Sydän -Heart

Sydän
Sydämen anterior exterior view.png
Ihmisen sydän
Yksityiskohdat
Järjestelmä Verenkierto
Valtimo Aortta , keuhkorunko ja oikea ja vasen keuhkovaltimo , oikea sepelvaltimo , vasen pääsepelvaltimo
Suonet Superior vena cava , inferior vena cava , oikea ja vasen keuhkolaskimo , suuri sydänlaskimo , keskisydänlaskimo , pieni sydänlaskimo , sydämen etulaskimot
Hermo Accelerans hermo , vagus hermo
Tunnisteet
latinan kieli cor
kreikkalainen kardia (καρδία)
MeSH D006321
TA98 A12.1.00.001
TA2 3932
Anatominen terminologia

Useimmissa eläimissä sydän on lihaksikas elin , joka pumppaa verta verenkiertojärjestelmän verisuonten läpi . Pumpattu veri kuljettaa happea ja ravinteita elimistöön ja kuljettaa aineenvaihduntajätteitä , kuten hiilidioksidia , keuhkoihin . Ihmisillä sydän on suunnilleen suljetun nyrkin kokoinen ja sijaitsee keuhkojen välissä , rintakehän keskiosastossa .

Ihmisillä, muilla nisäkkäillä ja linnuilla sydän on jaettu neljään kammioon: vasempaan ja oikeaan eteiseen sekä vasempaan ja oikeaan kammioon . Yleensä oikeaa eteistä ja kammiota kutsutaan yhdessä oikeaksi sydämeksi ja vasenta vastinetta vasemmaksi sydämeksi . Kaloilla sitä vastoin on kaksi kammiota, atrium ja kammio, kun taas matelijoilla on kolme kammiota. Terveessä sydämessä veri virtaa yhteen suuntaan sydämen läpi sydänläppien ansiosta , jotka estävät takaisinvirtauksen . Sydän on suljettu suojaavaan pussiin, sydänpussiin , joka sisältää myös pienen määrän nestettä . Sydämen seinämä koostuu kolmesta kerroksesta: epikardiusta , sydänlihaksesta ja endokardiusta .

Sydän pumppaa verta sinoatriumsolmukkeen sydämentahdistinsolujen ryhmän määräämällä rytmillä . Nämä synnyttävät virran, joka aiheuttaa sydämen supistumisen, kulkee eteiskammiosolmun läpi ja pitkin sydämen johtumisjärjestelmää . Sydän saa vähähappista verta systeemisestä verenkierrosta , joka tulee oikeaan eteiseen ylä- ja alalaskimosta ja siirtyy oikeaan kammioon. Sieltä se pumpataan keuhkojen verenkiertoon keuhkojen kautta , jossa se vastaanottaa happea ja vapauttaa hiilidioksidia. Hapetettu veri palaa sitten vasempaan eteiseen, kulkee vasemman kammion läpi ja pumpataan aortan kautta systeemiseen verenkiertoon, jossa happea käytetään ja metaboloituu hiilidioksidiksi. Sydän lyö lepotaajuudella, joka on lähellä 72 lyöntiä minuutissa. Harjoitus nostaa hetkellisesti sykettä, mutta alentaa leposykettä pitkällä aikavälillä ja on hyvä sydämen terveydelle.

Sydän- ja verisuonisairaudet (CVD) ovat yleisin kuolinsyy maailmanlaajuisesti vuodesta 2008 lähtien, ja niiden osuus kuolemista on 30 prosenttia. Näistä yli kolme neljäsosaa on seurausta sepelvaltimotaudista ja aivohalvauksesta . Riskitekijöitä ovat muun muassa tupakointi , ylipaino , vähäinen liikunta, korkea kolesteroli , korkea verenpaine ja huonosti hallittu diabetes . Sydän- ja verisuonitaudeilla ei useinkaan ole oireita tai ne voivat aiheuttaa rintakipua tai hengenahdistusta . Sydänsairauden diagnoosi tehdään usein ottamalla sairaushistoria , kuuntelemalla sydämen ääniä stetoskoopilla , EKG : llä , kaikukardiogrammilla ja ultraäänellä . Sydänsairauksiin keskittyviä asiantuntijoita kutsutaan kardiologeiksi , vaikka monet lääketieteen erikoisalat voivat olla mukana hoidossa.

Rakenne

Tietokoneella luotu animaatio sykkivästä ihmissydämestä
Tietokoneella luotu animaatio sykkivästä ihmissydämestä
Kardiologia video

Sijainti ja muoto

Ihmissydän on keskellä rintakehää , ja sen kärki osoittaa vasemmalle.

Ihmisen sydän sijaitsee välikarsinassa , rintanikamien T5 - T8 tasolla . Kaksikalvoinen pussi, jota kutsutaan sydänpussiksi , ympäröi sydäntä ja kiinnittyy välikarsinaan. Sydämen takapinta on lähellä nikamaa ja etupinta rintalastan ja kylkiluston takana . Sydämen yläosa on useiden suurten verisuonten – onttolaskimon , aortan ja keuhkonrungon – kiinnityskohta . Sydämen yläosa sijaitsee kolmannen rintaruston tasolla. Sydämen alakärki, kärki , sijaitsee rintalastan vasemmalla puolella (8-9 cm rintalastan keskilinjasta ) neljännen ja viidennen kylkiluun liitoskohdan välissä lähellä niiden niveltä rintarustojen kanssa.

Suurin osa sydämestä on yleensä hieman siirtynyt rinnan vasemmalle puolelle (vaikka joskus se voi olla siirtynyt oikealle ) ja tuntuu olevan vasemmalla, koska vasen sydän on vahvempi ja suurempi, koska se pumppaa kaikkia ruumiinosat. Koska sydän on keuhkojen välissä , vasen keuhko on pienempi kuin oikea keuhko ja sen reunassa on sydämen lovi sydämen tilaa varten. Sydän on kartiomainen, ja sen pohja on ylöspäin ja kapenee alas kärkeen. Aikuisen sydämen massa on 250–350 grammaa (9–12 unssia). Sydäntä kuvataan usein nyrkin kokoiseksi: 12 cm (5 tuumaa) pitkä, 8 cm (3,5 tuumaa) leveä ja 6 cm (2,5 tuumaa) paksuus, vaikka tämä kuvaus on kiistanalainen, koska sydän on todennäköisesti olla hieman suurempi. Hyvin koulutetuilla urheilijoilla voi olla paljon suurempi sydän, koska harjoitus vaikuttaa sydänlihakseen, kuten luurankolihasten vaste.

Chambers

Sydän on leikattu ja näkyy oikea ja vasen kammio ylhäältä

Sydämessä on neljä kammiota, kaksi ylempää eteistä , vastaanottokammio, ja kaksi alempaa kammiota , purkauskammiota. Eteiset avautuvat kammioihin eteiskammioläppien kautta , jotka ovat eteiskammiossa . Tämä ero on näkyvissä myös sydämen pinnalla sepelvaltimoraumana . Oikeassa ylemmässä eteisessä on korvan muotoinen rakenne, jota kutsutaan oikean eteisen lisäkkeeksi tai korvakorvaksi, ja toinen vasemmassa ylemmässä eteisessä, vasemman eteisen lisäosa . Oikeaa eteistä ja oikeaa kammiota yhdessä kutsutaan joskus oikeaksi sydämeksi . Vastaavasti vasenta eteistä ja vasenta kammiota yhdessä kutsutaan joskus vasemmaksi sydämeksi . Kammiot erotetaan toisistaan ​​kammioiden väliseinällä , joka näkyy sydämen pinnalla etummaisena pitkittäisenä uurteena ja posteriorisena kammioiden välisenä sulkusena .

Kuitumainen sydämen luuranko antaa sydämelle rakenteen . Se muodostaa eteisen väliseinän, joka erottaa eteisen kammioista, ja kuiturenkaat, jotka toimivat perustana neljälle sydänläppälle . Sydämen luuranko on myös tärkeä raja sydämen sähkönjohtavuusjärjestelmässä, koska kollageeni ei voi johtaa sähköä . Interatriaalinen väliseinä erottaa eteiset, ja kammioiden väliseinä erottaa kammiot. Kammioiden väliseinä on paljon paksumpi kuin kammioiden väliseinä, koska kammioiden on tuotettava suurempaa painetta, kun ne supistuvat.

Venttiilit

Kun eteiset ja suuret suonet on poistettu, kaikki neljä venttiiliä ovat selvästi näkyvissä.
Sydän, jossa näkyy läpät, valtimot ja suonet. Valkoiset nuolet osoittavat normaalin verenvirtauksen suunnan.
Etuosa, jossa näkyy papillaarilihakset , jotka ovat kiinnittyneet oikealla kolmiulotteiseen läppään ja vasemmalla mitraaliläppään chordae tendineaen kautta .

Sydämessä on neljä venttiiliä, jotka erottavat sen kammiot. Yksi venttiili on jokaisen eteisen ja kammion välissä, ja yksi venttiili lepää kunkin kammion ulostulossa.

Eteisen ja kammioiden välisiä läppäjä kutsutaan eteiskammioläppäiksi. Oikean eteisen ja oikean kammion välissä on kolmikulmaläppä . Kolmikulmaisessa läppässä on kolme kynää, jotka liittyvät chordae tendinaeen , ja kolme papillaarilihasta , jotka on nimetty etu-, taka- ja väliseinälihaksiksi niiden suhteellisten asemien mukaan. Mitraaliläppä sijaitsee vasemman eteisen ja vasemman kammion välissä . Se tunnetaan myös kaksikynäläppänä, koska siinä on kaksi kärkiä, etu- ja takakärki. Nämä kynät on myös kiinnitetty chordae tendinaen kautta kahteen kammion seinästä ulkonevaan papillaarilihakseen.

Papillaarilihakset ulottuvat sydämen seinistä läppäihin rustoisten yhteyksien kautta, joita kutsutaan chordae tendinaeksi. Nämä lihakset estävät venttiileitä putoamasta liian taakse, kun ne sulkeutuvat. Sydänsyklin rentoutumisvaiheessa myös papillaarit ovat rentoutuneet ja jännitys chordae tendineaessa on vähäistä. Sydämen kammioiden supistuessa myös papillaarit supistuvat. Tämä synnyttää jännitystä chordae tendineaessa, mikä auttaa pitämään eteiskammioläppien kärjet paikoillaan ja estämään niitä puhaltamasta takaisin eteiseen.

Kaksi ylimääräistä puolikuun venttiiliä sijaitsee kummankin kammion ulostulossa. Keuhkoläppä sijaitsee keuhkovaltimon juuressa . Siinä on kolme nastaa, jotka eivät ole kiinnittyneet mihinkään papillaarilihakseen. Kun kammio rentoutuu, veri virtaa takaisin kammioon valtimosta ja tämä verenvirtaus täyttää taskumaisen venttiilin painaen venttiilin sulkevia tulppia vasten. Puolilunaarinen aorttaläppä on aortan tyvessä, eikä se myöskään ole kiinnittynyt papillaarilihaksiin. Tässäkin on kolme kuppia, jotka sulkeutuvat aortasta takaisin virtaavan veren paineen myötä.

Oikea sydän

Oikea sydän koostuu kahdesta kammiosta, oikeasta eteisestä ja oikeasta kammiosta, joita erottaa kolmikulmainen läppä .

Oikea eteinen vastaanottaa verta lähes jatkuvasti kehon kahdesta päälaskimosta , ylä- ja alalaskimosta . Pieni määrä verta sepelvaltimoverenkierrosta valuu myös oikeaan eteiseen sepelvaltimoontelon kautta , joka on välittömästi alemman onttolaskimon aukon yläpuolella ja keskelle. Oikean eteisen seinämässä on soikea syvennys, joka tunnetaan nimellä fossa ovalis , joka on jäännös sikiön sydämessä olevasta aukosta, joka tunnetaan nimellä foramen ovale . Suurin osa oikean eteisen sisäpinnasta on sileä, fossa ovalis -syvennys on keskimmäinen ja etupinnalla on näkyvät pektinaattilihasten harjanteet , joita on myös oikean eteisen lisäkkeessä .

Oikea eteinen on yhdistetty oikeaan kammioon kolmikulmaläppä. Oikean kammion seinämiä reunustavat trabeculae carneae , sydänlihaksen harjanteet, joita peittää endokardiumi. Näiden lihaksisten harjanteiden lisäksi sydänlihaksen nauha, jota myös endokardiumi peittää, tunnetaan moderaattorinauhana , vahvistaa oikean kammion ohuita seiniä ja sillä on ratkaiseva rooli sydämen johtumisessa. Se syntyy kammioiden väliseinän alaosasta ja ylittää oikean kammion sisätilan muodostaakseen yhteyden alempaan papillaarilihakseen. Oikea kammio kapenee keuhkojen runkoon , johon se purkaa verta supistuessaan. Keuhkojen runko haarautuu vasempaan ja oikeaan keuhkovaltimoon, jotka kuljettavat verta jokaiseen keuhkoihin. Keuhkoläppä sijaitsee oikean sydämen ja keuhkonrungon välissä.

Vasen sydän

Vasemmassa sydämessä on kaksi kammiota: vasen eteinen ja vasen kammio, joita erottaa mitraaliläppä .

Vasen eteinen saa happipitoista verta takaisin keuhkoista yhden neljästä keuhkolaskimosta kautta . Vasemmassa eteisessä on ulostulo, jota kutsutaan vasemman eteisen lisäkkeeksi . Kuten oikea eteinen, vasen eteinen on vuorattu pektinaattilihaksilla . Vasen atrium on yhdistetty vasempaan kammioon mitraaliläpän avulla.

Vasen kammio on paljon paksumpi verrattuna oikeaan, koska veren pumppaamiseen koko kehoon tarvitaan suurempi voima. Kuten oikeassa kammiossa, myös vasemmassa on trabeculae carneae , mutta moderaattorinauhaa ei ole . Vasen kammio pumppaa verta kehoon aorttaläpän kautta ja aortaan. Kaksi pientä aukkoa aorttaläpän yläpuolella kuljettavat verta sydänlihakseen ; vasen sepelvaltimo on venttiilin vasemman kärjen yläpuolella ja oikea sepelvaltimo oikean käden yläpuolella.

Seinä

Sydämen seinämän kerrokset, mukaan lukien viskeraalinen ja parietaalinen sydänpussi

Sydämen seinämä koostuu kolmesta kerroksesta: sisempi sydänlihas , keskimmäinen sydänlihas ja ulompi sydänlihas . Näitä ympäröi kaksikalvoinen pussi, jota kutsutaan sydänpussiksi .

Sydämen sisin kerros on nimeltään endokardiumi. Se koostuu yksinkertaisen levyepiteelin vuorauksesta ja peittää sydämen kammiot ja venttiilit. Se on jatkuva sydämen suonien ja valtimoiden endoteelin kanssa, ja se on liitetty sydänlihakseen ohuella sidekudoskerroksella. Endokardiumilla voi olla myös rooli sydänlihaksen supistumisen säätelyssä endoteliinien erittämisessä.

Sydänlihaksen pyörivä kuvio auttaa sydäntä pumppaamaan tehokkaasti

Sydämen seinämän keskimmäinen kerros on sydänlihas, joka on sydänlihas – kerros tahatonta poikkijuovaista lihaskudosta, jota ympäröi kollageenirunko . Sydänlihaskuvio on tyylikäs ja monimutkainen, sillä lihassolut pyörivät ja kiertävät sydämen kammioiden ympärillä, jolloin ulommat lihakset muodostavat 8-kuvion eteisen ympärille ja suurten verisuonten tyvien ja sisälihasten ympärille muodostaen kuva 8 kahden kammion ympärillä ja etenee kärkeä kohti. Tämä monimutkainen pyörrekuvio mahdollistaa sydämen pumppaamisen verta tehokkaammin.

Sydänlihaksessa on kahden tyyppisiä soluja: lihassoluja, joilla on kyky supistua helposti, ja sydämentahdistinsoluja johtavassa järjestelmässä. Lihassolut muodostavat suurimman osan (99 %) eteisten ja kammioiden soluista. Nämä supistuvat solut on yhdistetty interkaloiduilla levyillä , jotka mahdollistavat nopean vasteen tahdistimen solujen toimintapotentiaalin impulsseihin. Interkaloitujen levyjen ansiosta solut voivat toimia synsytiumina ja mahdollistavat supistukset, jotka pumppaavat verta sydämen läpi suuriin valtimoihin . Tahdistimen solut muodostavat 1 % soluista ja muodostavat sydämen johtamisjärjestelmän. Ne ovat yleensä paljon pienempiä kuin supistuvat solut ja niissä on vähän myofibrillejä , mikä antaa niille rajoitetun supistuvuuden. Niiden toiminta on monessa suhteessa samanlainen kuin neuronien . Sydämen lihaskudoksella on autorytmisyys , ainutlaatuinen kyky käynnistää sydämen toimintapotentiaali kiinteällä nopeudella - levittää impulssin nopeasti solusta soluun laukaistaen koko sydämen supistumisen.

Sydänlihassoluissa ilmentyy erityisiä proteiineja. Nämä liittyvät enimmäkseen lihasten supistumiseen ja sitoutuvat aktiiniin , myosiiniin , tropomyosiiniin ja troponiiniin . Niihin kuuluvat MYH6 , ACTC1 , TNNI3 , CDH2 ja PKP2 . Muita ekspressoituja proteiineja ovat MYH7 ja LDB3 , jotka ilmentyvät myös luurankolihaksissa.

Sydänpussi

Sydänpussi on sydäntä ympäröivä pussi. Sydänpussin kovaa ulkopintaa kutsutaan kuitukalvoksi. Tämä on vuorattu kaksoissisäkalvolla, jota kutsutaan seroosikalvoksi, joka tuottaa perikardiaalista nestettä voitelemaan sydämen pintaa. Kuitukalvoon kiinnittynyttä seroosikalvon osaa kutsutaan parietaaliksi sydänpusmiksi, kun taas sydämeen kiinnittynyttä seroosikalvon osaa kutsutaan viskeraaliseksi perikardiksi. Sydänpussi on läsnä voitelemaan sen liikettä muita rinnassa olevia rakenteita vastaan, pitämään sydämen asennon vakaana rinnassa ja suojaamaan sydäntä infektioilta.

Sepelvaltimoverenkierto

Valtimosyöttö sydämeen (punainen), muut alueet merkitty (sininen).

Sydänkudos, kuten kaikki kehon solut, tarvitsee happea , ravinteita ja tapaa poistaa aineenvaihduntajätteitä . Tämä saavutetaan sepelvaltimoverenkierrolla , johon kuuluvat valtimot , suonet ja imusuonet . Veren virtaus sepelvaltimoiden läpi tapahtuu huippuja ja pohjaa, jotka liittyvät sydänlihaksen rentoutumiseen tai supistukseen.

Sydänkudos vastaanottaa verta kahdesta valtimosta, jotka ovat juuri aorttaläpän yläpuolella. Nämä ovat vasen pääsepelvaltimo ja oikea sepelvaltimo . Vasen päävaltimon päävaltimon halkeaa pian sen jälkeen, kun se on poistunut aortasta , kahdeksi suoneksi, vasen anteriorinen laskeva ja vasen ympäryskummavaltimo . Vasen etummainen laskeva valtimo toimittaa sydänkudosta ja vasemman kammion etu-, ulkopuolta ja väliseinää. Se tekee tämän haarautumalla pienempiin valtimoihin - diagonaalisiin ja väliseinähaaroihin. Vasen sirkumfleksi huolehtii vasemman kammion selästä ja alta. Oikea sepelvaltimo toimittaa oikean eteisen, oikean kammion ja vasemman kammion alemman takaosan. Oikea sepelvaltimo toimittaa verta myös eteiskammiosolmukkeeseen (noin 90 prosentilla ihmisistä) ja sinoatriaaliseen solmukkeeseen (noin 60 prosentilla ihmisistä). Oikea sepelvaltimo kulkee sydämen takaosassa olevassa urassa ja vasen etummainen laskeva valtimo kulkee urassa edessä. Ihmisten välillä on huomattavaa vaihtelua sydäntä syöttävien valtimoiden anatomiassa. Valtimot jakautuvat kaukaisimmillaan pienempiin oksiin, jotka liittyvät yhteen kunkin valtimojakauman reunoilla.

Sepelvaltimoontelo on suuri laskimo, joka valuu oikeaan eteiseen ja vastaanottaa suurimman osan sydämen laskimoviruksesta. Se vastaanottaa verta suuresta sydämen laskimosta (vastaanottaa vasemman eteisen ja molemmat kammiot), takalaskimosta (joka tyhjentää vasemman kammion takaosan), keskimmäisestä sydämen laskimolaskimosta (joka tyhjentää vasemman ja oikean kammion pohjan) ja pienistä sydämen suonet . Sydämen etulaskimot tyhjentävät oikean kammion etuosan ja valuvat suoraan oikeaan eteiseen.

Sydämen kunkin kolmen kerroksen alla on pieniä imusolmukkeita, joita kutsutaan plexuksiksi . Nämä verkot kerääntyvät vasempaan ja oikeaan päärunkoon, jotka kulkevat ylös sydämen pinnalla olevaa kammioiden välistä uraa pitkin ja vastaanottavat pienempiä suonia, kun ne kulkevat ylöspäin. Nämä suonet kulkevat sitten eteiskammiouraan ja saavat kolmannen suonen, joka tyhjentää pallealla istuvan vasemman kammion osan. Vasen suoni liittyy tähän kolmanteen suoniin ja kulkee keuhkovaltimoa ja vasenta eteistä pitkin päättyen alempaan trakeobronkiaaliseen solmukkeeseen . Oikea suoni kulkee oikeaa eteistä ja pallealla istuvaa oikean kammion osaa pitkin. Yleensä se kulkee sitten nousevan aortan edessä ja päättyy sitten brakiokefaaliseen solmukkeeseen.

Hermohuolto

Sydämen autonominen hermotus

Sydän vastaanottaa hermosignaaleja vagushermosta ja sympaattisesta rungosta lähtevistä hermoista . Nämä hermot vaikuttavat sydämen sykkeeseen, mutta eivät hallitse sitä. Sympaattiset hermot vaikuttavat myös sydämen supistumisvoimaan. Näitä hermoja pitkin kulkevat signaalit syntyvät kahdesta sydän- ja verisuonikeskuksesta ytimessä . Parasympaattisen hermoston vagushermo vaikuttaa sykettä hidastaen ja sympaattisen vartalon hermot lisäävät sykettä. Nämä hermot muodostavat sydämen päällä sijaitsevan hermoverkon, jota kutsutaan sydämen plexukseksi .

Vagushermo on pitkä, vaeltava hermo, joka tulee ulos aivorungosta ja tarjoaa parasympaattista stimulaatiota useille rintakehän ja vatsan elimille, mukaan lukien sydän. Sympaattisen vartalon hermot tulevat esiin T1-T4- rintarauhasten kautta ja kulkevat sekä sinoatriaalisiin että eteiskammiosolmukkeisiin sekä eteisiin ja kammioihin . Sympaattiset kuidut hermottavat kammioita runsaammin kuin parasympaattiset kuidut. Sympaattinen stimulaatio saa aikaan neurotransmitterin norepinefriinin (tunnetaan myös nimellä noradrenaliini ) vapautumisen sydänhermojen hermo- lihasliitoksessa . Tämä lyhentää repolarisaatiojaksoa, mikä nopeuttaa depolarisaation ja supistumisen nopeutta, mikä johtaa lisääntyneeseen sydämen sykeen. Se avaa kemiallisia tai ligandiin perustuvia natrium- ja kalsiumionikanavia, mikä mahdollistaa positiivisesti varautuneiden ionien virtauksen . Norepinefriini sitoutuu beeta-1-reseptoriin .

Kehitys

Ihmissydämen kehitys kahdeksan ensimmäisen viikon aikana (ylhäällä) ja sydänkammioiden muodostuminen (alhaalla). Tässä kuvassa sininen ja punainen värit edustavat veren sisään- ja ulosvirtausta (ei laskimo- ja valtimoverta). Aluksi kaikki laskimoveri virtaa hännästä/eteeristä kammioihin/päähän, mikä on hyvin erilainen malli kuin aikuisella.

Sydän on ensimmäinen toimiva elin, joka kehittyy ja alkaa lyödä ja pumpata verta noin kolmen viikon kuluttua alkion synnystä . Tämä varhainen aloitus on ratkaisevan tärkeä myöhemmän alkion ja syntymää edeltävän kehityksen kannalta .

Sydän on peräisin hermolevyn splanchnopleurisesta mesenkyymistä , joka muodostaa kardiogeenisen alueen . Tässä muodostuu kaksi endokardiaalista putkea , jotka sulautuvat muodostaen primitiivisen sydänputken, joka tunnetaan nimellä putkimainen sydän . Kolmannen ja neljännen viikon välillä sydänputki pitenee ja alkaa laskostua muodostaen S-muodon sydänpussin sisällä. Tämä asettaa kammiot ja suuret suonet oikeaan linjaan kehittyneen sydämen kannalta. Jatkokehitykseen kuuluu väliseinien ja läppien muodostus sekä sydänkammioiden uusiminen. Viidennen viikon loppuun mennessä väliseinät ovat valmiit, ja yhdeksännellä viikolla sydämen läpät ovat valmiit.

Ennen viidettä viikkoa sikiön sydämessä on aukko, joka tunnetaan nimellä foramen ovale . Foramen ovale antoi veren sikiön sydämessä kulkea suoraan oikeasta eteisestä vasempaan eteiseen, jolloin osa verta pääsi ohittamaan keuhkot. Muutamassa sekunnissa syntymän jälkeen kudosläppä, joka tunnetaan nimellä septum primum , joka aiemmin toimi venttiilinä, sulkee foramen ovalen ja muodostaa tyypillisen sydämen verenkierron. Oikean eteisen pintaan jää syvennys, jossa foramen ovale oli, nimeltään fossa ovalis.

Alkion sydän alkaa lyödä noin 22 päivää hedelmöittymisen jälkeen (5 viikkoa viimeisen normaalin kuukautiskierron jälkeen). Se alkaa lyödä nopeudella, joka on lähellä äidin lyöntiä, joka on noin 75–80 lyöntiä minuutissa (bpm). Alkion syke kiihtyy ja saavuttaa huippunopeuden 165–185 bpm 7. viikon alussa (9. viikon alussa LMP:n jälkeen). 9 viikon kuluttua ( sikiövaiheen alku ) se alkaa hidastua ja hidastuu noin 145 (±25) bpm:iin syntymässä. Naisten ja miesten sykkeissä ennen syntymää ei ole eroa.

Fysiologia

Verenkiertoa

Veri virtaa venttiilien läpi
Veri virtaa sydämen läpi
Video selitys veren virtauksesta sydämen läpi

Sydän toimii pumppuna verenkiertojärjestelmässä ja tarjoaa jatkuvan veren virtauksen koko kehoon. Tämä verenkierto koostuu systeemisestä verenkierrosta kehoon ja kehosta sekä keuhkoverenkierrosta keuhkoihin ja keuhkoista. Veri keuhkoverenkierrossa vaihtaa hiilidioksidia hapeksi keuhkoissa hengitysprosessin kautta . Systeeminen verenkierto kuljettaa sitten happea kehoon ja palauttaa hiilidioksidin ja suhteellisen happivapaan veren sydämeen siirrettäväksi keuhkoihin.

Oikea sydän kerää happivapaata verta kahdesta suuresta laskimosta, ylemmästä ja alemmasta onttolaskimosta . Oikeaan ja vasempaan eteiseen kerääntyy verta jatkuvasti. Ylempi onttolaskimo tyhjentää veren pallean yläpuolelta ja tyhjenee oikean eteisen yläselkäosaan. Inferior onttolaskimo tyhjentää veren pallean alta ja tyhjenee eteisen takaosaan ylemmän onttolaskimon aukon alapuolella. Välittömästi alemman onttolaskimon aukon yläpuolella ja keskellä on ohutseinäisen sepelvaltimoontelon aukko. Lisäksi sepelvaltimoontelo palauttaa happittoman veren sydänlihaksesta oikeaan eteiseen. Veri kerääntyy oikeaan eteiseen. Kun oikea eteinen supistuu, veri pumpataan kolmikulmaisen venttiilin kautta oikeaan kammioon. Kun oikea kammio supistuu, kolmikulmainen läppä sulkeutuu ja veri pumpataan keuhkon runkoon keuhkoventtiilin kautta . Keuhkojen runko jakautuu keuhkovaltimoiksi ja asteittain pienemmiksi valtimoiksi kaikkialla keuhkoissa, kunnes se saavuttaa kapillaareja . Kun nämä kulkevat alveolien ohi, hiilidioksidi vaihtuu hapeksi . Tämä tapahtuu passiivisen diffuusioprosessin kautta .

Vasemmassa sydämessä hapetettu veri palautetaan vasempaan eteiseen keuhkolaskimoiden kautta . Sitten se pumpataan vasempaan kammioon mitraaliläpän kautta ja aortaan aorttaläpän kautta systeemistä verenkiertoa varten. Aortta on suuri valtimo, joka haarautuu moniin pienempiin valtimoihin, valtimoihin ja lopulta kapillaareihin . Kapillaareissa veren happi ja ravinteet toimitetaan kehon soluille aineenvaihduntaa varten ja vaihdetaan hiilidioksidiksi ja jätetuotteiksi. Kapillaariveri, josta nyt on poistettu happi, kulkee laskimoihin ja laskimoon , jotka lopulta kerääntyvät ylempään ja alempaan onttolaskimoon ja oikeaan sydämeen.

Sydämen sykli

Sydämen sykli korreloi EKG:n kanssa

Sydämen sykli viittaa tapahtumasarjaan, jossa sydän supistuu ja rentoutuu jokaisella sydämenlyönnillä. Ajanjaksoa, jonka aikana kammiot supistuvat ja pakottaa veren ulos aorttaan ja pääkeuhkovaltimoon, kutsutaan systoleksi , kun taas ajanjaksoa, jonka aikana kammiot rentoutuvat ja täyttyvät verellä, kutsutaan diastoliksi . Eteiset ja kammiot toimivat yhdessä, joten systolessa kammioiden supistumisen aikana eteiset ovat rentoutuneet ja keräävät verta. Kun kammiot ovat rentoutuneet diastolessa, eteis supistuu pumppaakseen verta kammioihin. Tämä koordinaatio varmistaa, että veri pumpataan tehokkaasti kehoon.

Sydänsyklin alussa kammiot rentoutuvat. Kun ne tekevät niin, ne täyttyvät verellä, joka kulkee avoimen mitraali- ja kolmikulmaläpän läpi . Kun kammiot ovat täyttyneet suurimman osan ajastaan, eteis supistuu ja pakottaa lisää verta kammioihin ja käynnistää pumpun. Seuraavaksi kammiot alkavat supistua. Kun paine nousee kammioiden onteloissa, mitraali- ja kolmikulmaläppä pakotetaan sulkeutumaan. Kun paine kammioissa nousee edelleen ylittäen aortan ja keuhkovaltimoiden paineen , aortta- ja keuhkoventtiilit avautuvat. Veri poistuu sydämestä, jolloin kammioiden sisällä oleva paine laskee. Samanaikaisesti eteinen täyttyy, kun veri virtaa oikeaan eteiseen ylemmän ja alemman onttolaskimon kautta ja vasempaan eteiseen keuhkolaskimoiden kautta . Lopuksi, kun paine kammioissa laskee alle aortan ja keuhkovaltimoiden paineen, aortta- ja keuhkoventtiilit sulkeutuvat. Kammiot alkavat rentoutua, mitraali- ja kolmikulmaläppä avautuvat ja kierto alkaa uudelleen.

Sydämen minuuttitilavuus

X-akseli heijastaa aikaa sydämen äänien tallennuksella. Y-akseli edustaa painetta.

Sydämen minuuttitilavuus (CO) mittaa kunkin kammion pumppaaman veren määrän (iskutilavuus) minuutissa. Tämä lasketaan kertomalla iskutilavuus (SV) sykkeen (HR) lyönnillä minuutissa. Eli: CO = SV x HR. Sydämen minuuttitilavuus normalisoidaan kehon kokoon kehon pinta -alan kautta ja sitä kutsutaan sydänindeksiksi .

Keskimääräinen sydämen minuuttitilavuus noin 70 ml:n iskutilavuudella on 5,25 l/min normaalin vaihteluvälin ollessa 4,0–8,0 l/min. Aivohalvaustilavuus mitataan tavallisesti kaikukardiogrammilla , ja siihen voivat vaikuttaa sydämen koko, henkilön fyysinen ja henkinen tila, sukupuoli , supistumiskyky , supistuksen kesto, esi- ja jälkikuormitus .

Esikuormituksella tarkoitetaan eteisten täyttöpainetta diastolen lopussa, kun kammiot ovat täydellä teholla. Tärkein tekijä on se, kuinka kauan kammioiden täyttyminen kestää: jos kammiot supistuvat useammin, täyttymiseen on vähemmän aikaa ja esikuormitus on pienempi. Esikuormitukseen voi vaikuttaa myös henkilön veritilavuus. Jokaisen sydänlihaksen supistumisen voima on verrannollinen esikuormitukseen, jota kuvataan Frank-Starling-mekanismina . Tämä kertoo, että supistumisvoima on suoraan verrannollinen lihassäiden alkuperäiseen pituuteen, mikä tarkoittaa, että kammio supistuu sitä voimakkaammin, mitä enemmän se venyy.

Jälkikuormitus eli se, kuinka paljon painetta sydämen on synnytettävä päästäkseen veren ulos systolessa, vaikuttaa verisuonten vastus . Siihen voi vaikuttaa sydänläppien ahtautuminen ( stenoosi ) tai ääreisverisuonten supistuminen tai rentoutuminen.

Sydänlihaksen supistusten voimakkuus säätelee aivohalvauksen määrää. Tähän voivat vaikuttaa positiivisesti tai negatiivisesti aineet, joita kutsutaan inotroopeiksi . Nämä aineet voivat olla seurausta kehossa tapahtuvista muutoksista tai niitä voidaan antaa lääkkeinä osana lääketieteellisen häiriön hoitoa tai elämän tukena , erityisesti tehohoitoyksiköissä . Inotroopit, jotka lisäävät supistusvoimaa, ovat "positiivisia" inotrooppeja, ja niihin kuuluvat sympaattiset aineet, kuten adrenaliini , noradrenaliini ja dopamiini . "Negatiiviset" inotroopit vähentävät supistumisvoimaa ja sisältävät kalsiumkanavasalpaajia .

Sähkönjohtavuus

Sydämen toimintapotentiaalin siirtyminen sydämen johtumisjärjestelmän kautta

Normaali rytminen sydämen syke, jota kutsutaan sinusrytmiksi , määrittää sydämen oma sydämentahdistin, sinoatriaalinen solmu (tunnetaan myös sinussolmuna tai SA-solmuna). Tässä luodaan sähköinen signaali, joka kulkee sydämen läpi ja aiheuttaa sydänlihaksen supistumisen. Sinoatriaalinen solmu sijaitsee oikean eteisen yläosassa lähellä ylemmän onttolaskimon liitoskohtaa. Sinoatriumsolmun synnyttämä sähköinen signaali kulkee oikean eteisen läpi säteittäisesti, jota ei täysin ymmärretä. Se kulkee vasempaan eteiseen Bachmannin nipun kautta siten, että vasemman ja oikean eteisen lihakset supistuvat yhteen. Signaali kulkee sitten eteiskammioon . Tämä löytyy oikean eteisen alaosasta eteiskammiossa olevasta väliseinästä – oikean eteisen ja vasemman kammion välisestä rajasta. Väliseinä on osa sydämen luurankoa , sydämen sisällä olevaa kudosta, jonka läpi sähköinen signaali ei voi kulkea, mikä pakottaa signaalin kulkemaan vain eteiskammiosolmun läpi. Signaali kulkee sitten hänen vasemman ja oikean nipun nippua pitkin sydämen kammioihin. Kammioissa signaalin kuljettaa erikoistunut kudos, jota kutsutaan Purkinjen kuiduiksi , jotka sitten välittävät sähkövarauksen sydänlihakseen.

Sydämen johtamisjärjestelmä

Syke

Prepotentiaali johtuu natrium-ionien hitaasta sisäänvirtauksesta, kunnes kynnys saavutetaan, mitä seuraa nopea depolarisaatio ja repolarisaatio. Prepotentiaali vastaa kalvon saavuttamiskynnystä ja käynnistää solun spontaanin depolarisaation ja supistumisen; ei ole lepopotentiaalia.

Normaalia leposykettä kutsutaan sinusrytmiksi , jonka luo ja ylläpitää sinoatriumsolmu , oikean eteisen seinämässä oleva tahdistussoluryhmä. Sinoatriaalisolmun solut tekevät tämän luomalla toimintapotentiaalin . Sydämen toimintapotentiaali syntyy tiettyjen elektrolyyttien liikkumisesta sydämentahdistinsoluihin ja niistä ulos. Tämän jälkeen toimintapotentiaali leviää läheisiin soluihin.

Kun sinoatriaalisolut lepäävät, niiden kalvoissa on negatiivinen varaus. Kuitenkin nopea natriumionien virtaus saa kalvon varauksen muuttumaan positiiviseksi. Tätä kutsutaan depolarisaatioksi ja se tapahtuu spontaanisti. Kun solussa on riittävän korkea varaus, natriumkanavat sulkeutuvat ja kalsiumioneja alkaa sitten tulla soluun, minkä jälkeen kalium alkaa poistua siitä. Kaikki ionit kulkevat sinoatriaalisolujen kalvossa olevien ionikanavien kautta . Kalium ja kalsium alkavat liikkua solusta ulos ja sisään vasta, kun sen varaus on riittävän korkea, ja niitä kutsutaan jännitteittäviksi . Pian tämän jälkeen kalsiumkanavat sulkeutuvat ja kaliumkanavat avautuvat, jolloin kalium pääsee poistumaan solusta. Tämä aiheuttaa solun negatiivisen lepovarauksen ja sitä kutsutaan repolarisaatioksi . Kun kalvopotentiaali saavuttaa noin -60 mV, kaliumkanavat sulkeutuvat ja prosessi voi alkaa uudelleen.

Ionit siirtyvät alueilta, joissa ne ovat keskittyneet, sinne, missä niitä ei ole. Tästä syystä natrium siirtyy soluun ulkopuolelta ja kalium solun sisältä solun ulkopuolelle. Kalsiumilla on myös tärkeä rooli. Niiden virtaus hitaiden kanavien kautta tarkoittaa, että sinoatriaalisoluilla on pitkittynyt "tasanne"-vaihe, kun niillä on positiivinen varaus. Osaa tästä kutsutaan absoluuttiseksi tulenkestäväksi ajanjaksoksi . Kalsiumionit yhdistyvät myös troponiinikompleksissa olevan säätelyproteiinin troponiini C :n kanssa mahdollistaen sydänlihaksen supistumisen ja erillään proteiinista mahdollistaen rentoutumisen.

Aikuisen leposyke vaihtelee välillä 60-100 lyöntiä minuutissa. Vastasyntyneen leposyke voi olla 129 lyöntiä minuutissa (bpm) ja se laskee asteittain aikuisuuteen asti. Urheilijan syke voi olla alle 60 lyöntiä minuutissa. Harjoituksen aikana taajuus voi olla 150 lyöntiä minuutissa maksimitaajuuden ollessa 200 - 220 lyöntiä minuutissa.

Vaikutukset

Sydämen normaaliin sinusrytmiin , joka määrittää leposykkeen , vaikuttavat useat tekijät. Aivorungon sydän- ja verisuonikeskukset hallitsevat sympaattisia ja parasympaattisia vaikutuksia sydämeen vagushermon ja sympaattisen vartalon kautta. Nämä sydän- ja verisuonikeskukset saavat syötteen useista reseptoreista, mukaan lukien baroreseptorit , jotka havaitsevat verisuonten venymisen ja kemoreseptorit sekä hapen ja hiilidioksidin määrän veressä ja sen pH:n. Refleksisarjan kautta nämä auttavat säätelemään ja ylläpitämään verenkiertoa.

Baroreseptorit ovat venytysreseptoreita, jotka sijaitsevat aortan poskiontelossa , kaulavaltimon kappaleissa , onttolaskimoissa ja muissa paikoissa, mukaan lukien keuhkosuonet ja itse sydämen oikea puoli. Baroreseptorit syttyvät nopeudella, joka määräytyy niiden venytyksen mukaan, mihin vaikuttavat verenpaine, fyysinen aktiivisuus ja veren suhteellinen jakautuminen. Lisääntyneen paineen ja venytyksen myötä baroreseptorin laukaisunopeus kasvaa, ja sydämen keskukset vähentävät sympaattista stimulaatiota ja lisäävät parasympaattista stimulaatiota. Kun paine ja venytys pienenevät, baroreseptorin laukaisunopeus laskee ja sydämen keskukset lisäävät sympaattista stimulaatiota ja vähentävät parasympaattista stimulaatiota. On olemassa samanlainen refleksi, jota kutsutaan eteisrefleksiksi tai Bainbridge-refleksiksi , joka liittyy vaihteleviin verenvirtausnopeuksiin eteiseen. Lisääntynyt laskimopalautus venyttää eteisen seinämiä, joissa sijaitsevat erikoistuneet baroreseptorit. Kuitenkin, kun eteisen baroreseptorit lisäävät laukaisunopeuttaan ja venyessään kohonneen verenpaineen vuoksi, sydämen keskus reagoi lisäämällä sympaattista stimulaatiota ja estämällä parasympaattista stimulaatiota sykkeen nostamiseksi. Myös päinvastoin on totta. Kaulavaltimon kehossa tai aortan aortan vieressä olevat kemoreseptorit reagoivat veren happi- ja hiilidioksiditasoihin. Matala happi tai korkea hiilidioksidi stimuloi reseptorien laukaisua.

Harjoitus- ja kuntotasot, ikä, ruumiinlämpö, ​​perusaineenvaihdunta ja jopa ihmisen tunnetila voivat kaikki vaikuttaa sykeen. Korkeat epinefriinin , norepinefriinin ja kilpirauhashormonien tasot voivat lisätä sydämen sykettä. Elektrolyyttitasot, mukaan lukien kalsium, kalium ja natrium, voivat myös vaikuttaa sydämen sykkeen nopeuteen ja säännöllisyyteen; alhainen veren happipitoisuus , matala verenpaine ja nestehukka voivat lisätä sitä.

Lääketieteellinen merkitys

Sairaudet

Stetoskooppia käytetään sydämen kuunteluun , ja se on yksi ikonisimmista lääketieteen symboleista . Monet sairaudet voidaan havaita ensisijaisesti kuuntelemalla sydämen sivuääniä .
Ateroskleroosi on sairaus, joka vaikuttaa verenkiertoelimistöön . Jos sepelvaltimot kärsivät, angina pectoris voi johtaa tai pahimmassa tapauksessa sydänkohtaukseen .

Sydän- ja verisuonisairaudet , mukaan lukien sydänsairaudet, ovat johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Suurin osa sydän- ja verisuonisairauksista on tarttumattomia, ja ne liittyvät elämäntapaan ja muihin tekijöihin, ja ne yleistyvät ikääntymisen myötä. Sydänsairaus on yleisin kuolinsyy, ja sen osuus kaikista kuolemista vuonna 2008 oli keskimäärin 30 prosenttia maailmanlaajuisesti. Tämä osuus vaihtelee alhaisemmasta 28 prosentista korkeaan 40 prosenttiin korkean tulotason maissa . Sydämeen erikoistuneita lääkäreitä kutsutaan kardiologeiksi . Monet muut lääketieteen ammattilaiset osallistuvat sydänsairauksien hoitoon, mukaan lukien lääkärit , sydän- ja rintakehäkirurgit , intensiivilääkärit ja läheiset terveydenhuollon ammattilaiset , mukaan lukien fysioterapeutit ja ravitsemusterapeutit .

Iskeeminen sydänsairaus

Sepelvaltimotauti , joka tunnetaan myös nimellä iskeeminen sydänsairaus, johtuu ateroskleroosista – rasva-aineen kerääntymisestä valtimoiden sisäseinille. Nämä ateroskleroottisina plakkeina tunnetut rasvakertymät kaventavat sepelvaltimoita, ja jos ne ovat vakavia, ne voivat vähentää veren virtausta sydämeen. Jos ahtauma (tai ahtauma) on suhteellisen vähäinen, potilas ei välttämättä koe oireita. Vakavat ahtaumat voivat aiheuttaa rintakipua ( angina ) tai hengenahdistusta harjoituksen aikana tai jopa levossa. Ateroskleroottisen plakin ohut päällys voi repeytyä ja paljastaa rasvakeskuksen kiertävälle verelle. Tässä tapauksessa voi muodostua hyytymä tai veritulppa, joka tukkii valtimon ja rajoittaa verenvirtausta sydänlihaksen alueelle aiheuttaen sydäninfarktin (sydänkohtauksen) tai epästabiilin angina pectoriksen . Pahimmassa tapauksessa tämä voi aiheuttaa sydämenpysähdyksen, äkillisen ja täydellisen sydämen ulostulon menetyksen. Liikalihavuus , korkea verenpaine , hallitsematon diabetes , tupakointi ja korkea kolesteroli voivat lisätä riskiä sairastua ateroskleroosiin ja sepelvaltimotautiin.

Sydämen vajaatoiminta

Sydämen vajaatoiminta määritellään tilaksi, jossa sydän ei pysty pumppaamaan tarpeeksi verta vastaamaan kehon tarpeita. Potilaat, joilla on sydämen vajaatoiminta, voivat kokea hengenahdistusta erityisesti makuulla, sekä nilkan turvotusta, joka tunnetaan nimellä perifeerinen turvotus . Sydämen vajaatoiminta on monien sydämeen vaikuttavien sairauksien lopputulos, mutta se liittyy yleisimmin iskeemiseen sydänsairauteen , sydänläppäsairauteen tai korkeaan verenpaineeseen . Harvempia syitä ovat erilaiset kardiomyopatiat . Sydämen vajaatoiminta liittyy usein sydänlihaksen heikkouteen kammioissa ( systolinen sydämen vajaatoiminta), mutta sitä voidaan havaita myös potilailla, joilla on vahva mutta jäykkä sydänlihas ( diastolinen sydämen vajaatoiminta). Tila voi vaikuttaa vasempaan kammioon (aiheuttaa pääasiassa hengenahdistusta), oikeaan kammioon (aiheuttaa pääasiassa jalkojen turvotusta ja kohonnutta kaulalaskimon painetta ) tai molempiin kammioihin. Sydämen vajaatoimintaa sairastavilla potilailla on suurempi riski saada vaarallisia sydämen rytmihäiriöitä tai rytmihäiriöitä .

Kardiomyopatiat

Kardiomyopatiat ovat sydänlihakseen vaikuttavia sairauksia. Jotkut aiheuttavat epänormaalia sydänlihaksen paksuuntumista ( hypertrofinen kardiomyopatia ), toiset aiheuttavat sydämen epänormaalin laajentumisen ja heikkenemisen ( laajentunut kardiomyopatia ), jotkut aiheuttavat sydänlihaksen jäykistymistä ja kyvyttömyyttä rentoutua täysin supistusten välillä ( rajoittava kardiomyopatia ) ja jotkut aiheuttavat sydän, joka on altis sydämen rytmihäiriöille ( arytmogeeninen kardiomyopatia ). Nämä sairaudet ovat usein geneettisiä ja voivat olla perinnöllisiä , mutta jotkin sairaudet, kuten laajentunut kardiomyopatia, voivat johtua myrkkyjen, kuten alkoholin, aiheuttamista vaurioista. Jotkut kardiomyopatiat, kuten hypertrofinen kardiomopatia, liittyvät suurempaan äkillisen sydänkuoleman riskiin, erityisesti urheilijoilla. Monet kardiomyopatiat voivat johtaa sydämen vajaatoimintaan taudin myöhemmissä vaiheissa.

Valvulaarinen sydänsairaus

Terveet sydänläpät mahdollistavat veren virtauksen helposti yhteen suuntaan, mutta estävät sitä virtaamasta toiseen suuntaan. Sairastuneilla sydänläppäillä voi olla kapea aukko ja siksi ne rajoittavat veren virtausta eteenpäin (kutsutaan stenoosiläppäksi ) tai voivat antaa veren vuotaa vastakkaiseen suuntaan (kutsutaan läppäreurgitaatioksi ). Läppäsydänsairaus voi aiheuttaa hengenahdistusta, pyörtymistä tai rintakipua, mutta se voi olla oireeton ja havaitaan vain rutiinitutkimuksessa kuulemalla epänormaaleja sydämen ääniä tai sivuääniä . Kehittyneissä maissa sydänläppäsairaus johtuu yleisimmin vanhuudesta johtuvasta rappeutumisesta, mutta se voi johtua myös sydänläppätulehduksesta ( endokardiitti ). Joissakin osissa maailmaa reumaattinen sydänsairaus on suuri läppäsydänsairaus, joka tyypillisesti johtaa mitraali- tai aorttastenoosiin ja johtuu elimistön immuunijärjestelmän reagoinnista streptokokki - kurkkuinfektioon.

Sydämen rytmihäiriöt

Terveessä sydämessä sähköimpulssien aallot syntyvät sinussolmukkeesta ennen kuin ne leviävät muualle eteiseen, eteiskammiosolmukkeeseen ja lopuksi kammioihin (jota kutsutaan normaaliksi sinusrytmiksi ), tämä normaali rytmi voi häiriintyä. Epänormaalit sydämen rytmit tai rytmihäiriöt voivat olla oireettomia tai voivat aiheuttaa sydämentykytystä, pyörtymistä tai hengenahdistusta. Jotkin rytmihäiriötyypit, kuten eteisvärinä , lisäävät pitkällä aikavälillä aivohalvauksen riskiä .

Jotkut rytmihäiriöt saavat sydämen lyömään epänormaalin hitaasti, ja niitä kutsutaan bradykardiaksi tai bradyarytmiaksi. Tämä voi johtua epänormaalin hitaasta sinussolmukkeesta tai sydämen johtumisjärjestelmän vauriosta ( sydäntukos ). Muissa rytmihäiriöissä sydän voi lyödä epänormaalisti nopeasti, ja sitä kutsutaan takykardiaksi tai takyarytmiaksi. Näillä rytmihäiriöillä voi olla monia muotoja ja ne voivat johtua sydämen eri rakenteista – toiset syntyvät eteisestä (esim. eteislepatus ), toiset eteiskammiolmukkeesta (esim. AV-solmukkeen reentrant takykardia ), kun taas toiset syntyvät kammioista (esim . takykardia ). Jotkut takyarytmiat johtuvat sydämen arpeutumisesta (esim. jotkin kammiotakykardian muodot ), toiset ärtyneestä fokuksesta (esim. fokaalinen eteistakykardia ), kun taas toiset johtuvat ylimääräisestä epänormaalista johtumiskudoksesta, jota on esiintynyt syntymästä lähtien (esim . Wolff-Parkinson ). -Valkoinen oireyhtymä ). Vaarallisin sydämen tykytysmuoto on kammiovärinä , jossa kammiot tärisevät ennemmin kuin supistuvat, ja joka hoitamattomana on nopeasti tappava.

Perikardiaalinen sairaus

Sydämen ympärillä oleva pussi, jota kutsutaan perikardiukseksi, voi tulehtua tilassa, joka tunnetaan nimellä perikardiitti . Tämä tila aiheuttaa tyypillisesti rintakipua, joka voi levitä selkään, ja sen aiheuttaa usein virusinfektio ( rauhaskuume , sytomegalovirus tai coxsackievirus ). Neste voi kerääntyä perikardiaaliseen pussiin, jota kutsutaan perikardiaaliseksi effuusioksi . Perikardiaaliset effuusiot ilmenevät usein perikardiitin, munuaisten vajaatoiminnan tai kasvaimien seurauksena, eivätkä ne usein aiheuta oireita. Suuret effuusiot tai nopeasti kerääntyvät effuusiot voivat kuitenkin puristaa sydämen tilaan, joka tunnetaan nimellä sydämen tamponada , aiheuttaen hengenahdistusta ja mahdollisesti hengenvaarallista matalaa verenpainetta. Nestettä voidaan poistaa perikardiaalisesta tilasta diagnoosia tai tamponadin lievitystä varten ruiskulla perikardiokenteesiin kutsutussa toimenpiteessä .

Synnynnäinen sydänsairaus

Joillakin ihmisillä on syntyessään epänormaali sydän, ja nämä poikkeavuudet tunnetaan synnynnäisinä sydänvaurioina . Ne voivat vaihdella suhteellisen vähäisistä (esim . patent foramen ovale , luultavasti muunnelma normaalista) vakaviin henkeä uhkaaviin poikkeavuuksiin (esim . hypoplastinen vasemman sydämen oireyhtymä ). Yleisiä poikkeavuuksia ovat ne, jotka vaikuttavat sydänlihakseen, joka erottaa sydämen kaksi puolta ("reikä sydämessä" - esim. kammioväliseinävaurio ). Muita vikoja ovat sydänläppäihin vaikuttavat (esim . synnynnäinen aortan ahtauma ) tai sydämestä johtavat pääverisuonet (esim . aortan koarktaatio ). Monimutkaisempia oireyhtymiä havaitaan, jotka vaikuttavat useampaan kuin yhteen sydämen osaan (esim . Fallotin tetralogia ).

Jotkut synnynnäiset sydänvauriot mahdollistavat sen, että veri, jossa on vähän happea ja joka normaalisti palautettaisiin keuhkoihin, pumpataan takaisin muualle kehoon. Näitä kutsutaan syanoottisiksi synnynnäisiksi sydänvikoja ja ne ovat usein vakavampia. Vakavat synnynnäiset sydänvauriot ilmaantuvat usein lapsuudessa, pian syntymän jälkeen tai jopa ennen lapsen syntymää (esim . suurten valtimoiden transpositio ), mikä aiheuttaa hengenahdistusta ja hitaampaa kasvunopeutta. Pienemmät synnynnäisen sydänsairauden muodot voivat jäädä havaitsematta useiden vuosien ajan ja paljastaa itsensä vasta aikuisiässä (esim. eteisväliseinän vaurio ).

Diagnoosi

Sydänsairaus diagnosoidaan ottamalla anamneesi , sydäntutkimus ja lisätutkimukset, mukaan lukien verikokeet , kaikukuvaukset , EKG :t ja kuvantaminen . Myös muilla invasiivisilla toimenpiteillä, kuten sydämen katetroinnilla , voi olla merkitystä.

Tutkimus

Sydäntutkimus sisältää tarkastuksen, rinnan tuntemisen käsillä ( palpaatio ) ja kuuntelun stetoskoopilla ( kuuntelu ). Siinä arvioidaan merkkejä , jotka voivat näkyä henkilön käsissä (kuten sirpaleva verenvuoto ), nivelissä ja muilla alueilla. Henkilön pulssi otetaan yleensä säteittäisestä valtimosta ranteen lähellä pulssin rytmin ja voimakkuuden arvioimiseksi. Verenpaine mitataan joko manuaalisella tai automaattisella verenpainemittarilla tai käyttämällä invasiivisempaa mittausta valtimon sisältä. Kaikki kaulalaskimopulssin kohoaminen havaitaan. Ihmisen rinnassa tunnetaan sydämestä välittyneet värähtelyt ja kuunnellaan sitten stetoskoopilla.

Sydämen äänet

3D-kaikukäyrä , jossa näkyy mitraaliläppä (oikealla), kolmiulotteinen ja mitraaliläppä (vasemmalla yläkulmalla) ja aorttaläppä (oikealla yläkulmalla).
Sydänläppien sulkeutuminen aiheuttaa sydämen ääniä .

Tyypillisesti terveillä sydämillä on vain kaksi kuuluvaa sydämen ääntä , nimeltään S1 ja S2. Ensimmäinen sydämen ääni S1 on ääni, joka syntyy, kun eteiskammioventtiilit sulkeutuvat kammioiden supistumisen aikana, ja sitä kuvataan tavallisesti "lub". Toinen sydämen ääni , S2, on puolikuun venttiilien sulkeutuminen kammiodiastolen aikana, ja sitä kuvataan "dub". Jokainen ääni koostuu kahdesta komponentista, jotka heijastavat pientä aikaeroa kahden venttiilin sulkeutuessa. S2 voi jakautua kahteen erilliseen ääneen joko inspiraation tai erilaisten läppä- tai sydänongelmien seurauksena. Ylimääräisiä sydämen ääniä voi myös esiintyä ja ne saavat aikaan laukan rytmejä . Kolmas sydämen ääni , S3, tarkoittaa yleensä kammioiden veren tilavuuden lisääntymistä. Neljännettä sydämen ääntä S4 kutsutaan eteislaukaksi, ja se syntyy, kun veri pakotetaan jäykkään kammioon. S3:n ja S4:n yhdistetty läsnäolo antaa nelinkertaisen laukan.

Sydämen sivuäänet ovat epänormaaleja sydämen ääniä, jotka voivat liittyä joko sairauteen tai hyvänlaatuiseen, ja niitä on useita. Sydänääniä on yleensä kaksi, ja epänormaalit sydämen äänet voivat olla joko ylimääräisiä ääniä tai "ääniä", jotka liittyvät veren virtaukseen äänien välillä. Sivuäänet luokitellaan äänenvoimakkuuden mukaan 1:stä (hiljaisin) 6:een (äänikkäin), ja niitä arvioidaan niiden suhteen sydämen ääniin, sijainti sydämen syklissä ja lisäominaisuuksien, kuten niiden säteilyn muihin kohtiin, mukaan. henkilön asento, äänen taajuus stetoskoopin sen puolen mukaan , jolla ne kuullaan, ja paikka, jossa ne kuullaan voimakkaimmin. Sivuäänet voivat johtua vaurioituneista sydänläppäistä tai synnynnäisestä sydänsairaudesta, kuten kammioväliseinän vaurioista , tai sitä voidaan kuulla normaalissa sydämessä. Erilaista ääntä, perikardiaalista kitkahankausta voidaan kuulla perikardiitin tapauksissa, joissa tulehtuneet kalvot voivat hankaa yhteen.

Verikokeet

Verikokeilla on tärkeä rooli monien sydän- ja verisuonisairauksien diagnosoinnissa ja hoidossa.

Troponiini on herkkä biomarkkeri sydämelle, jonka verenkierto on riittämätön. Se vapautuu 4–6 tuntia vamman jälkeen, ja yleensä huippu on noin 12–24 tuntia. Usein tehdään kaksi troponiinitestiä – yksi ensimmäisen esittelyn yhteydessä ja toinen 3–6 tunnin kuluessa, jolloin joko korkea tai merkittävä nousu on diagnostista. Aivojen natriureettisen peptidin (BNP) testiä voidaan käyttää sydämen vajaatoiminnan arvioimiseen, ja se nousee, kun vasemman kammion tarve kasvaa. Näitä testejä pidetään biomarkkereina , koska ne ovat erittäin spesifisiä sydänsairauksille. Kreatiinikinaasin MB-muodon testaus antaa tietoa sydämen verenkierrosta, mutta sitä käytetään harvemmin, koska se on vähemmän spesifinen ja herkkä.

Muita verikokeita otetaan usein auttaakseen ymmärtämään henkilön yleistä terveyttä ja riskitekijöitä, jotka voivat vaikuttaa sydänsairauksiin. Näihin kuuluu usein täydellinen verenkuva anemian varalta ja perusaineenvaihduntapaneeli, joka voi paljastaa elektrolyyttihäiriöt. Koagulaatioseulonta tarvitaan usein , jotta varmistetaan oikean tason antikoagulaatio. Paastolipidit ja paastoveren glukoosi (tai HbA1c - taso) määrätään usein arvioimaan henkilön kolesterolia ja vastaavasti diabeteksen tilaa.

Elektrokardiogrammi

Sydänsykli näkyy EKG:tä vastaan

Pintaelektrodeja käyttämällä kehossa on mahdollista tallentaa sydämen sähköistä toimintaa. Tämä sähköisen signaalin jäljitys on elektrokardiogrammi (EKG) tai (EKG). EKG on vuodetesti, ja siihen liittyy kymmenen johdon sijoittaminen kehoon. Tämä tuottaa "12-kytkentäisen" EKG:n (kolme ylimääräistä kytkentää lasketaan matemaattisesti ja yksi kytkentä on sähköisesti maadoitettu).

EKG:ssä on viisi näkyvää ominaisuutta: P-aalto (eteisten depolarisaatio), QRS-kompleksi (kammiodepolarisaatio) ja T-aalto (kammiorepolarisaatio). Kun sydänsolut supistuvat, ne luovat virran, joka kulkee sydämen läpi. EKG:n alaspäin suuntautuva taipuma tarkoittaa, että solut ovat tulossa positiivisemmiksi varauksiksi ("depolarisoituvat") tuon johtimen suuntaan, kun taas ylöspäin suuntautuva käänne tarkoittaa, että solut ovat tulossa negatiivisemmiksi ("repolarisoituvat") johtimen suuntaan. Tämä riippuu johtimen asennosta, joten jos depolarisaatioaalto siirtyy vasemmalta oikealle, vasemmalla oleva johdin osoittaisi negatiivista taipumaa ja oikealla oleva johto positiivista taipumaa. EKG on hyödyllinen väline rytmihäiriöiden ja sydämen riittämättömän verenkierron havaitsemisessa. Joskus epäillään poikkeavuuksia, mutta niitä ei heti näy EKG:ssä. Harjoittelun aikana tehtävää testausta voidaan käyttää poikkeavuuden provosoimiseen tai EKG:tä voidaan käyttää pidempään, kuten 24 tunnin Holter-monitori , jos epäiltyä rytmihäiriötä ei ole havaittavissa arviointihetkellä.

Kuvantaminen

Sydämen anatomian ja toiminnan arvioimiseen voidaan käyttää useita kuvantamismenetelmiä , mukaan lukien ultraääni ( kaikukardiografia ), angiografia , CT- , MRI- ja PET-skannaukset . Kaikukardiogrammi on sydämen ultraääni, jota käytetään sydämen toiminnan mittaamiseen, läppäsairauden arvioimiseen ja mahdollisten poikkeavuuksien etsimiseen. Ekokardiografia voidaan tehdä rintakehän ( transthoracic ) tai ruokatorvessa ( transesofageaalinen ) olevalla koettimella . Tyypillinen sydämen kaikuraportti sisältää tiedot läppäleveydestä, jossa havaitaan ahtauma , onko veren takaisinvirtausta ( regurgitaatiota ) ja tiedot veritilavuudesta systolen ja diastolen lopussa, mukaan lukien ejektiofraktio , joka kuvaa kuinka paljon systolen jälkeen veri tulee ulos vasemmasta ja oikeasta kammiosta. Ejektiofraktio voidaan sitten saada jakamalla sydämen poistama tilavuus (iskutilavuus) täytetyn sydämen tilavuudella (lopudiastolinen tilavuus). Ekokardiogrammi voidaan tehdä myös olosuhteissa, joissa keho on enemmän stressaantunut, jotta voidaan tutkia merkkejä verenhuollon puutteesta. Tämä sydämen stressitesti sisältää joko suoran harjoituksen tai, jos se ei ole mahdollista, lääkkeen, kuten dobutamiinin , injektion .

CT-skannaukset, rintakehän röntgenkuvat ja muut kuvantamismuodot voivat auttaa arvioimaan sydämen kokoa, arvioimaan keuhkopöhön merkkejä ja osoittamaan, onko sydämen ympärillä nestettä . Ne ovat hyödyllisiä myös aortan, sydämestä lähtevän suurimman verisuonen, arvioinnissa.

Hoito

Sydämen sairauksia voidaan hoitaa useilla menetelmillä, mukaan lukien elämäntapojen muuttaminen, lääkehoito ja leikkaus.

Iskeeminen sydänsairaus

Sepelvaltimoiden ahtaumat (iskeeminen sydänsairaus) hoidetaan lievittämään osittain ahtautuneen valtimon (angina pectoris) aiheuttaman rintakivun oireita , minimoimaan sydänlihasvaurioita, kun valtimo on täysin tukossa ( sydäninfarkti ) tai estämään sydänlihaksen infarktin sattumisesta. Angina pectoris -oireita parantavia lääkkeitä ovat nitroglyseriini , beetasalpaajat ja kalsiumkanavasalpaajat, kun taas ennaltaehkäiseviä hoitoja ovat verihiutaleiden estolääkkeet , kuten aspiriini ja statiinit , elämäntapatoimenpiteet, kuten tupakoinnin lopettaminen ja painonpudotus, sekä riskitekijöiden, kuten korkean verenpaineen ja diabeteksen , hoito .

Lääkkeiden käytön lisäksi ahtautuneita sydänvaltimoita voidaan hoitaa laajentamalla ahtaumia tai ohjaamalla verenvirtausta esteen ohittamiseksi. Tämä voidaan tehdä käyttämällä perkutaanista sepelvaltimon interventiota , jonka aikana kaventumista voidaan laajentaa viemällä pieniä pallokärkisiä johtoja sepelvaltimoihin, täyttämällä ilmapalloa kaventumisen laajentamiseksi ja joskus jättämällä taakse metallirunko, joka tunnetaan nimellä stentti valtimo auki.

Jos sepelvaltimoiden ahtaumat eivät sovellu hoitoon perkutaanisella sepelvaltimotoimenpiteellä, voidaan tarvita avoin leikkaus. Voidaan suorittaa sepelvaltimon ohitusleikkaus , jossa verisuonia toisesta kehon osasta ( safeenalaskimo , säteittäinen valtimo tai sisäinen rintavaltimo ) käytetään ohjaamaan veri pisteestä ennen kapenemista (tyypillisesti aortasta ) osoittaa esteen yli.

Valvulaarinen sydänsairaus

Sairaat sydänläpät , joista on tullut epänormaalin kapeita tai epänormaalisti vuotavia, voivat vaatia leikkausta. Tämä tehdään perinteisesti avoimena kirurgisena toimenpiteenä, jossa vaurioitunut sydänläppä korvataan kudos- tai metalliproteesilla . Joissakin olosuhteissa kolmiulotteiset tai mitraaliläpät voidaan korjata kirurgisesti , jolloin vältytään venttiilin vaihtamiselta. Sydänläppäjä voidaan hoitaa myös perkutaanisesti käyttämällä tekniikoita, joilla on monia yhtäläisyyksiä perkutaanisen sepelvaltimointervention kanssa. Transkatetri-aorttaläpän vaihtoa käytetään yhä useammin potilailla, jotka pitävät erittäin suurena avoimen läppävaihdon riskiä.

Sydämen rytmihäiriöt

Epänormaalia sydämen rytmiä ( rytmihäiriöitä ) voidaan hoitaa rytmihäiriölääkkeillä. Nämä voivat toimia manipuloimalla elektrolyyttien virtausta solukalvon läpi (kuten kalsiumkanavasalpaajat , natriumkanavasalpaajat , amiodaroni tai digoksiini ) tai muokata autonomisen hermoston vaikutusta sydämeen ( beetasalpaajat ja atropiini ). Joissakin rytmihäiriöissä, kuten eteisvärinässä, jotka lisäävät aivohalvauksen riskiä, ​​tätä riskiä voidaan vähentää käyttämällä antikoagulantteja, kuten varfariinia tai uusia oraalisia antikoagulantteja .

Jos lääkkeet eivät pysty hallitsemaan rytmihäiriötä, toinen hoitovaihtoehto voi olla katetrin ablaatio . Näissä toimenpiteissä johdot johdetaan jalan laskimosta tai valtimosta sydämeen rytmihäiriön aiheuttavan epänormaalin kudosalueen löytämiseksi. Epänormaalia kudosta voidaan tarkoituksella vaurioittaa tai poistaa kuumentamalla tai jäädyttämällä sydämen rytmihäiriöiden estämiseksi. Vaikka suurin osa rytmihäiriöistä voidaan hoitaa minimaalisesti invasiivisilla katetritekniikoilla, jotkin rytmihäiriöt (erityisesti eteisvärinä ) voidaan hoitaa myös avoimella tai torakoskooppisella leikkauksella joko toisen sydänleikkauksen yhteydessä tai erillisenä toimenpiteenä. Voidaan myös käyttää kardioversiota , jossa sähköiskua käytetään tainnuttamaan sydän pois epänormaalista rytmistä.

Rytmihäiriöiden hoitoon voidaan tarvita myös sydämentahdistimia tai implantoitavia defibrillaattoreita . Sydämentahdistimia, jotka koostuvat pienestä akkukäyttöisestä generaattorista, joka on istutettu ihon alle ja yhdestä tai useammasta sydämeen ulottuvasta johdosta, käytetään yleisimmin epänormaalin hitaiden sydämen rytmien hoitoon . Implantoitavia defibrillaattoreita käytetään vakavien hengenvaarallisten nopean sydämen rytmien hoitoon. Nämä laitteet tarkkailevat sydäntä, ja jos vaarallinen sydämen syke havaitaan, ne voivat antaa automaattisesti iskun palauttaakseen sydämen normaaliin rytmiin. Implantoitavia defibrillaattoreita käytetään yleisimmin potilailla, joilla on sydämen vajaatoiminta , kardiomyopatia tai perinnöllinen rytmihäiriöoireyhtymä.

Sydämen vajaatoiminta

Sen lisäksi, että potilaan sydämen vajaatoiminnan taustalla olevaa syytä (yleisimmin iskeemistä sydänsairautta tai verenpainetautia ) käsitellään, sydämen vajaatoiminnan hoidon pääasiallinen osa on lääkitys. Näitä ovat lääkkeet, jotka estävät nesteen kerääntymisen keuhkoihin lisäämällä potilaan tuottaman virtsan määrää ( diureetit ), ja lääkkeet, jotka yrittävät säilyttää sydämen pumppaustoiminnon ( beetasalpaajat , ACE:n estäjät ja mineralokortikoidireseptoriantagonistit ).

Joillakin sydämen vajaatoimintapotilailla sydämen pumppaustehokkuutta voidaan käyttää sydämentahdistimena, joka tunnetaan nimellä sydämen uudelleensynkronointihoito . Nämä laitteet yhdistetään usein defibrillaattoriin. Erittäin vaikeissa sydämen vajaatoiminnan tapauksissa voidaan istuttaa pieni pumppu, jota kutsutaan kammioavustuslaitteeksi ja joka täydentää sydämen omaa pumppauskykyä. Vakavimmissa tapauksissa voidaan harkita sydämensiirtoa .

Historia

Muinainen

Sydän ja sen verisuonet, Leonardo da Vinci , 1400-luku

Ihmiset ovat tienneet sydämestä muinaisista ajoista lähtien, vaikka sen tarkkaa toimintaa ja anatomiaa ei ymmärretty selvästi. Aiempien yhteiskuntien ensisijaisesti uskonnollisista näkemyksistä sydäntä kohtaan muinaisten kreikkalaisten katsotaan olleen sydämen tieteellisen ymmärryksen pääasiallinen paikka antiikin maailmassa. Aristoteles piti sydäntä veren luomisesta vastaavana elimenä; Platon piti sydäntä kiertävän veren lähteenä ja Hippokrates totesi veren kiertävän syklisesti kehosta sydämen kautta keuhkoihin. Erasistratos (304–250 eaa.) havaitsi sydämen pumpuksi, joka aiheuttaa verisuonten laajentumista, ja totesi, että valtimot ja suonet säteilevät sydämestä ja pienenevät vähitellen etäisyyden myötä, vaikka hän uskoi niiden olevan täynnä ilmaa eivätkä verta. Hän löysi myös sydänläpät.

Kreikkalainen lääkäri Galen (2. vuosisadalla jKr.) tiesi verisuonten kuljettavan verta ja tunnisti laskimoveren (tummanpunainen) ja valtimoveren (kirkkaampi ja ohuempi), joilla kullakin oli omat ja erilliset toiminnot. Galen, totesi sydämen kehon kuumimpana elimenä, päätteli, että se antoi lämpöä keholle. Sydän ei pumppaa verta ympäriinsä, sydämen liike imee verta diastolen aikana ja veri liikkui itse valtimoiden pulssin vaikutuksesta. Galen uskoi, että valtimoveri syntyi laskimoveren kautta, joka kulki vasemmasta kammiosta oikealle kammioiden välisten "huokosten" kautta. Ilma keuhkoista kulki keuhkoista keuhkovaltimon kautta sydämen vasemmalle puolelle ja loi valtimoverta.

Näitä ajatuksia ei kiistetty lähes tuhat vuotta.

Esimoderni

Varhaisimmat kuvaukset sepelvaltimo- ja keuhkoverenkiertojärjestelmistä löytyvät Ibn al-Nafisin vuonna 1242 julkaisemasta Avicennan kaanonin anatomian kommentista . Käsikirjoituksessaan al-Nafis kirjoitti, että veri kulkee keuhkojen verenkierron läpi sen sijaan, että se liikkuisi oikealta vasemmalle kammiolle, kuten Galen aiemmin uskoi. Andrea Alpago käänsi hänen teoksensa myöhemmin latinaksi .

Euroopassa Galenuksen opetukset hallitsivat edelleen akateemista yhteisöä ja hänen oppinsa hyväksyttiin kirkon viralliseksi kaanoniksi. Andreas Vesalius kyseenalaisti joitakin Galenuksen sydänuskomuksia teoksessa De humani corporis fabrica (1543), mutta hänen magnum opuksensa tulkittiin haasteeksi viranomaisille ja hän joutui useiden hyökkäysten kohteeksi. Michael Servetus kirjoitti Christianismi Restitutiossa (1553), että veri virtaa sydämen toiselta puolelta toiselle keuhkojen kautta.

Moderni

Animoitu sydän

Läpimurto sydämen ja kehon läpi kulkevan veren virtauksen ymmärtämisessä tapahtui englantilaisen lääkärin William Harveyn De Motu Cordisin (1628) julkaisulla . Harveyn kirja kuvaa täysin sydämen systeemistä verenkiertoa ja mekaanista voimaa, mikä johtaa Galenisten oppien uudistamiseen. Otto Frank (1865–1944) oli saksalainen fysiologi; hänen monien julkaistujen teosten joukossa on yksityiskohtaisia ​​tutkimuksia tästä tärkeästä sydänsuhteesta. Ernest Starling (1866–1927) oli tärkeä englantilainen fysiologi, joka tutki myös sydäntä. Vaikka he työskentelivät suurelta osin itsenäisesti, heidän yhteiset ponnistelunsa ja samanlaiset johtopäätökset on tunnustettu nimellä " Frank-Starling-mekanismi ".

Vaikka Purkinjen kuidut ja His-nippu löydettiin jo 1800-luvulla, niiden erityinen rooli sydämen sähkönjohtamisjärjestelmässä jäi tuntemattomaksi, kunnes Sunao Tawara julkaisi monografiansa nimeltä Das Reizleitungssystem des Säugetierherzens vuonna 1906. Tawaran löytö Atrioventrikulaarinen solmu sai Arthur Keithin ja Martin Flackin etsimään samanlaisia ​​rakenteita sydämestä, mikä johti heidän löytämiseensa sinoatriumsolmukkeen useita kuukausia myöhemmin. Nämä rakenteet muodostavat elektrokardiogrammin anatomisen perustan , jonka keksijä Willem Einthoven sai lääketieteen tai fysiologian Nobelin palkinnon vuonna 1924.

Eteläafrikkalainen kirurgi Christiaan Barnard suoritti ensimmäisen onnistuneen sydämensiirron vuonna 1967 Groote Schuurin sairaalassa Kapkaupungissa . Tämä oli tärkeä virstanpylväs sydänkirurgiassa , ja se kiinnitti sekä lääketieteen ammattilaisten että koko maailman huomion. Potilaiden pitkän aikavälin eloonjäämisluvut olivat kuitenkin aluksi hyvin alhaiset. Louis Washkansky , ensimmäinen luovutetun sydämen vastaanottaja, kuoli 18 päivää leikkauksen jälkeen, kun taas muut potilaat eivät selvinneet muutamaa viikkoa pidempään. Amerikkalainen kirurgi Norman Shumway on saanut tunnustusta hänen ponnisteluistaan ​​elinsiirtotekniikoiden parantamiseksi sekä pioneerit Richard Lower , Vladimir Demikhov ja Adrian Kantrowitz . Maaliskuuhun 2000 mennessä maailmanlaajuisesti on tehty yli 55 000 sydämensiirtoa.

1900-luvun puoliväliin mennessä sydänsairaudet ohittivat tartuntataudit johtavana kuolinsyynä Yhdysvalloissa, ja se on tällä hetkellä johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Vuodesta 1948 lähtien meneillään oleva Framingham Heart Study -tutkimus on paljastanut erilaisten sydämeen vaikuttavien vaikutusten, mukaan lukien ruokavalion, liikunnan ja yleisten lääkkeiden, kuten aspiriinin , vaikutuksia . Vaikka ACE:n estäjien ja beetasalpaajien käyttöönotto on parantanut kroonisen sydämen vajaatoiminnan hallintaa , sairaus on edelleen valtava lääketieteellinen ja yhteiskunnallinen taakka, sillä 30–40 % potilaista kuolee vuoden sisällä diagnoosin saamisesta.

Sian sydämen siirto ihmiseen

Sydänkirurgi Bartley P. Griffith teki ensimmäisen onnistuneen sydämensiirron geneettisesti muunnetusta sikasta ihmiseen 7. tammikuuta 2022 Baltimoressa , vastaanottaja oli David Bennett (57).

Yhteiskunta ja kulttuuri

F34
jb (F34) "sydän"
Egyptin hieroglyfit

Symboliikka

yhteinen sydänsymboli
Georgian kirjoitusten kirjainta käytetään usein "sydänsymbolina".
Sinettikirjoituksen glyfi sanalle "sydän" ( keskikiinalainen sim )
Elize Ryd tekee sydänkylttiä konsertissa vuonna 2018

Yhtenä elintärkeistä elimistä sydän pidettiin pitkään koko kehon keskuksena, elämän tai tunteen tai järjen, tahdon, älyn, tarkoituksen tai mielen keskuksena. Sydän on symbolinen symboli monissa uskonnoissa, ja se merkitsee "totuutta, omaatuntoa tai moraalista rohkeutta monissa uskonnoissa - Jumalan temppeli tai valtaistuin islamilaisessa ja juutalais-kristillisessä ajattelussa; jumalallinen keskus eli atman ja transsendenttisen viisauden kolmas silmä hindulaisuus ; Buddhan puhtauden ja olemuksen timantti ; taolainen ymmärryksen keskus."

Heprealaisessa Raamatussa sydämen sanaa lev käytetään näissä merkityksissä tunteiden, mielen istuimena ja viittaa anatomiseen elimeen. Se liittyy myös toiminnassaan ja symboliikassa vatsaan.

Tärkeä osa sielun käsitettä muinaisen egyptiläisen uskonnon ajateltiin olevan sydän tai ib . Ib tai metafyysinen sydän uskottiin muodostuvan yhdestä lapsen äidin sydämen hedelmöittymisen yhteydessä otetusta veripisarasta . Muinaisille egyptiläisille sydän oli tunteiden , ajatusten , tahdon ja aikomusten paikka . Tämän todistavat egyptiläiset ilmaisut, jotka sisältävät sanan ib , kuten Awi-ib tarkoittaa "onnellinen" (kirjaimellisesti "pitkä sydän"), Xak-ib tarkoittaa "vieraantunutta" (kirjaimellisesti "katkaistu sydän"). Egyptin uskonnossa sydän oli avain tuonpuoleiseen. Se ajateltiin selviytyvän kuolemasta alankomaissa, missä se antoi todisteita haltijansa puolesta tai sitä vastaan. Arveltiin, että Anubis ja monet jumaluudet tutkivat sydäntä sydämen punnitusseremonian aikana . Jos sydän painaa enemmän kuin Maatin höyhen , joka symboloi ihanteellista käyttäytymistä. Jos vaa'at olivat tasapainossa, se tarkoitti, että sydämen haltija oli elänyt oikeudenmukaista elämää ja voinut astua tuonpuoleiseen; jos sydän olisi raskaampi, hirviö Ammit nielisi sen .

Kiinalainen "sydän" -merkki心 johtuu verrattain realistisesta sydämen kuvauksesta (osoittaa sydämen kammiota) sinettikirjoituksella . Kiinalainen sana xīn ottaa myös "mielen", "aikomus" tai "ytimen" metaforiset merkitykset. Kiinalaisessa lääketieteessä sydän nähdäänshénin "hengen, tietoisuuden" keskuksena. Sydän liittyy ohutsuoleen , kieleen , hallitsee kuutta elintä ja viittä sisäelimiä ja kuuluu tulelle viidessä elementissä.

Sanskritin sana sydämelle on hṛd tai hṛdaya , joka löytyy vanhimmasta säilyneestä sanskritinkielisestä tekstistä, Rigvedasta . Sanskritin kielellä se voi tarkoittaa sekä anatomista kohdetta että "mieliä" tai "sielua", joka edustaa tunteiden paikkaa. Hrd voi olla sukua sanalle sydän kreikaksi, latinaksi ja englanniksi.

Monet klassiset filosofit ja tiedemiehet, mukaan lukien Aristoteles , pitivät sydäntä ajatuksen, järjen tai tunteen paikkana, jättäen usein huomiotta aivot osallistuvan näihin toimintoihin. Erityisesti sydämen tunnistaminen tunteiden paikaksi johtuu roomalaisesta lääkäristä Galenuksesta , joka myös paikansi intohimon paikan maksassa ja järjen paikan aivoissa.

Sydämellä oli myös rooli atsteekkien uskomusjärjestelmässä. Yleisin atsteekkien harjoittama ihmisuhrimuoto oli sydämen irrotus. Atsteekit uskoivat, että sydän ( tona ) oli sekä yksilön istuin että osa auringon lämmöstä ( istli ). Tähän päivään asti nahuat pitävät aurinkoa sydänsieluna ( tona-tiuh ): "pyöreä, kuuma, sykkivä".

Katolilaisuudessa on ollut pitkä sydämen kunnioittamisen perinne , joka on peräisin Jeesuksen Kristuksen haavojen palvonnasta, joka nousi esiin 1500-luvun puolivälistä lähtien. Tämä perinne vaikutti keskiaikaisen kristillisen omistautumisen kehittymiseen Jeesuksen pyhää sydäntä kohtaan ja samanaikaiseen Marian tahrattoman sydämen kunnioitukseen, jonka John Eudes teki suosituksi .

Särkyneen sydämen ilmaus on kulttuurien välinen viittaus suruun menetetyn ihmisen vuoksi tai täyttymättömään romanttiseen rakkauteen .

Käsitys " Amorin nuolet" on muinainen Ovidiuksen johdosta , mutta vaikka Ovidius kuvailee Amorin haavoittavan uhrejaan nuoleillaan, ei ole tehty selväksi, että sydän on haavoittunut. Tuttu ikonografia, jossa Cupid ampuu pientä sydänsymbolia , on renessanssin teema, joka liittyi ystävänpäivään .

Ruokaa

Eläinten sydämiä kulutetaan laajalti ravinnona. Koska ne ovat lähes kokonaan lihaksia, ne sisältävät runsaasti proteiinia. Ne sisältyvät usein ruokiin muiden eläimenosien kanssa, esimerkiksi pan-ottomaanien kokoretsissä .

Kanansydämiä pidetään sisäosina , ja niitä grillataan usein vartaissa; esimerkkejä tästä ovat japanilainen hāto yakitori , brasilialainen churrasco de coração ja indonesialainen kanansydän satay . Ne voidaan myös paistaa pannulla, kuten Jerusalemissa sekoitettu grilli . Egyptiläisessä keittiössä niitä voidaan käyttää hienoksi pilkottuna osana kanan täytteitä . Monissa resepteissä ne yhdistettiin muihin aineksiin, kuten meksikolainen pollo en menudencias ja venäläinen ragu iz kurinyikh potrokhov .

Naudan-, sian- ja lampaanlihan sydämet voidaan yleensä vaihtaa keskenään resepteissä. Koska sydän on ahkera lihas, siitä tulee "kiinteää ja melko kuivaa" lihaa, joten se on yleensä hitaasti kypsennetty. Toinen tapa käsitellä sitkeys on julienne lihaa, kuten kiinalaisessa paistettu sydän.

Naudan sydän voidaan grillata tai hauduttaa. Perulaisissa anticuchos de corazónissa grillattuja naudanlihan sydämiä grillataan sen jälkeen, kun ne on mureistettu pitkän marinoinnin aikana mauste-etikkaseoksessa. Australialainen " pilkkuhanhen " resepti on itse asiassa haudutettua täytettyä naudanlihaa.

Sian sydän haudutetaan, haudutetaan, haudutetaan tai siitä tehdään makkaraa. Balilainen oretti on eräänlainen verimakkara , joka on valmistettu sian sydämestä ja verestä. Ranskalainen cœur de porc à l'orange -resepti on valmistettu haudutetusta sydämestä appelsiinikastikkeella.

Muita eläimiä

Selkärankaiset

Sydämen koko vaihtelee eri eläinryhmien välillä , ja selkärankaisten sydämet vaihtelevat pienimmistä hiiristä (12 mg) sinivalaan (600 kg). Selkärankaisilla sydän sijaitsee kehon ventraalisen osan keskellä sydänpussin ympäröimänä . joka joissakin kaloissa voi olla yhteydessä vatsakalvoon .

Sinoatriaalinen solmu löytyy kaikista amnioiteista , mutta ei primitiivisemmistä selkärankaisista. Näillä eläimillä sydämen lihakset ovat suhteellisen jatkuvia, ja sinus venosus koordinoi lyöntiä, joka kulkee aallon muodossa jäljellä olevien kammioiden läpi. Koska sinus laskimo on liitetty oikeaan eteiseen amnionissa, se on todennäköisesti homologinen SA-solmun kanssa. Teleosteilla, joiden vestigial sinus venosus, pääkoordinaatiokeskus on sen sijaan atriumissa. Sydämen lyöntitiheys vaihtelee suuresti eri lajien välillä, ja se vaihtelee turskan noin 20 lyönnistä minuutissa kolibrin noin 600 lyöntiin ja rubiinikurkkukollibrin 1200 lyöntiin minuutissa .

Kaksinkertainen verenkiertojärjestelmä

Poikkileikkaus kolmikammioisesta aikuisen sammakkoeläimen sydämestä. Huomaa yksi kammio. Purppuraiset alueet edustavat alueita, joissa tapahtuu happipitoisen ja happivapaan veren sekoittumista.
  1. Keuhkolaskimo
  2. Vasen atrium
  3. Oikea eteinen
  4. Kammio
  5. Conus arteriosus
  6. Sinus venosus

Aikuisilla sammakkoeläimillä ja useimmilla matelijoilla on kaksinkertainen verenkiertojärjestelmä , mikä tarkoittaa verenkiertojärjestelmää, joka on jaettu valtimo- ja laskimoosiin. Sydän itsessään ei kuitenkaan ole täysin erotettu kahteen osaan. Sen sijaan se on jaettu kolmeen kammioon - kahteen eteiseen ja yhteen kammioon. Sekä systeemisestä verenkierrosta että keuhkoista palaava veri palautetaan ja verta pumpataan samanaikaisesti systeemiseen verenkiertoon ja keuhkoihin. Kaksoisjärjestelmä mahdollistaa veren kiertämisen keuhkoihin ja keuhkoista, mikä kuljettaa happipitoista verta suoraan sydämeen.

Matelijoilla, muilla kuin käärmeillä , sydän sijaitsee yleensä rintakehän keskellä. Maan ja arborial käärmeillä se sijaitsee yleensä lähempänä päätä; vesilajeissa sydän sijaitsee keskeisemmällä paikalla. Sydän, jossa on kolme kammiota: kaksi eteistä ja yksi kammio. Näiden sydämien muoto ja toiminta eroavat nisäkkäiden sydämistä, koska käärmeillä on pitkänomainen runko, ja siten erilaiset ympäristötekijät vaikuttavat niihin. Erityisesti painovoima on vaikuttanut suuresti käärmeen sydämeen suhteessa asemaan kehossa. Siksi kooltaan suuremmilla käärmeillä on yleensä korkeampi verenpaine gravitaatiomuutoksen vuoksi. Kammio on erotettu epätäydellisesti kahdeksi puolikkaaksi seinämällä ( väliseinä ), jossa on huomattava rako lähellä keuhkovaltimon ja aortan aukkoja. Useimmissa matelijalajeissa verenkiertojen välillä näyttää olevan vähän, jos ollenkaan, sekoittumista, joten aortta vastaanottaa olennaisesti vain hapetettua verta. Poikkeuksena tähän sääntöön ovat krokotiilit , joilla on nelikammioinen sydän.

Keuhkokalan sydämessä väliseinä ulottuu osittain kammioon. Tämä mahdollistaa jonkinasteisen eron keuhkoihin tarkoitetun happivapaan verenkierron ja muuhun kehoon toimitetun hapetetun virran välillä. Tällaisen jakautumisen puuttuminen elävistä sammakkoeläinlajeista voi osittain johtua ihon läpi tapahtuvasta hengityksen määrästä; näin ollen onttolaskimoiden kautta sydämeen palannut veri on jo osittain hapetettu. Tämän seurauksena voi olla pienempi tarve hienompaan jakoon kahden verenkierron välillä kuin keuhkokaloissa tai muissa tetrapodeissa . Siitä huolimatta ainakin joissakin sammakkoeläinlajeissa kammion sienimäinen luonne näyttää ylläpitävän enemmän eroa verenkiertojen välillä. Myös conus arteriosuksen alkuperäiset venttiilit on korvattu kierreventtiilillä, joka jakaa sen kahteen rinnakkaiseen osaan, mikä auttaa pitämään kaksi verenkiertoa erillään.

Täysi jako

Archosaurukset ( krokotiilit ja linnut ) ja nisäkkäät osoittavat sydämen täydellisen erottamisen kahdeksi pumpuksi yhteensä neljälle sydämen kammiolle ; uskotaan, että arkosaurusten nelikammioinen sydän on kehittynyt nisäkkäiden sydämestä riippumatta. Krokotiileilla on pieni aukko, Panizzan aukko, valtimoiden rungon juuressa, ja veren välillä on jonkinasteista sekoittumista sydämen kummallakin puolella vedenalaisen sukelluksen aikana; siten vain linnuissa ja nisäkkäissä kaksi verivirtaa – keuhkojen ja systeemisten verenkiertoon menevät – pysyvät pysyvästi täysin erillään fyysisen esteen avulla.

Kalastaa

Veri virtaa kalan sydämen läpi: sinus venosus, atrium, kammio ja ulosvirtaustie

Kaloilla on usein kuvattu kaksikammioinen sydän, joka koostuu yhdestä eteisestä veren vastaanottamiseksi ja yhdestä kammiosta sen pumppaamiseksi. Kalan sydämessä on kuitenkin sisään- ja ulostuloosastot, joita voidaan kutsua kammioiksi, joten sitä kuvataan joskus myös kolmikammioiseksi tai nelikammioiseksi riippuen siitä, mitä kammioksi lasketaan. Atriumia ja kammiota pidetään joskus "todellisina kammioina", kun taas muita pidetään "lisävarustekammioina".

Alkukantaisilla kaloilla on nelikammioinen sydän, mutta kammiot on järjestetty peräkkäin niin, että tämä primitiivinen sydän on aivan erilainen kuin nisäkkäiden ja lintujen nelikammioiset sydämet. Ensimmäinen kammio on sinus venosus , joka kerää happitonta verta elimistöstä maksa - ja kardinaalisuonien kautta . Sieltä veri virtaa eteiseen ja sitten voimakkaaseen lihaksikkaaseen kammioon , jossa tärkein pumppaustoiminto tapahtuu. Neljäs ja viimeinen kammio on conus arteriosus , joka sisältää useita läppäjä ja lähettää verta vatsa-aortaan . Ventraalinen aortta kuljettaa verta kiduksiin, joissa se hapetetaan ja virtaa selkäaortan kautta muualle kehoon. ( Tetrapodeissa vatsa-aortta on jakautunut kahtia; toinen puoli muodostaa nousevan aortan , kun taas toinen muodostaa keuhkovaltimon ).

Aikuisilla kaloilla neljä kammiota eivät ole suorassa rivissä, vaan ne muodostavat S-muodon, jolloin kaksi jälkimmäistä kammiota ovat kahden edellisen yläpuolella. Tämä suhteellisen yksinkertainen kuvio löytyy rustokaloista ja rauskueväkaloista . Teleosteissa arteriosus on hyvin pieni ja sitä voidaan tarkemmin kuvata osaksi aorttaa eikä varsinaista sydäntä. Conus arteriosus ei ole missään amnionissa , oletettavasti se on imeytynyt kammioihin evoluution aikana. Vastaavasti, vaikka sinus venosus on jäännösrakenteena joissakin matelijoissa ja linnuissa, se imeytyy muuten oikeaan eteiseen eikä ole enää erotettavissa.

Selkärangattomat

Anopheles gambiae -hyttysen putkimainen sydän (vihreä) ulottuu vaakasuoraan vartalon poikki, ja se on yhteydessä vinoneliön muotoisiin siipilihaksiin (myös vihreä) ja sitä ympäröivät perikardiaaliset solut (punainen). Sininen kuvaa soluytimiä .
Niveljalkaisten rungon perusrakenne – sydän näkyy punaisella

Niveljalkaisilla ja useimmilla nilviäisillä on avoin verenkiertojärjestelmä. Tässä järjestelmässä veri, josta happi on poistettu, kerääntyy sydämen ympärille onteloihin (onteloihin ) . Tämä veri tunkeutuu hitaasti sydämeen monien pienten yksisuuntaisten kanavien kautta. Sitten sydän pumppaa veren hemocoeliin , elimien väliseen onteloon. Niveljalkaisten sydän on tyypillisesti lihaksikas putki, joka kulkee kehon pituudelta, selän alta ja pään tyvestä. Veren sijaan verenkiertoneste on hemolymfi , joka kuljettaa hapen kuljettajana yleisimmin käytettyä hengityspigmenttiä , kuparipohjaista hemosyaniinia . Hemoglobiinia käyttävät vain muutama niveljalkainen.

Joillakin muilla selkärangattomilla, kuten lieroilla , verenkiertoelimiä ei käytetä hapen kuljettamiseen, joten se on paljon heikentynyt, sillä siinä ei ole suonia tai valtimoita ja se koostuu kahdesta yhdistetystä putkesta. Happi kulkee diffuusiota pitkin, ja viisi pientä lihaksikasta suonet yhdistävät nämä suonet, jotka supistuvat eläinten etuosassa, joita voidaan pitää "sydämenä".

Kalmareilla ja muilla pääjalkaisilla on kaksi "kidussydäntä", joka tunnetaan myös nimellä haarasydän , ja yksi "systeeminen sydän". Haaroittuneessa sydämessä on kaksi eteistä ja yksi kammio, ja ne pumppaavat kiduksiin , kun taas systeeminen sydän pumppaa kehoon.

Vain chordaateissa (mukaan lukien selkärankaiset) ja hemihordaateissa on keskus "sydän", joka on aortan paksuuntumisesta muodostunut rakkula, joka supistuu pumppaakseen verta. Tämä viittaa sen esiintymiseen näiden ryhmien viimeisessä yhteisessä esi-isässä (saattaa olla kadonnut piikkinahkaisissa ).

Lisäkuvia


Huomautuksia

Viitteet

Tämä artikkeli sisältää tekstiä CC-BY- kirjasta: OpenStax College, Anatomy & Physiology. OpenStax CNX. 30. heinäkuuta 2014.

Bibliografia

  • Hall, John (2011). Guyton ja Hall lääketieteellisen fysiologian oppikirja (12. painos). Philadelphia: Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-4574-8.
  • Longo, Dan; Fauci, Anthony; Kasper, Dennis; Hauser, Stephen; Jameson, J.; Loscalzo, Joseph (2011). Harrison's Principles of Internal Medicine (18. painos). McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-174889-6.
  • Susan Standring; Neil R. Borley; et ai., toim. (2008). Grayn anatomia: kliinisen käytännön anatominen perusta (40. painos). Lontoo: Churchill Livingstone. ISBN 978-0-8089-2371-8.
  • Nicki R. College; Brian R. Walker; Stuart H. Ralston, toim. (2010). Davidsonin lääketieteen periaatteet ja käytäntö (21. painos). Edinburgh: Churchill Livingstone/Elsevier. ISBN 978-0-7020-3085-7.

Ulkoiset linkit