vân
lại bắt nguồn từ mạng nội cơ tương.
Hình 9-2. Hợp bào, liên kết tự nhiên của các sợi cơ tim
Hình 9-3. Tính nhịp nhàng của điện thế hoạt động (theo
milivon) từ một sợi Purkinje và từ một sợ cơ tâm thất, được
ghi lại bởi các thiết bị ghi điện cực.
M
ill
iv
on
+20
–100
–80
–60
–40
–20
+20
–60
–40
–20
–100
–80
Giây
1 2 3 40
Sợi Purkienje
Cơ Tâm Thất
Cao nguyên
Cao nguyên
0
0
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
111
U
N
IT
III
Pha 0 (khử cực), mở kênh natri nhanh. Khi tế bào
tim bị kích thích và khử cực, điện thế màng trở nên
dương mạnh. Cổng điện thế kênh natri nhanh mở và
cho phép natri nhanh chóng vào tế bào và khử cực tế
bào. Điện thế màng tế bào đạt đến khoảng +20 milivon
trước khi kênh natri đóng lại.
Pha 1 (bước đầu tái cực), đóng kênh natri nhanh.
Kênh natri đóng lại, tế bào bắt đầu tái cực, và ion kali
ra khỏi tế bào nhờ mở kênh kali.
Pha 2 (cao nguyên), kênh canxi mở và kênh kali
nhanh đóng. Một sự tái cực ngắn ban đầu xảy ra và
điện thế hoạt động sau đó đạt đến cao nguyên như kết
quả của (1) tăng thấm ion canxi và (2) giảm thấm ion
kali. Cổng điện thế kênh ion canxi mở chậm trong
giai đoạn 1 và 0, và canxi đi vào tế bào. Kênh kali
sau đó đóng lại, và sự kết hợp của việc giảm ion kali
đi ra và tăng dòng canxi đi vào làm cho điện thế đạt
cao nguyên.
Pha 3 (tái cực nhanh), đóng kênh canxi và mở
kênh kali chậm. Việc đóng lại của kênh canxi và tăng
tính thấm với ion kali làm cho kali nhanh chóng ra
khỏi tế bào, kết thúc cao nguyên và hoàn lại điện thế
màng tế bào về mức nghỉ.
Pha 4 (điện thế nghỉ ở màng) trung bình khoảng
-90 milivon
Tốc Độ Dẫn Truyền Tín Hiệu Ở Cơ Tim. Tốc độ
dẫn truyền của tín hiệu điện thế hoạt động kích thích
dọc theo cả các sợi cơ nhĩ và thất là khoảng 0.3 - 0.5
m/s, hoặc khoảng bằng 1/250 tốc độ ở sợi thần kinh
lớn và khoảng 1/10 tốc độ ở sợi cơ vân. Tốc độ dẫn
truyền trong hệ thống dẫn truyền đặc biệt ở tim - sợi
Purkinje - là rất nhanh, khoảng 4 m/s trong hầu hết
các phần của hệ thống, điều này cho phép dẫn truyền
tốc độ vừa phải của tín hiệu kích thích tới các phần
khác nhau của tim, sẽ được giải thích ở Chương 10.
Giai Đoạn Trơ Của Cơ Tim. Cơ tim có tính trơ
giống như mọi mô có tính hưng phấn. Do vậy, giai
đoạn trơ của tim là thời gian nghỉ (Hình 9-5), khi đó
một xung tim bình thường không thể tái kích thích
một vùng đã kích thích ở cơ tim. Giai đoạn trơ bình
thường ở thất là 0.25 - 0.3 s, đây là khoảng thời gian
kéo dài của cao nguyên trong điện thế hoạt động. Có
một giai đoạn tương đối trơ thêm vào khoảng 0.05 s,
khi mà cơ rất khó bị kích thích so với bình thường,
tuy vậy vẫn có thể bị kích thích bởi một tín hiệu kích
thích mạnh, như được chứng minh bởi một co bóp
“sớm” trong ví dụ ở Hình 9-5. Giai đoạn trơ của cơ
tâm nhĩ là rất ngắn so với tâm thất (khoảng 0.15 s ở
tâm nhĩ so với 0.25 - 0,3 s ở tâm thất).
Chức năng khác biệt lớn thứ hai giữa cơ tim và cơ
vân giúp giải thích cho cả điện thế hoạt động kéo dài
và hiện tượng cao nguyên là: ngay sau khi bắt đầu
điện thế hoạt động, tính thấm của màng cơ tim với ion
kali giảm chừng 5 lần, một tác dụng không xảy ra ở
cơ vân. Việc giảm tính thấm với kali có lẽ là do dòng
canxi đi vào quá mức từ các kênh canxi chỉ cho vào.
Dù là nguyên nhân gì, việc giảm mạnh tính thấm với
kali làm giảm dòng ion kali tích điện dương ra ngoài
trong giai đoạn cao nguyên của điện thế hoạt động
và theo đó ngăn cản sự tái cực sớm của điện thế hoạt
động về mức nghỉ. Khi kênh canxi - natri chậm đóng
lại sau 0.2 - 0.3 s và dòng ion canxi, natri dừng đi vào,
tính thấm màng với ion kali cũng tăng nhanh; sự mất
đi nhanh chóng của kali từ các sợi cơ lập tức hoàn lại
điện thế màng về mức nghỉ, kết thúc điện thế hoạt
động.
Tóm Tắt Các Giai Đoạn Của Điện Thế Hoạt Động
Của Cơ Tim. Hình 9-4 tóm tắt các giai đoạn của điện
thế hoạt động trong cơ tim và dòng ion xảy ra trong
mỗi giai đoạn.
Hình 9-4. Các giai đoạn của điện thế hoạt động của tế bào
cơ tâm thất và kết hợp với dòng ion natri (iNa+), (iCa2+), và
kali (iK+).
-100
0
4
0
1
2
3
4
100 200 300
-80
-60
-40
-20
0
20
Đ
iệ
n
th
ế
m
àn
g
(m
ill
iv
on
)
Thời gian (ms)
Bên ngoài iK+
iCa++
iNa+
Bên trong
Dòng
Ion
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
112
Nếu không có canxi từ ống T, sức co bóp của cơ
tim sẽ giảm đáng kể do mạng nội cơ tương của cơ tim
phát triển kém hơn nhiều so với ở cơ vân và không dự
trữ đu canxi để cung cấp cho toàn bộ sự co cơ. Tuy
nhiên, các ống T của cơ tim có chu vi gấp 5 lần các ống
ở cơ vân, có nghĩa là thể tích sẽ gấp 25 lần. Ngoài ra,
mặt trong ống T có một lượng lớn mucopolysaccharid
tích điện âm và bắt giữ một lượng dự trữ ion canxi
dồi dào, để sẵn sàng khuếch tán vào trong các sợi cơ
tim khi một ống T xuất hiện điện thế hoạt động.
Sức co bóp của cơ tim phụ thuộc rất lớn vào nống
độ ion canxi trong dịch ngoại bào. Trong thực tế,
một quả tim đặt trong một dung dịch không có canxi
sẽ nhanh chóng ngừng đập. Lý do là lỗ mở của ống T
mở trực tiếp qua màng tế bào cơ tim để vào khoảng
gian bào, cho phép dịch ngoại bào ở kẽ cơ tim thấm
qua ống T. Do đó, lượng ion canxi trong hệ thống ống
T (ion canxi sẵn sàng cho cơ tim co bóp) phụ thuộc
phần lớn vào nồng độ ion canxi ở dịch ngoại bào.
Ngược lại, sức co của cơ vân hầu như không chịu
ảnh của sự thay đổi một cách vừa phải nồng độ canxi
trong dịch ngoại bào bởi sức co cơ vân được tạo ra
gần như toàn bộ nhờ ion canxi giải phóng từ mạng
nội cơ tương bên trong sợi cơ vân.
Kết thúc giai đoạn cao nguyên của điện thế hoạt
động ở tim, dòng canxi đi vào trong sợi cơ đột ngột
ngừng lại, và ion canxi trong cơ tương nhanh chóng
được bơm ra khỏi sợi cơ vào mạng nội cơ tương và
khoảng dịch ngoại bào ở ống T. Sự vận chuyển canxi
trở lại mạng nội cơ tương là nhờ sự hỗ trợ của một bơm
canxi - adenosin photphat (ATPase) (Hình 9-6). Ion
canxi cũng được đẩy ra khỏi tế bào nhờ vận chuyển
ngược chiều natri - canxi. Natri đi vào tế bào trong
vận chuyển ngược này sau đó sẽ được đẩy ra ngoài
tế bào bởi bơm natri - kali ATPase. Kết quả là sự co
bóp ngừng lại cho đến khi có một điện thế hoạt động
mới xuất hiện.
Thời Gian Co Bóp. Cơ tim bắt đầu co một vài mili
giây sau khi điện thế hoạt động bắt đầu và tiếp tục co
đến một vài mili giây sau khi điện thế hoạt động kết
thúc. Do đó, thời gian của sự co bóp cơ tim phần lớn
là thời gian của điện thế hoạt động, bao gồm cả cao
nguyên khoảng 0.2 s của cơ tâm nhĩ và 0.3 s của cơ
tâm thất.
CẶP KÍCH THÍCH - CO CƠ. CHỨC NĂNG CỦA ION
CANXI VÀ CÁC ỐNG NGANG
Thuật ngữ “cặp kích thích - co cơ” muốn nói đến cơ
chế mà nhờ đó điện thế hoạt động làm cho các tơ cơ
trong cơ co lại. Cơ chế này đã được thảo luận với cơ
vân ở Chương 7. Một lần nữa, có sự khác biệt trong
cơ chế này ở cơ tim ảnh hưởng quan trọng đến đặc
trưng co bóp của cơ tim.
Giống như cơ vân, khi một điện thế hoạt động đi
qua màng cơ tim, điện thế hoạt động lan rộng bên
trong các sợi cơ tim theo suổt màng của các ống ngang
(T). Điện thế hoạt động ở ống T lan truyền đến màng
của các ống dọc cơ tương làm giải phóng ion canxi
vào cơ tương từ các mạng nội cơ tương. Trong vài
1/1000 s khác, các ion canxi này khuếch tán vào các
tơ cơ và xúc tác các phản ứng hóa học xúc tác cho sự
trượt của các tơ actin và myosin dọc theo tơ cơ, làm
cho cơ co.
Như vậy, cơ chế này của cặp kích thích - co cơ
giống như ở cơ vân, nhưng có một tác dụng khá khác
biệt. Hơn nữa để ion canxi được giải phóng vào cơ
tương từ các túi của mạng nội cơ tương, ion canxi
cũng tự khuếch tán vào cơ tương từ ống T trong thời
gian xuất hiện điện thế hoạt động, khi mà kênh canxi
phụ thuốc điện thế mở ra trong màng của ống T (Hình
9-6). Canxi đi vào tế bào sau đó hoạt hóa kênh giải
phóng canxi, còn được gọi là kênh receptor ryanodin,
trong màng của mạng nội cơ tương, làm giải phóng
canxi vào cơ tương. Ion canxi trong cơ tương sau đó
tác động qua lại với troponin để bắt đầu hình thành
cầu nối và co lại nhờ cơ chế cơ bản giống như được
mô tả đối với cơ vân ở Chương 6.
Hình 9-5. Sức bóp của cơ tâm nhĩ, thời gian giai đoạn trơ
và tương đối trơ, và ảnh hưởng của ngoại tâm thu. Lưu ý
ngoại tâm thu không gây ra sóng tích lũy như ở cơ vân.
Thời gian (giây)
1 2 30
Giai đoạn
tương đối trơ
Giai đoạn trơ
Ngoại tâm thu
sớm
Ngoại tâm thu
muộn
Sứ
c
m
ạn
h
co
b
óp
Phần III Tim Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
113
U
N
IT
III
Hình 9-6. Cơ chế của cặp kích thích - co cơ và sự hồi phục của cơ tim. ATP, adenosin triphotphat.
ATP
ATP
Na+
Na+
K+
Cơ co
Dịch
Ngoại bào
Màng cơ
Tế bào chất
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
Cơ khi nghỉ
Ca++
Ca++
Bùng
nổ
Ca++
Tín hiệu
Ca++
dự trữ
Mạng nội cơ
tương
Mạng nội cơ
tương
Ống T
CHU CHUYỂN TIM
Chu chuyển tim là sự kiện xảy ra tính từ lúc bắt đầu
một nhịp tim đến lúc bắt đầu nhịp tiếp theo. Mỗi chu
chuyển tim được bắt đầu bởi sự phát sinh tự động của
điện thế hoạt động ở nút xoang, sẽ được giải thích ở
Chương 10. Nút xoang nằm phía trên, bên của vách
tâm nhĩ phải gần lỗ đổ vào của tĩnh mạch chủ trên, và
điện thế hoạt động xuất phát từ đây rồi nhanh chóng
qua tâm nhĩ phải, sau đó qua bó A-V để đến tâm thất.
Nhờ sự sắp xếp đặc biệt này của hệ thống dẫn truyền
từ tâm nhĩ đến tâm thất nên có sự trễ chừng hơn 0.1 s
trong sự dẫn truyền xung điện tim từ tâm nhĩ đến tâm
thất. Sự trễ này cho phép tâm nhĩ co lại trước tâm
thất, qua đó bơm máu vào tâm thất trước khi sự co
bóp mạnh mẽ của tâm thất bắt đầu. Như vậy, tâm nhĩ
hoạt động như một bơm khởi đầu cho tâm thất, và tâm
thất lần lượt cung cấp nguồn năng lượng chính cho
sự vận chuyển máu qua hệ thống mạch trong cơ thể.
Tâm Trương và Tâm Thu
Chu chuyển tim gồm một giai đoạn tim giãn gọi là
tâm trương, khi đó tim được đổ đầy máu, sau đó là
một giai đoạn tim co gọi là tâm thu.
Tổng thời gian của chu chuyển tim, bao gồm tâm
thu và tâm trương, tỷ lệ nghịch với nhịp tim. Ví dụ,
nếu nhịp tim là 72 nhịp/ phút, thời gian của chu kỳ
tim là 1/72 phút/ nhịp - tương đương khoảng 0.0139
phút/ nhịp, hay 0.833 s/ nhịp.
Hình 9-7 thể hiện các diễn biến khác nhau trong chu
chuyển tim đối với tim bên trái. Ba đường cong trên
cùng thể hiện sự thay đổi của áp lực tương ứng trong
động mạch chủ, tâm thất trái, và tâm nhĩ trái. Đường
cong thứ tư miêu tả sự thay đổi trong thể tích tâm
thất trái, đường cong thứ năm ghi lại điện tâm đồ, và
đường cong thứ sáu miêu tả tâm thanh đồ, ghi lại âm
thanh từ hoạt động bơm máu của tim (chủ yếu là từ
van tim). Điều này đặc biệt quan trọng cho người đọc
nghiên cứu chi tiết về những hình ảnh này và hiểu về
nguyên nhân của tất cả các quá trình được thể hiện.
Tăng Nhịp Tim Làm Giảm Thời Gian Chu Chuyển
Tim. Khi nhịp tim tăng, thời gian mỗi chu chuyển tim
giảm, gồm cả pha co bóp và pha giãn của tim. Thời
gian của điện thế hoạt động và giai đoạn co bóp (tâm
thu) cũng giảm, nhưng lại không tăng tỷ lệ của giai
đoạn tim giãn (tâm trương). Tần số tim bình thường
là 72 nhịp/ phút, tâm thu chiếm khoảng 0.4 trong toàn
bộ
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Phần III Tim
114
đổ vào tâm thất trước cả khi tâm nhĩ co. Sau đó, tâm
nhĩ co thông thường sẽ bơm thêm 20% máu để làm đầy
tâm thất. Như vậy, tâm nhĩ có chức năng như một cái
bơm mồi làm tăng hiệu quả bơm máu của tâm thất
thêm 20%. Tuy nhiên, tim có thể tiếp tục hoạt động
trong hầu hết các điều kiện mà không cần 20% hiệu
quả này bởi bình thường nó có khả năng nơm máu lên
đến 300 - 400% so với nhu cầu khi nghỉ ngơi của cơ
thể. Do vậy, khi tâm nhĩ mất chức năng, sự khác biệt
là không đáng kể trừ khi một người rèn luyện; sau đó
dấu hiệu cấp tính của suy tim thỉnh thoảng xuất hiện,
đặc biệt là hơi thở nhanh.
Thay Đổi Áp Suất Trong Tâm Nhĩ - Sóng a, c,
và v. Trên đường cong thể hiện áp suất tâm nhĩ ở Hình
9-7, có ba sóng được gọi là sóng áp suất tâm nhĩ a, c
và v.
Sóng a được tạo ra do tâm nhĩ co. Thông thường,
Áp suất nhĩ phải tăng từ 4 - 6 mmHg khi nhĩ co, và áp
suất nhĩ trái tăng khoảng 7 - 8 mmHg.
Sóng c xuất hiện khi tâm thất bắt đầu co, đó là kết
quả không đáng kể từ dòng máu quay lại tâm nhĩ khi
tâm thất bắt đầu co, mà chủ yếu là do sự phồng lên về
phía tâm nhĩ của van A-V do tăng áp suất trong tâm
thất.
Sóng v xuất hiện khi sự co tâm thất kết thúc; đó là
kết quả của dòng máu chảy chậm vào tâm nhĩ từ tĩnh
mạch khi van A-V đóng trong lúc tâm thất co. Sau đó,
chu chuyển tim. Với tần số tim gấp 3 lần bình thường,
tâm thu khoảng 0.65 trong toàn bộ chu chuyển tim.
Điều này có nghĩa là tim đập với tần số rất nhanh
không còn giãn đủ lâu để máu được bơm đầy vào
buồng tim trước nhịp co bóp tiếp theo.
Liên Hệ Giữa Điện Tâm Đồ Với Chu Chuyển Tim
Điện tâm đồ ở Hình 9-7 thể hiện các sóng P, Q, R, S
và T, những sóng này sẽ được bàn luận ở Chương 11,
12 và 13. Chúng là các điện thế phát sinh từ tim và
được ghi lại bởi máy điện tim trên bề mặt cơ thể.
Sóng p được tạo ra bởi sự khử cực lan truyền qua
tâm nhĩ và theo sau là sự co bóp của tâm nhĩ, làm
xuất hiện một sự tăng nhẹ ở đường cong áp suất tâm
nhĩ ngay sau sóng P.
Khoảng 0.16 s sau khi bắt đầu sóng P, phức hợp
sóng QRS xuất hiện do sự khử cực tâm thất, khởi động
co tâm thất và làm cho áp suất tâm thất bắt đầu tăng
lên. Do vậy, phức hợp QRS bắt đầu ngay gần trước
khi tâm thất bắt đầu thu.
Cuối cùng, Sóng T của tâm thất miêu tả giai đoạn
tái cực của tâm thất khi các sợi cơ tâm thất bắt đầu
giãn. Do vậy, sóng T xảy ra trước khi tâm thất ngừng
co.
Tâm Nhĩ Như Một Cái Bơm Mồi Cho Tâm Thất
Bình thường dòng máu từ các tĩnh mạch lớn đi vào tâm
nhĩ; khoảng 80% lượng máu trực tiếp qua tâm nhĩ
Hình 9-7. Diễn biến trong chu chuyển tim đối với tim trái, thể hiện sự thay đổi trong áp suất nhĩ trái, áp suất thất trái, áp
suất động mạch chủ, thể tích tâm thất, điện tâm đồ, và tâm thanh đồ. A-V, Nhĩ - Thất.
120
100
Áp
su
ất
(m
m
H
g)
80
60
40
20
0
130
90
Th
ể
tíc
h
(m
l)
50
Tâm thu
T1 T2 T3
Tâm thuTâm trương
Q S
T
R
P
a c v
Tâm thanh đồ
Điện tâm đồ
Thể tích tâm thất
Áp suất tâm thất
Áp suất tâm nhĩ
Áp suất động mạch chủ
Mở van
A-V
Mở van
A-V
Đóng van
ĐM chủMở van
ĐM chủ
Co đẳng
tích
Tống máu
Giãn đẳng
tích Máu về
nhanh Nghỉ tiền
tâm thu
Nhĩ thu
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
115
U
N
IT
III
Giai Đoạn Giãn Đẳng Tích (Giãn Đẳng Trường).
Khi kết thúc kỳ tâm thu, sự giãn tâm thất bắt đầu đột
ngột, làm cho áp suất trong tâm thất cả bên phải và
trái giảm nhanh chóng. Áp suất cao trong các động
mạch lớn mà chỉ được đổ đầy máu từ sự co bóp tâm
thất trực tiếp đẩy máu quay lại tâm thất, làm van
động mạch chủ và động mạch phổi đóng lại đột ngột.
Trong 0.03 - 0.06 s, cơ tâm thất tiếp tục giãn, ngay
cả khi thể tích tâm thất không thay đổi, làm xuất hiện
giai đoạn giãn đẳng tích hay đẳng trường. Trong giai
đoạn này, áp suất trong thất nhanh chóng giảm trở về
mức thấp của thì tâm trương. Sau đó van A-V mở ra
để bắt đầu chu chuyển mới của bơm tâm thất.
Thể Tích Cuối Tâm Thu, Thể Tích Cuối Tâm
Trương, và Thể Tích Tâm Thu. Trong kỳ tâm
trương, bình thường sự làm đầy tâm thất làm tăng thể
tích mỗi tâm thất khoảng 110 - 120 ml. Thể tích này
được gọi là thể tích cuối tâm trương. Sau đó, tâm thất
tống máu trong kỳ tâm thu, thể tích giảm đi khoảng
70 ml, đây là thể tích tâm thu. Thể tích còn lại trong
mỗi thất là khoảng 40 - 50 ml, đây được gọi là thể
tích cuối tâm thu. Phần thể tích cuối tâm trương được
tống ra là phân suất tống máu - thường bằng khoảng
70/110 = 0.6 (hay 60%).
Khi tim co mạnh, thể tích cuối tâm thu có thể
giảm xuống thấp khoảng 10 - 20 ml. Ngược lại, khi
một lượng lớn máu đổ vào tâm thất trong kỳ tâm
trương, thể tích cuối tâm trương ở tâm thất có thể rất
lớn khoảng 150 - 180 ml ở tim khỏe mạnh. Với cả sự
tăng thể tích cuối tâm trương và giảm thể tích cuối
tâm thu, thể tích co bóp có thể tăng hơn gấp đôi so
với bình thường.
CÁC VAN TIM NGĂN CẢN SỰ QUAY LẠI CỦA DÒNG
MÁU TRONG KỲ TÂM THU
Van nhĩ thất. Van A-V (van ba lá và van hai lá)
ngăn cản dòng máu quay lại tâm nhĩ từ tâm thất trong
kỳ tâm thu, và van bán nguyệt (van động mạch chủ và
van động mạch phổi) ngăn cản sự dòng máu quay lại
tâm thất từ động mạch chủ và động mạch phổi trong
kỳ tâm trương. Các van này, thể hiện ở Hình 9-8 là
của tâm nhĩ trái, đóng mở một cách thụ động. Chúng
đóng lại khi một gradien áp suất ngược chiều đẩy
dòng máu quay lại, và chúng mở ra khi một gradien
đẩy máu về phía trước. Theo giải phẫu học, van A-V
mỏng hầu như không cần phải có dòng chảy ngược để
đóng lại, trong khi van bán nguyệt dày hơn cần dòng
chảy ngược tốc độ khá nhanh trong một vài mili giây.
khi sự co tâm thất kết thúc, van A-V mở ra, cho phép
máu tích lũy ở tâm nhĩ nhanh chóng đổ vào tâm thất
và làm xuất hiện sóng v.
CHỨC NĂNG GIỐNG NHƯ CÁI BƠM CỦA TÂM
THẤT
Tâm Thất Được Đổ Đầy Máu Vào Kỳ Tâm Trương.
Trong khi tâm thất co, một lượng lớn máu tích tụ ở
tâm nhĩ trái và phải do đóng van A-V. Do vậy, ngay
sau khi giai đoạn tâm thu kết thúc và áp suất tâm thất
giảm xuống về giá trị thấp của kỳ tâm trương, sự tăng
vừa phải và phát triển áp suất trong tâm nhĩ khi tâm
thất co lập tức làm cho van A-V mở ra và cho phép
dòng máu nhanh chóng vào tâm thất, biểu hiện bằng
sự đi lên của đường cong thể tích tâm thất trái trong
Hình 9-7. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn đầy
thất nhanh.
Giai đoạn đầy nhanh ở 1/3 đầu thì tâm trương. Trong
khi 1/3 giữa thì tâm trương, chỉ một lượng nhỏ dòng
máu bình thường đổ vào tâm thất; đây là dòng máu
tiếp tục từ việc làm rỗng tĩnh mạch để đổ vào tâm nhĩ
và đi qua tâm nhĩ trực tiếp đổ vào tâm thất.
Trong 1/3 cuối của tâm trương, tâm nhĩ co và tạo
thêm một sự tống máu vào tâm thất. Cơ chế này giải
thích cho 20% sự làm đầy thất trong chu chuyển tim.
Dòng Máu Đi Ra Từ Tâm Thất Trong Kỳ Tâm
Thu
Giai Đoạn Co Đẳng Tích (Hay Co Đẳng Trường).
Ngay sau khi tâm thất bắt đầu co, áp suất trong thất
đột ngột tăng lên, như Hình 9-7 làm van A-V đóng lại.
Cần thêm 0.02 - 0.03 s để tâm thất tạo ra đủ áp suất
để đẩy được van bán nguyệt (động mạch chủ và động
mạch phổi) mở ra chống lại áp suất trong động mạch
chủ và động mạch phổi. Như vậy, trong giai đoạn
này, sự co bóp đang diễn ra ở tâm thất, nhưng không
làm rỗng thất. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn co
đẳng tích hay đẳng trường, có nghĩa là trương lực cơ
tim tăng lên nhưng chiều dài sợi cơ ngắn lại rất ít hoặc
không thay đổi.
Giai Đoạn Tống Máu. Khi áp suất tâm thất trái vượt
quá 80 mmHg (và áp suất thất phải vượt quá 8 mmHg),
áp suất tâm thất đẩy van bán nguyệt mở ra. Lập tức.
máu bắt đầu ra khỏi tâm thất. khoảng 60% máu trong
tâm thất ở cuối kỳ tâm trương được tống đi trong kỳ
tâm thu, khoảng 70% trong số đó đi ra trong 1/3 đầu
của kỳ này, và 30% còn lại được đẩy đi trong 2/3 tiếp
theo. Như vậy, 1/3 đầu được gọi là thì tống máu nhanh,
và 2/3 sau được gọi là thì tống máu chậm.
through the atria into the ventricles even before the atria
contract. Then, atrial contraction usually causes an addi-
tional 20 percent filling of the ventricles. Therefore, the
atria function as primer pumps that increase the ventricu-
lar pumping effectiveness as much as 20 percent. However,
the heart can continue to operate under most conditions
even without this extra 20 percent effectiveness because
it normally has the capability of pumping 300 to 400
percent more blood than is required by the resting body.
Therefore, when the atria fail to function, the difference
is unlikely to be noticed unless a person exercises; then
acute signs of heart failure occasionally develop, espe-
cially shortness of breath.
Pressure Changes in the Atria—a, c, and v Waves. In
the atrial pressure curve of Figure 9-7, three minor pres-
sure elevations, called the a, c, and v atrial pressure waves,
are shown.
The a wave is caused by atrial contraction. Ordinarily,
the right atrial pressure increases 4 to 6 mm Hg during
atrial contraction, and the left atrial pressure increases
about 7 to 8 mm Hg.
The c wave occurs when the ventricles begin to con-
tract; it is caused partly by slight backflow of blood into the
atria at the onset of ventricular contraction but mainly by
bulging of the A-V valves backward toward the atria
because of increasing pressure in the ventricles.
The v wave occurs toward the end of ventricular con-
traction; it results from slow flow of blood into the atria
from the veins while the A-V valves are closed during ven-
tricular contraction. Then, when ventricular contraction is
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Phần III Tim
116
van động mạch chủ mở. Sau đó, áp suất trong tâm
thất tăng với tốc độ chậm hơn nhiều, như Hình 9-6,
do dòng máu trực tiếp đi ra khỏi tâm thất để đổ vào
động mạch rồi vào hệ thống động mạch phân phối.
Dòng máu đi vào động mạch trong thì tâm thu làm
cho vách các động mạch căng lên và áp suất tăng đến
khoảng 120 mmHg.
Sau đó, cuối thì tâm thu, sau khi thất trái ngừng
tống máu và van động mạch chủ đóng, lớp áo chun
của động mạch duy trì một áp suất cao trong động
mạch, ngay cả thì tâm trương.
Một hình khuyết xuất hiện trong đường cong áp
suất khi van động mạch chủ đóng. Đó là bởi một giai
đoạn ngắn của dòng máu quay lại ngay trước khi đóng
van, rồi ngừng lại đột ngột.
Sau khi van động mạch chủ đóng, áp suất động
mạch chủ giảm chậm suốt thì tâm trương do máu chứa
trong các động mạch chun co giãn tiếp tục chảy qua
các mạch ngoại vi để về tĩnh mạch. Trước thì tâm thu
tiếp theo, áp suất động mạch chủ thường giảm xuống
còn khoảng 80 mmHG (áp suất tâm trương) Bằng 2/3
áp suất tối đa là 120 mmHg (áp suât tâm thu) ở trong
động mạch chủ khi tâm thất co.
Đường cong áp suất trong thất phải và Động mạch
phổi cũng giống như ở động mạch chủ, ngoại trừ áp
suất chỉ bằng 1/6, chúng ta sẽ bàn luận ở Chương 14.
Liên Hệ Giữa Tiếng Tim Và Sự Bơm Máu Của
Tim
Khi nghe tim bằng ống nghe, ta không nghe được
tiếng mở các van vì đó là một quá trình khá chậm,
bình thường không tạo ra âm thanh. Tuy nhiên, khi
van đóng, các lá van và chất lỏng xung quanh rung
động do áp suất thay đổi đột ngột, tạo ra âm thanh
truyền đi mọi hướng xuyên qua lồng ngực.
Khi tâm thất co, âm thanh đầu tiên nghe được là
do đóng van A-V. Sự rung động trầm và tương đối
dài được gọi là tiếng tim thứ nhất. Khi van động
mạch chủ và van động mạch phổi đóng lại cuối thì
tâm thu, ta nghe thấy một tiếng thanh ngắn do van
đóng nhanh và sự rung động xung quanh mội thời
gian ngắn. Đó là tiếng tim thứ hai. Nguyên nhân
chính xác của các tiếng tim sẽ được bàn luận ở
Chương 23, liên hệ với việc nghe bằng ống nghe.
Công Của Tim
Công co bóp của tim là năng lượng mà tim chuyển
thành công trong mỗi nhịp đập khi bơm máu vào
các động mạch. Công co bóp trên phút là tổng năng
lượng chuyển thành công trong 1 phút; bằng với
công co bóp nhân với tần số tim trên phút.
Công của tim có hai dạng. Đầu tiên, phần lớn
năng lượng được dùng để đẩy máu từ tĩnh mạch
Chức năng của các nhú cơ. Hình 9-8 cũng thể hiện
các nhú cơ gắn với các lá của van A-V bằng các thừng
gân. Các cơ nhú co lại khi vách tâm thất co, nhưng
ngược với trông đợi, chúng không giúp các van đóng
lại. Thay vào đó, chúng kéo các lá van hướng vào trong
tâm thất để ngăn chúng phồng lên quá nhiều vào tâm
nhĩ khi thất co. Nếu một thừng gân bị đứt hoặc tê liệt,
van sẽ phồng mạnh khi thất co, đôi khi quá nhiều làm
rò rỉ mạnh và dẫn đến bất lực tim nặng thậm chí gây
chết người.
Van Động Mạch Chủ Và Van Động Mạch Phổi.
Các van bán nguyệt của động mạch chủ và động mạch
phổi có chức năng khá khác biệt với van A-V. Đầu
tiên, áp suất cao trong động mạch cuối thì tâm thu
làm cho van bán nguyệt đóng lại đột ngột, trái ngược
với sự đóng lại nhẹ nhàng của van A-V. Thứ hai, do
lỗ mở nhỏ hơn, tốc độ tống máu qua van động mạch
chủ và động mạch phổi là lớn hơn nhiều so với khi
qua van A-V rộng hơn. Tương tự, do tốc độ đóng và
tốc độ tống máu nhanh, bờ của các van động mạch chủ
và động mạch phổi phải chịu ma sát cơ học lớn hơn
nhiều so với van A-V. Cuối cùng, van A-V có thừng
gân hỗ trợ, trong khi van bán nguyệt không có. Rõ
ràng từ đặc điểm giải phẫu của van động mạch chủ và
van động mạch phổi (van động mạch chủ ở dưới cùng
trong Hình 9-8) chúng phải được cấu tạo với một mô
sợi đặc biệt mạnh mẽ nhưng cũng phải rất mềm dẻo
để chịu đựng được thêm gánh nặng vật lý.
ĐƯỜNG CONG ÁP SUẤT CỦA ĐỘNG MẠCH CHỦ
Khi thất trái co, áp suất tâm thất tăng nhanh đến khi
Hình 9-8. Van hai lá và van động mạch chủ (các van
của tâm thất trái).
Lá van
Lá van
VAN HAI LÁ
VAN ĐỘNG MẠCH CHỦ
Cơ nhú
Thừng gân
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
117
U
N
IT
III
Đặc biệt lưu ý trong hình, áp suất tối đa của thì tâm
thu với thất trái bình thường là từ 250-300 mmHg,
nhưng giá trị này rộng hơn đối với mỗi mức độ và
sức mạnh kích thích ở tim bởi thần kinh tim. Với thất
phải bình thường, áp suất tâm thu là từ 60-80 mmHg.
“Đồ Thị Thể Tích - Áp Suất” Trong Chu
Chuyển Tim; Công Suất Tim. Đường màu đỏ trong
Hình 9-9 hình thành một cái vòng được gọi là đồ thị
thể tích - áp suất của chu chuyển tim bình thường ở
thất trái. Một số chi tiết của đồ thị này được thể hiện
ở Hình 9-10 . Đồ thị này được chia thành 4 pha.
Pha I: Giai đoạn làm đầy thất. Pha I trong đồ thị
thể tích - áp suất bắt đầu tại một thể tích tâm thất
khoảng 50 ml và áp suất tâm trương từ 2-3 mmHg.
Lượng máu còn lại trong thất sau nhịp tim trước là 50
mmHg, được gọi là thể tích cuối tâm thu. Dòng máu
tĩnh mạch vào tâm thất từ tâm nhĩ, thể tích tâm thất
bình thường tăng thêm 70 ml đạt khoảng 120 ml, gọi
là thể tích cuối tâm trương. Như vậy, đồ thị thể tích -
áp suất trong pha I kéo dài trong Hình 9-9 ký hiệu là
“I”, và từ điểm A đến điểm B trong Hình 9-10, với
thể tích tăng đến 120 ml và áp suất tâm trương tăng
đến khoảng 5-7 mmHg.
Pha II: Giai đoạn co đẳng tích. Trong khi co đẳng
tích, thể tích tâm thất không đổi bởi tất cả các van
đều đóng. Tuy nhiên, áp suất trong thất tăng lên đến
khi bằng với áp suất trong động mạch chủ, khoảng
80 mmHg, miêu tả ở điểm C (Hình 9-10).
Pha III: Giai đoạn tống máu. Trong giai đoạn
này, áp suất tâm thu tăng thậm chí cao hơn do tâm
thất vẫn tiếp tục co. Lúc này, thể tích tâm thất giảm
vì van động mạch chủ đã mở và dòng máu bị đẩy ra
khỏi tâm thất vào động mạch chủ.
có áp suất thấp vào động mạch có áp suất cao được
gọi là công thể tích - áp suất hay công ngoài. Thứ hai,
một phần nhỏ năng lượng được dùng để đẩy máu đạt
đến vận tốc của nó khi tống máu qua động van động
mạch chủ và động mạch phổi, đó là động năng dòng
máu.
Công ngoài của thất phải bình thưởng bằng khoảng
1/6 thất trái do sự chênh lệch gấp 6 lần trong áp suất
tâm thu của hai tâm thất. Lượng công cần thiết của mỗi
tâm thất để tạo ra động năng của dòng máu tỷ lệ với
khối lượng máu được bơm đi nhân với bình phương
tốc độ tống máu.
Thống thường, công của thất trái mất đi để tạo ra
động năng dòng máu chỉ chiếm khoảng 1% trong tổng
công co bóp của tâm thất, do đó không ảnh hưởng đến
kết quả của toàn bộ công co bóp. Tuy nhiên, trong
một số điều kiện bất thường, như hẹp động mạch chủ,
dòng máu với một tốc độ lớn đi qua van bị hẹp, có thể
cần đến hơn 50% tổng công co bóp để tạo ra động
năng dòng máu.
PHÂN TÍCH ĐỒ THỊ BƠM MÁU CỦA TÂM THẤT
Hình 9-9 thể hiện một đồ thị được sử dụng đặc biệt
trong việc giải thích cơ chế bơm máu của thất trái.
Thành phần quan trọng nhất của đồ thị là hai đường
cong “áp suất tâm trương” và “áp suất tâm thu”. Các
đường cong này là đường cong về thể tích - áp suất.
Đường cong áp suất tâm trương được xác định bởi
sự làm đầy tim với một thể tích máu tăng dần và sau
đó đánh giá áp suất tâm trương trực tiếp trước khi xảy
ra sự co cơ tâm thất, đây là áp suất cuối tâm trương
của tâm thất.
Đường cong áp suất tâm thu được xác địng nhờ
ghi lại áp suất tâm thu đạt được khi tâm thất co tại
mỗi thể tích được làm đầy.
Đến khi thể tích mà tâm thất không co đạt đỉnh
khoảng 150 ml, áp suất “tâm trương” mới không
tăng cao. Do vậy, đạt tới được thể tích này, máu có
thể chảy dễ dàng qua tâm thất từ tâm nhĩ. Đỉnh 150
ml, áp suất tâm trương tăng nhanh, một phần bởi mô
xơ trong tim căng ra ko nhiều và một phần bởi màng
ngoài tim bắt đầu căng gần tới giới hạn.
Trong khi tâm thất co, áp suất tâm thu tăng ngay
cả khi thể tích tâm thất còn thấp và đạt tối đa khoảng
150 - 170 ml. Sau đó, thể tích vẫn tăng thêm, áp suất
tâm thu giảm dưới một số điều kiện, chưng minh bởi
sự đi xuống của đường cong áp suất tâm thu trong
Hình 9-9, bởi tại thể tích lớn này, các sợi actin và
myosin của sợi cơ tim bị kéo lệch ra xa làm cho sức
mạnh của sợi co tim trở nên yếu hơn so với mức tối
ưu.
the valve opens, the pressure in the ventricle rises much
less rapidly, as shown in Figure 9-6, because blood imme-
diately flows out of the ventricle into the aorta and then
into the systemic distribution arteries.
The entry of blood into the arteries during systole
causes the walls of these arteries to stretch and the pres-
sure to increase to about 120 mm Hg.
Next, at the end of systole, after the left ventricle stops
ejecting blood and the aortic valve closes, the elastic walls
of the arteries maintain a high pressure in the arteries,
even during diastole.
An incisura occurs in the aortic pressure curve when
the aortic valve closes. This is caused by a short period of
backward flow of blood immediately before closure of the
valve, followed by sudden cessation of the backflow.
After the aortic valve has closed, the pressure in the
aorta decreases slowly throughout diastole because the
blood stored in the distended elastic arteries flows con-
tinually through the peripheral vessels back to the veins.
Before the ventricle contracts again, the aortic pressure
usually has fallen to about 80 mm Hg (diastolic pressure),
which is two thirds the maximal pressure of 120 mm Hg
(systolic pressure) that occurs in the aorta during ven-
tricular contraction.
The pressure curves in the right ventricle and pulmo
nary artery are similar to those in the aorta, except that
the pressures are only about one sixth as great, as dis-
cussed in Chapter 14.
Relationship of the Heart Sounds to
Heart Pumping
When listening to the heart with a stethoscope, one does
not hear the opening of the valves because this is
a relatively slow process that normally makes no noise.
However, when the valves close, the vanes of the valves
and the surrounding fluids vibrate under the influence of
sudden pressure changes, giving off sound that travels in
all directions through the chest.
When the ventricles contract, one first hears a sound
caused by closure of the A-V valves. The vibration pitch is
low and relatively long-lasting and is known as the first
heart sound. When the aortic and pulmonary valves close
at the end of systole, one hears a rapid snap because these
valves close rapidly, and the surroundings vibrate for a
short period. This sound is called the second heart sound.
The precise causes of the heart sounds are discussed more
fully in Chapter 23, in relation to listening to the sounds
with the stethoscope.
Work Output of the Heart
The stroke work output of the heart is the amount of energy
that the heart converts to work during each heartbeat while
pumping blood into the arteries. Minute work output is the
total amount of energy converted to work in 1 minute; this
is equal to the stroke work output times the heart rate per
minute.
Work output of the heart is in two forms. First, by far
the major proportion is used to move the blood from the
Hình 9-9. Liên hệ giữa thể tích thất trái và áp suất trong
thất trái ở thì tâm trương và thì tâm thu. Đường màu đỏ là
“đồ thị thể tích - áp suất), thể hiện sự thay đổi của thể tích
nội tâm thất và áp suất trong chu chuyển tim bình thường.
EW, công bên ngoài; PE, thế năng.
,
2500
0
Thể tích thất trái (ml)
Áp
su
ất
tr
on
g
th
ất
tr
ái
(m
m
H
g) 250
200
150
100
50
50 100 150 200
300
Giãn
đẳng tích
Co đẳng
tích
Áp suất tâm thu
EW
PE
III
IV
I
II Áp suất
tâm trương
Thì tống máu
Thì làm đầy thất
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Phần III Tim
118
Hóa Năng Cần Thiết Cho Tim Co Bóp: Sự Sử
Dụng Oxy Của Tim.
Cơ tim, cũng như cơ vân, sử dụng năng lượng hóa
học để cung cấp công cho sự co bóp. Khoảng 70-90%
năng lượng này bình thường được nhận từ cơ chế oxy
hóa acid béo, với khoảng 10-30% là từ các chất dinh
dưỡng khác, đặc biệt là từ lactat và glucose. Do vậy,
tỷ lệ oxy mà tim sử dụng được đo lường tốt nhất nhờ
hóa năng được giải phóng trong khi tim thực hiện
công. Các phản ứng hóa học khác nhau giải phóng
năng lượng sẽ được thảo luận ở Chương 68 và 69.
Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy oxy được sử
dụng bởi tim và năng lượng hóa học dùng trong sự co
bóp của tim liên quan trực tiếp đến tổng vùng tô đậm
trong Hình 9-9. Vùng này chia các phần gồm công
ngoài (EW) như đã giải thích ở trên và một phần nữa
Trong Hình 9-9 đường cong ký hiệu “III” là “giai đoạn
tống máu”, cho thấy sự thay đổi về thể tích và áp suất
tâm thu trong giai đoạn tống máu.
Pha IV: Giai đoạn giãn đẳng tích. Cuối giai đoạn
tống máu (điểm D; Hình 9-10), van động mạch đóng
lại và áp suất tâm thu quay về mức áp suất tâm
trương. Đường ký hiệu “IV” (Hình 9-9) cho thấy sự
giảm áp suất nội thất mà không thay đổi nhiều về thể
tích. Do vậy, tâm thất quay về điểm xuất phát của nó,
là khoảng 50 ml máu trong thất trái và áp suất nhĩ là
từ 2-3 mmHg.
Vùng được bao quanh bởi đồ thị hàm số thể tích - áp
suất (vùng tô đậm, kí hiệu “EW”) thể hiện công ngoài
của tâm thất trong chu chuyển tim. Trong các nghiên
cứu thực nghiệm của chu chuyển tim, đồ thị này được
dùng để tính toán công của tim.
Khi tim bơm một lượng lớn máu, vùng đồ thị của
công trở nên rộng hơn. Nó mở rộng ra xa về bên phải
do tâm thất được làm đầy máu trong thì tâm trương,
nó làm tăng hơn do tâm thất co với áp suất lớn hơn,
vag nó thường mở rộng hơn về bên trái do tâm thất co
với một thể tích nhỏ hơn - đặc biệt nếu tâm thất bị
kích thích để làm tăng hoạt động bởi hệ thần kinh giao
cảm.
Khái niệm Preload và Afterload. Trong việc đánh
giá tính chất co cơ, điều này là quan trọng để xác định
mức độ căng cơ khi cơ bắt đầu co, đó là preload, và
để xác định tải trọng mà cơ phải dùng sức co để chống
lại là afterload.
Hình 9-10. Đồ thị thể tích - áp suất chúng
minh sự thay đổi về thể tích và áp suất trong
một chu chuyển (đường màu đỏ). Vùng tô
màu thể hiện công bên ngoài (EW) tạo ra bởi
tâm thất trái trong chu chuyển tim.
1300
0
Thể tích thất trái (ml)
Thể tích tâm thu
Đóng van
hai lá
Mở van
hai lá
Mở van động
mạch chủ
Đóng van
ĐM chủ
Giai đoạn tống máu
Co đẳng tích
Giãn đẳng
tích
Thể tích cuối
tâm thu
A
B
D
C
Thì làm
đầy máu
Áp
Su
ất
th
ất
tr
ái
(m
m
H
g)
100
80
60
40
20
50 70 90 110
120
EW
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Thể tích cuối
tâm trương
Khi tim co bóp, preload thường được nghĩ tới áp
suất cuối tâm trương khi tâm thất bắt đầu được làm
đầy.
Afterload của tâm thất là áp suất trong động mạch
nhận được từ tâm thất. Trong Hình 9-9, tương ứng
với áp suất tâm thu là đường cong pha III của đồ thị
thể tích - áp suất. (Đôi khi afterload ít được nghĩ đến
là sức cản trong tuần hoàn so với áp suất.)
Tầm quan trọng của khái niệm preload và afterload
là trong nhiều trạng thái bất thường về chức năng
của tim hoặc hệ tuần hoàn, áp suất trong làm đầy thất
(preload), áp suất động mạch chống lại sức co của
tim (afterload), hoặc cả hai thay đồi từ bình thường
đến nhiều mức độ nghiêm trọng.
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
119
U
N
IT
III
trong thì làm đầy, năng lượng rất lớn của sự co cơ và
lượng máu rất lớn được bơm vào động mạch chủ. Hay
nói theo cách khác: trong giới hạn sinh lý, tim bớm
toàn bộ máu trở lại chính nó nhờ đường tĩnh mạch.
Điều Gì Giải Thích Cho Cơ Chế Frank-Starling?
Khi thêm vào một lượng máu đổ vào tâm thất, cơ tim
bị kéo giãn dài ra. Sự kéo giãn lần lượt làm cho cơ
co lại với sức co tăng lên do các sợi actin và myosin
được đưa đến rất gần đến vị trí tối ưu cho sự hình
thành sức mạnh. Do vậy, tâm thất tự động bơm thêm
một lượng máu vào động mạch bởi sức bơm tăng lên.
Khả năng giãn dài của cơ, đạt tới một sức mạnh tối
ưu để co lại với công của cơ tăng lên là đặc điểm của
mọi cơ vân, như đã giải thích ở Chương 6, và không
phải là đặc điểm của riêng cơ tim.
Ngoài ra tác động quan trọng của cơ tim bị kẽo
giãn, vẫn là yếu tó tăng lực bơm của tim khi thể tích
tăng lên Sự kéo giãn của vách nhĩ phải trực tiếp làm
tăng tần số tim thêm 10-20%, điều này cũng giúp tăng
lượng máu được bơm đi mỗi phút, dù nó đóng góp
rất ít so bới cơ chế Frank-Starling.
ĐƯỜNG CONG HOẠT ĐỘNG CỦA TÂM THẤT
Một cách tốt nhất để biểu diễn chức năng bơm máu
của tâm thất là sử dụng đường cong hoạt động của
tâm thất. Hình 9-11 cthể hiện một loại đường cong
hoạt dộng của tâm thất gọi là đường cong công co bóp.
Lưu ý rằng áp suất tâm nhĩ mỗi bên tim tăng lên, công
suất bơm ở mỗi bên tăng trừ khi đạt đến giới hạn của
khả năng bơm máu của tim.
Hình 9-12 thể hiện một loại đường cong khác gọi
là đường cong thể tích bơm máu của tâm thất.
được gọi là thế năng, ký hiệu “PE”. Thế năng thể hiện
công tăng thêm có thể được thực hiện bởi sự co tâm
thất nếu tâm thất nên được làm rỗng máu hoàn toàn
trong buồng tim với mỗi lần co.
Oxy được dùng cũng được thể hiện gần tỷ lệ với sức
căng xuất hiện trong cơ tim trong khi co được nhân với
giới hạn thời gian co kéo dài, được gọi là chỉ số sức
căng - thời gian. Do sức căng lớn khi áp suất tâm thu
lớn, tương ứng với nhiều oxy được sử dụng. Tương tự,
nhiều nagnw lượng hóa học được dùng ngay cả khi áp
suất tâm thu bình thường khi tâm thất giãn bất thường
bởi sức căng cơ tim trong khi co là tỷ lệ với áp suất
nhân với đường kính tâm thất. Tầm quan trọng đặc
biệt trong suy tim khi tâm thất giãn và nghịch lý là
lượng hóa năng cần thiết cho một lượng công co bó là
lớn hơn so với bình thường ngay cả khi tim đang suy.
Hiệu Suất Co Bóp Của Tim. Trong khi co tim co,
hầu hết hóa năng được dùng biến thành nhiệt, và một
phần nhỏ được chuyển thành công co bóp. Tỷ lệ công
co bóp với tổng hóa năng sử dụng được gọi là hiệu
suất co bóp của tim, hay đởn giảm hơn là hiệu suất
của tim. Hiệu suất tối đa của tim bình thường là từ
20-25%. Với người suy tim, hiệu suất này có thể giảm
thấp đến 5-10%.
ĐIỀU HÒA SỰ BƠM MÁU CỦA TIM
Một người ở thái nghỉ, tim chỉ bơm khoảng 4-6 lít
máu mỗi phút. Khi gắng sức, tim có thể phải bơm
máu gấp 4 - 7 lần bình thường. Điều này là do thể
tích bơm máu của tim được điều hòa bởi (1) sự điều
hòa bên trong tim để đáp ứng sự thay đổi thể tích
curadongf máu vào tim và (2) điều hòa tần số và sức
co của tim nhờ hệ thống thần kinh tự động.
CƠ CHẾ TỰ ĐIỀU HÒA BƠM MÁU CỦA TIM - CƠ
CHẾ FRANK-STARLING
Trong Chương 20, chúng ta sẽ tìm hiểu với các điều
kiện khác nhau, lượng máu tim bơm đi mỗi phút thông
thường được xác định hầu hết qua tốc độn dòng máu
qua tim từ tĩnh mạch, đó là các tĩnh mạch trở về. mỗi
mô ngoại vi của cơ thể tự điều hòa dòng máu tại chô,
và mọi dòng máu ở các mô kết hợp và trở về qua
đường tĩnh mạch để đổ vào tâm nhĩ.
Khả năng tự điều hòa của tim để thích nghĩ với sự
tăng thể tích dòng máu đổ vào được gọi là cơ chế
Frank-Starling của tim, để ghi nhận công lao của
Otto Frank và Ernest Dtarling, hai nhà sinh lý học vĩ
đại của thế kỷ trước. Về cơ bản, cơ chế Frank-
Starling được hiểu là rất nhiều cơ tim bị kéo giãn
For cardiac contraction, the preload is usually consid-
ered to be the end-diastolic pressure when the ventricle
has become filled.
The afterload of the ventricle is the pressure in the
aorta leading from the ventricle. In Figure 9-9, this cor-
responds to the systolic pressure described by the phase
III curve of the volume-pressure diagram. (Sometimes the
afterload is loosely considered to be the resistance in the
circulation rather than the pressure.)
The importance of the concepts of preload and after-
load is that in many abnormal functional states of the
heart or circulation, the pressure during filling of the ven-
tricle (the preload), the arterial pressure against which the
ventricle must contract (the afterload), or both are altered
from normal to a severe degree.
Chemical Energy Required for Cardiac Contraction:
Oxygen Utilization by the Heart
Heart muscle, like skeletal muscle, uses chemical energy to
provide the work of contraction. Approximately 70 to 90
percent of this energy is normally derived from oxidative
metabolism of fatty acids, with about 10 to 30 percent
coming from other nutrients, especially lactate and glucose.
Therefore, the rate of oxygen consumption by the heart is
an excellent measure of the chemical energy liberated while
the heart performs its work. The different chemical reac-
tions that liberate this energy are discussed in Chapters 68
and 69.
Experimental studies have shown that oxygen con-
sumption of the heart and the chemical energy expended
during contraction are directly related to the total shaded
area in Figure 9-9. This shaded portion consists of the
external work (EW) as explained earlier and an additional
Hình 9-11. Đường cong hoạt động của thất trái và phải
được ghi lại ở chó, thể hiện công co bóp tâm thất như một
hàm số của áp suất trung bình tâm nhĩ bên trái và phải. (Dữ
liệu từ Sarnoff SJ: Myocardial contractility as described by
ventricular function curves. Physiol Rev 35:107, 1955.)
40
20
30
0
10
Áp suất trung bình
nhĩ trái
(mmHg)
10 200
Công co bóp
tâm thất trái
(gam-mét)
4
2
3
0
1
Áp suất trung bình
nhĩ phải
(mmHg)
10 200
Công co bóp
tâm thất phải
(gam-mét)
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Phần III Tim
120
Cơ Chế Kích Thích Tim Bởi Thần Kinh Giao Cảm.
Thần kinh giao cảm kích thích mạnh mẽ có thể làm
tăng tần số tim ở người trưởng thành trẻ tuổi từ mức
bình thương 70 nhịp/ phút lên đến 180-200 nhịp/ phút,
và hiếm gặp có thể lên đến 250 nhịp/ phút. Tương tự,
hệ giao cảm kích thích làm tăng sức co cơ tim lên
gấp đôi so với tần số bình thường, theo đó tăng thể
tích bơm máu và tăng áp suất tống máu. Như vậy,
thần kinh giao cảm kích thích thường có thể tăng cung
lượng tim tối đa gấp đôi đến gấp ba, ngoài ra cung
lượng tim cũng tăng lên nhờ cơ chế Frank-Starling.
Ngược lại, ức chế thần kinh giao cảm của tim có
thể làm giảm sự bơm máu của tim một cách vừa phải.
Dưới các điều kiện bình thường, các sợi thần kinh
giao cảm đến tim liên tục phát xung điện với tốc độ
chậm để duy trì sức bơm khoảng 30% khi không có
kích thích giao cảm. Do vậy, khi hoạt động của hệ
giao cảm bị suy giảm hơn bình thường, cả tần số và
sức co của cơ tâm thất đều giảm, làm giảm sức bơm
của tim xuống dưới mức 30% so với bình thường.
Hệ Phó Giao Cảm (Dây Phế Vị) Kích Thích Làm
Giảm Tần Số Và Sức Co Của Tim. Sự kích thích
mạnh mẽ của các sợi phó giaocamr trong dây phế vị
của tim có thể làm ngừng nhịp tim trong vài giây,
nhưng sau đó tim thường “thoát” và đạp với tốc độ
20-40 nhịp/ phút dù hệ phó giao cảm vẫn kích thích.
Ngoài ra, Dây phế vị kích thích mạnh mẽ có thể giảm
sức co cơ tim 20-30%.
Các sợi phế vị tập trung chủ yếu ở tâm nhĩ và không
có nhiều ở tâm thất, nơi mà sức co của tim mạnh mẽ.
Sự phân bố này giải thích tại sao ảnh hưởng từ sự
kích thích của dây phế vị là chủ yếu làm giảm tần số
nhiều hơn so với làm giảm sức co cơ tim. Tuy nhiên,
sự giảm mạnh tần số tim kết hợp với sự giảm nhẹ
sức co cơ tim có thể làm giảm sức bơm máu của thất
50% hoặc hơn.
Ảnh Hường Của Sư Kích Thích Hệ Giao Cảm Và
Phó Giao Cảm Lên Đường Cong Hoạt Động Của
Tim. Hình 9-14 thể hiện bốn đường cong hoạt động
của tim. Đó là các đường tương tự với các đường
cong ở Hình 9-12. Tuy nhiên, chúng miêu tả hoạt
động của toàn bộ tim hon là riêng một bên tâm thất.
Chúng cho biết mói liên hệ giũa áp suất nhĩ phải khi
máu vào tim phải và cung lượng tim từ thất trái vào
động mạch chủ.
Đường cong ở Hình 9-14 chứng minh rằng tại một
số điểm áp suất nhĩ phải, cung lượng tim tăng trong
khi tăng kích thích giao cảm và giảm trong khi tăng
kích thích phó giao cảm. Những thay đổi này trong
cung lượng tim được gây ra bởi sự kích thích hệ thần
Hình 9-12. Đường cong thể tích bơm máu của tâm thất
bên phải và trái trong khoảng bình thường của tim người
bình thường lúc nghỉ lấy từ dữ liệu thu được ở chó và dữ
liệu ở người.
Lư
u
lư
ợ
ng
tâ
m
th
ất
(L
/
ph
út
)
Áp suất tâm nhĩ
0–4 +8+4 +12 +16
10
5
0
15
Thất trái
Thất phải
Hình 9-13. Thần kinh giao cảm và phó giao cảm ở tim.
(Thần kinh phế vị đến tim là thần kinh phó giao cảm). A-
V, nhĩ-thất; S-A, xoang nhĩ.
Thần kinh giao cảm
Vagi
Nút
S-A Nút
A-V
Chuỗi hạch
giao cảm
Hai đường cong của hình này miêu tả chức năng của hai
tâm thất ở tim người dược trên dữ liệu lấy từ các nghiên cức
thực nghiệm trên động vật. Khi suất nhĩ phải và trái cũng
tăng, thể tích riêng của từng thất bơm được trong một phút
cũng tăng.
Như vạy, đường cong hoạt động tâm thất là một cahcs
khác để giải thích cho cơ chế Frank-Starling của tim. Đó
là, khi tâm thất được làmđầy đáp ứng với sự tăng cao áp
suất tâm nhĩ, mỗi thể tích tâm thất và sức co cơ tim tăng
lên, làm cho tim tăng bơm máu vào động mạch.
Sự Điều Hòa Của Tim Nhờ Hệ Giao Cảm Và Phó Giao
Cảm
Hiệu quả bơm máu của tim cũng đươc điều hòa bởi thần
kinh giao cảm và phó giao cảm (dây phế vị), chúng hỗ trợ
khá nhiều cho tim, xem Hình 9-13. Với mõi mức độ của
áp suất tâm nhĩ, lượng máu được bơm mỗi phút (cung
lượng tim) thường có thể tăng đến hơn 100% nhờ sự kích
thích của hệ giao cảm. Ngược lại, cung lượng có thể giảm
gần như về 0 do kích thích dây phế vị (phó giao cảm).
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Chương 9 Cơ Tim; Hoạt Động Bơm Máu Của Tim và Chức Năng Của Van Tim
121
U
N
IT
III
Ảnh Hưởng Của Ion Canxi. Sự quá mức của ion
canxi ảnh hưởng gần như hoàn toàn đối lập với ion
kali, làm cho tim có xu hướng co cứng. Ảnh hưởng này
là do ảnh hưởng trực tiếp của ion canxi từ việt khởi
động quá trình co cơ tim, như đã nói trong Chương
này.
Ngược lại, sự thiếu hụt ion canxi làm cho tim yếu
đi, tương tự như ảnh hưởng của nòng độ cao kali.
May thay, mức ion canxi trong máu bình thường được
điều hòa trong phạm vi hẹp. Do vậy, ảnh hưởng lên
tim từ sự bất thường của nồng đọ canxi là hiếm khi
xuất hiện trên lâm sàng.
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN HOẠT ĐỘNG CỦA
TIM
INhiệt độ cơ thể tăng lên, xảy ra khi có sốt, làm nhịp
tim tăng cao, đôi khi có thể gấp đôi bình thường. Khi
nhiệt độ giảm mạnh thì nhịp tim cũng giảm, có lẽ do
sự giảm chậm vài nhịp trên phút khi một người gần
qua đời do giảm thân nhiệt cơ thể khoảng 60-70 oF.
Đây có lẽ là kết quả từ thực tế tim tăng tính thấm của
màng cơ tim với cacs ion điều hòa nhịp tim, kết quả
từ quá trình tự kích thích của tim.
Sự co bóp mạnh mẽ của tim thường làm tăng nhiệt
độ bởi sự tăng nhẹ của nhiệt độ, điều này xảy ra trong
khi cơ thể hoạt động, nhưng sự gia tăng nhiệt độ
không kéo dàilàm kiệt quệ hẹ thống chuyển hóa của
tim và cuối cùng gây suy yếu. Do vậy, chúc năng tối
ưu của tim phụ thuộc nhiều vào sự điều hòa nhiệt độ
cơ thể nhờ cơ chế điều hòa nhiệt độ thích hợp sẽ giải
thích ở Chương 74.
TĂNG ÁP SUẤT ĐỘNG MẠCH (ĐẠT ĐẾN GIỚI HẠN)
KHÔNG LÀM GIẢM CUNG LƯỢNG TIM
Chú ý trong Hình 9-15, sự tăng áp suất trong động
mạch chủ không làm giảm cung lượng tim trừ khi
kinh tự chủ là kết quả từ sự thay đổi tần số tim và từ
sự thay đổi trong sức co cơ tim.
ẢNH HƯỞNG CỦA ION KALI VÀ CANXI TRONG
HOẠT ĐỘNG CỦA TIM
IKhi bàn luận về điện thế màng ở Chương 5, chúng ta
đã chỉ ra rằng ion kali có một ảnh hưởng đáng kể trên
điện thế màng, và trong Chương 6 đã chỉ ra rằng ion
canxi đòng một vai trò đặc biệt quan trọng việc kích
hoạt quá trình co cơ. Do vậy, nó được mong chờ rằng
nồng độ của mỗi ion này trong dịch ngoại bào cũng
có ảnh hưởng quan trọng trong sự bơm máu của tim.
Ảnh Hưởng Của Ion Kali. Sự qua mức của kali trong
dịch ngoại bào làm cho tim trở nên giãn ra và yếu hơn
và tần số tim cũng chậm hơn. Lượng lớn kali cũng có
thể ngăn cản sự dẫn truyền xung từ nhĩ đến thất qua
bó A-V. Sự tăng cao của nồng độ kali chỉ cần 8-12
mEq/L - gấp 2-3 lần giá trị bình thường - có thể làm
tim yếu đi rất nhiều, đạp bất thường, và tử vong.
Ảnh hưởng này một phần là từ thực tế với một nồng
độ cao kali trong dịch ngoại bào sẽ làm giảm điện thế
nghỉ của màng sợi cơ tim, như đã giải thích ở Chương
5. Khi có nồng độ cao kali trong dịch ngoại bào sẽ
một phần khử cực màng tế bào, làm điện thế màng bớt
âm. Khi điện thế màng giảm, cường độ điện thế hoạt
đọng cũng giảm, làm cho sự co bóp cơ tim yếu dần.
Hình 9-14. Các tác động trên đường cong cung lượng tim
với các mức kích thích khác nhau lên hệ giao cảm và phó
giao cảm.
Cu
ng
lư
ợ
ng
ti
m
(L
/
ph
út
)
Áp suất nhĩ phải (mmHg)
0–4 +8+4
10
5
0
20
15
25 Kích thích giao cảm tối đa
Kích thích giao
cảm trung bình
Hình 9-15. Sự bất biến của cung lượng tim đạt tới một mức
áp suất 160 mmHg. Chỉ khi áp suất tâm nhĩ vượt quá giới
hạn bình thường làm tăng áp suất sẽ làm cung lượng tim
giảm xuống đáng kể
Cu
ng
lư
ợ
ng
ti
m
(L
/
ph
út
)
Áp suất tâm nhĩ (mmHg)
50 1000 200 250150
3
2
1
0
4
5
Khoảng bình thường
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Không kích thích
giao cảm
(Kích thích
phó giao cảm)
Phần III Tim
122
Guyton AC, Jones CE, Coleman TG: Circulatory Physiology: Cardiac
Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders,
1973.
Ibrahim M, Gorelik J, Yacoub MH, Terracciano CM: The structure and
function of cardiac t-tubules in health and disease. Proc Biol Sci
278:2714, 2011.
Kho C, Lee A, Hajjar RJ: Altered sarcoplasmic reticulum calcium
cycling—targets for heart failure therapy. Nat Rev Cardiol 9:717,
2012.
Korzick DH: From syncytium to regulated pump: a cardiac muscle
cellular update. Adv Physiol Educ 35:22, 2011.
Luo M, Anderson ME: Mechanisms of altered Ca2+ handling in heart
failure. Circ Res 113:690, 2013.
Mangoni ME, Nargeot J: Genesis and regulation of the heart auto-
maticity. Physiol Rev 88:919, 2008.
Marks AR: Calcium cycling proteins and heart failure: mechanisms
and therapeutics. J Clin Invest 123:46, 2013.
Puglisi JL, Negroni JA, Chen-Izu Y, Bers DM: The force-frequency
relationship: insights from mathematical modeling. Adv Physiol
Educ 37:28, 2013.
Sarnoff SJ: Myocardial contractility as described by ventricular func-
tion curves. Physiol Rev 35:107, 1955.
Solaro RJ, Henze M, Kobayashi T: Integration of troponin I phos-
phorylation with cardiac regulatory networks. Circ Res 112:355,
2013.
Starling EH: The Linacre Lecture on the Law of the Heart. London:
Longmans Green, 1918.
ter Keurs HE: The interaction of Ca2+ with sarcomeric proteins: role
in function and dysfunction of the heart. Am J Physiol Heart Circ
Physiol 302:H38, 2012.
máp suất động mạch tăng quá 160 mmHg. Trong các phát
biểu khác, trong chức năng bình thường của tim tại áp suất
thì tâm thu bình thường (80-140 mmHg), cung lượng tim
gần như được xác định hoàn toàn chính xác bởi dòng máu
qua các mô cơ thể, được điều hòa bởi tĩnh mạch về đưa
máu về tim. Cơ chế này sẽ được nói đến ở Chương 20.
Bibliography
Bers DM, Shannon TR: Calcium movements inside the sarcoplasmic
reticulum of cardiac myocytes. J Mol Cell Cardiol 58:59,
2013.
Chantler PD, Lakatta EG, Najjar SS: Arterial-ventricular coupling:
mechanistic insights into cardiovascular performance at rest and
during exercise. J Appl Physiol 105:1342, 2008.
Cingolani HE, Pérez NG, Cingolani OH, Ennis IL: The Anrep
effect: 100 years later. Am J Physiol Heart Circ Physiol 304:H175,
2013.
Couchonnal LF, Anderson ME: The role of calmodulin kinase II in
myocardial physiology and disease. Physiology (Bethesda) 23:151,
2008.
Doenst T, Nguyen TD, Abel ED: Cardiac metabolism in heart
failure: implications beyond ATP production. Circ Res 113:709,
2013.
Eisner D, Caldwell J, Trafford A: Sarcoplasmic reticulum Ca-ATPase
and heart failure 20 years later. Circ Res 113:958, 2013.
Lê Trọng Dũng - 20F - K112
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 9_chuong_9_guyton_co_tim_4763_2130295.pdf