Südametalitlus ja vereringe

Katsed konnal

Täiendused õppekorralduses

Reaalsed katsed konnadel asendatakse virtuaalsete viisidega: videosalvestuste vaatamise ja analüüsiga, samuti CD arvutiprogrammide kasutamisega.

Esimese praktikumi protokolli vormindamisel vastata järgmistele küsimustele:

1) Konna südame ehitus, võrdlus imetajate südamega;
2) Stanniuse ligatuurid: millised tulemused katse andis ja millised järeldused on võimalik teha;
3) AP südamelihases: AP kestus, kõvera kuju, ioonmehhanismid. Võrdlus skeletilihase AP-ga;
4) Südamelihase refraktaarsus: Miks ei ole südamelihas tetaniseeritav? Kuidas vastab südamelihas liiga sagedasele ärritamisel?
5) N . vaguse (parasümpaatilise NS) toime südametalitlusele (erutustekke ja -juhtesüsteemile);
6) Adrenaliini toime südametalitlusele;
7) Atsetüülkoliini toime südametalitlusele.

2. Südame alaosade vaatlus

Konn fikseeritakse selili asendis lauakesele. Rinnaku kohalt eemaldatakse nahk. Hoides pintsetiga rinnakutipust eemaldada tugevate kääridega rinnak eesvöötmega. Vabastada süda kilejast perikardist. Kõhtmiselt on näha vatsake, sellest väljuv ja hargnev aort. Hargmiku alla jäävad kojad. Klambri (serfiini) abil südant tipust tõstes on näha õhukeseseinaline, sinakas ja pulsseeruv venoossiinus. Konna südame töötsükkel algab siinuselt ja levib üle kodade vatsakesele. Seega funktsionaalselt kuulub venoossiinus südame juurde. Määrata südamesagedus!

3. Kardiograafia

Ette valmistada tahmapaberiga kümograaf. Lauakesele fikseeritud ja paljastatud südamega konn kinnitatakse statiivile nii, et südametipu saaks serfiini ja niidiga ühendada kirjutajakangiga. Korraldatakse kardiograafia e. südame mehaanilise töö graafiline registreerimine. Jälgitakse südame vatsakese (ja kodade) töö kajastumist kardiogrammil. Tavaliselt kajastub tsükli alguses ka kodade süstol. Hinnata rütmi, sagedust, tsükli ja faaside kestust.

4. Ekstrasüstol ja erutuvuse muutus

Eelneva töö täiendusena kinnitatakse elektroodid südame elektriliseks ärritamiseks. Stimulaator panna käsitsi ärritamisele, impulsi kestuseks ca 1 ms, tugevust reguleerida vahemikus 1:1. Stimuleerida erifaasides, jälgides kardiogrammi ja korrigeerides vajadusel ärritaja tugevust. Õige ühenduse ja tugevuse korral tekib nn ekstrasüstol, kui väline impulss satub diastoli teisele poolele. Ekstrasüstolile järgneb pikem, nn kompensatoorne paus, kuna siinussõlme korraline impulss satub ekstrasüstolist tingitud refraktaarsele (mitteerutuvuse) faasile. Normaalselt on müokard refraktaarne süstoli ajal ja diastoli alguses. Suhteliselt pikk (võrreldes närvi või skeletilihasega) refraktaarsus tagab südame töö üksikkontraktsiooni rezhiimil ja väldib skeletilihastele tüüpilist tetaanilist rezhiimi.
Veenduda, et välisel ärritamisel ja ka ekstrasüstoli korral säilub südame põhirütm ja sagedus.

5. Temperatuuri toime

Pärast elektroodide eemaldamist määrata südamesagedus. Paigutada venoossiinusele lund või jääd. Määrata sagedus pooleminutiliste intervallide järgi paari minuti vältel. Eemaldada külma allikas, tilgutada siinusele toasooja füs. lahust kuni algsagedus taastub. Järgnevalt selgitada sageduse muutus sooja (ca 50^o ) lahuse tilgutamisel südamele. Formuleerida järeldused ja teha üldistused.

6. Erutusjuhte süsteemi uurimine (Stanniuse) ligatuuridega

Südame automaatsust tõestab rütmilise töö jätkumine väljaspool organismi. Automaatsuse keskus(t)e paiknemist ja erutuslevi suunda näitab südame eriosade isoleerimine ligatuuriga ja järgnevad talituse muutused. Esimese ligatuuriga isoleeritakse venoossiinus kodadest: kodade ja vatsakese töö ajutiselt seiskub, siinus töötab endise rütmi ja sagedusega. Järelikult paikneb konnal esmane automaatsuskeskus (siinussõlm, pacemaker) venoossiinuses. Mõne aja pärast kojad ja vatsakesed jätkavad rütmilist tööd madalama sagedusega. Järelikult on südames ka teisene, väiksema automaatsusega keskus, mis tagab südametalitluse jätkumise ja elu ka pärast esmase keskuse väljalangemist (blokaadi). Selle asukoha täpsustab teine ligatuur kodade ja vatsakese piiril. Teisese (atrioventrikulaarse) keskuse asukohta näitab töötav osa (tavaliselt vatsake). Teise ligatuuri stimuleeriv toime vallandab automaatsuse ka esmase seiskumise ajal. Automaatsuse puudumise tõttu seiskunud südame kontraktiilsust näitab reageerimine nõelatorkele.

7. Reflektoorne mõjustamine (Goltzi refleks)

Seedimine ja soolestiku talitlus alluvad valdavalt parasümpaatilisele (vaaguse) mõjule. Südamele on vaaguse toime pidurdav ja tugeva ärrituse korral südamesagedus väheneb ning võib ajutiselt seiskuda. Lüües skalpelli või pintsetiga konnale kõhupiirkonda järgneb ajutise iseloomuga reflektoorne südame aeglustumine või ka seiskus. Purustatud seljaaju korral südame talitlus ei muutu.

8. Isoleeritud südame keemiline mõjustamine

Kui süda koos venoossiinusega välja lõigata, siis talitlus jätkub automaatsuse tõttu. Lisades füs.lahusele toimeaineid saab jälgida sageduse ja eriseadeldiste korral ka löögitugevuse muutusi. Lihtsamal juhul võib jälgida siinusel sageduse dünaamikat lisades keskkonda adrenaliini, atsetüülkoliini, Ca ja K ioone kloriidilahustena.
Adrenaliin on südant stimuleeriv (sagedus ja tugevus tõusevad). Organismis on neerupealise säsi hormoon ning sümpaatiline mediaator.
Atsetüülkoliin pidurdab südame tööd, tavaliselt lühiajaliselt. On parasümpaatiline (nt vaaguse ja motoorsete närvide) mediaator.
Kaltsiumiioonid osalevad lihaste kontraktsioonimehhanismis. Nende eemaldamisel keskkonnast (nt oksalaadiga) kontraktsioonid nõrgenevad. Mõõdukas liig tugevdab kontraktsioone. Ülemäärane lisamine seiskab südame süstolis.
Kaaliumiioonid on rakusiseselt vajalikud MP säilimiseks. Kaaliumiliig rakuväliselt ei võimalda ioonipumbal säilitada K/Na gradienti, südametalitlus aeglust ja süda seiskub diastolis

Südame erutusjuhtesüsteem

Erutusjuhtesüsteemi alaosade talitlust saab demonstreerida akuutses katses konnal.Vt ka Stanniuse ligatuurid. Inimese ja kõrgemate loomade erutusjuhte süsteemi paigutust iseloomustab kõrvalolev skeem. Erinevalt konnast paikneb sinoatriaalsõlm (SA node) parema koja seinas, His'i juhtkimp (AV bundle) hargneb aga vasakuks ja paremaks haruks. Esmane automaatsuse kandja (pacemaker) on SA sõlm. Teisene (AV sõlm) käivitub (aeglasema sagedusega) ainult ühenduse katkemisel SA sõlmega (AV blokk).

Vereringe kliiniline uurimine

Kliiniliselt uuritakse südame talitlust ja vereringet väliselt, vältides vigastusi ja valu. Levinud on südame tööga kaasnevate helide (toonide, kahinate) kuulatlemine e. auskulteerimine rinnaseinal, südame tiputõuke palpeerimine, pulsi palpeerimine sobival arteril, arteriaalse vererõhu kaudne mõõtmine, südame tööga kaasneva elektrivälja muutuste registreerimine (elektrokardiograafia). Meditsiinis kasutatakse vajaduse korral ka südame ja suurte soonte vaatlemist seestpoolt (angiograafia). Südame dünaamilist tööd ning sellega kaasnevaid muutusi vererõhus, EKG-l ja fonogrammil leiab veebist. Lisa.

Teise praktikumi käigus selgitada järgnevad küsimused:

Südametoonid

Toonide tekkepõhjused (ühtlane vaba verevool helisid ei tekita, toone põhjustab vere turbulentne voolamine ja klappide vibratsioon)
Süstoolne ja diastoolne toon, millest tingitud
Südamekahinad ja nende tekkepõhjused (vt skeemi ja tutvu hälvete põhjustega koertel)
Helisalvestused: südame normaalsed ja patoloogilised toonid
Vastastikune toonide auskulteerimine inimesel

Pulss

Mis on pulss? Millest tingitud?
Kuidas pulssi palpeerida? (inimesel, loomadel)
Pulsi informatiivsus: südamesagedus, rütmi muutused, löögimahu muutuste ja veresoonte seisundi hindamine
Südamesagedus erinevatel loomadel (vt tabel)
Pulsi vastastikune palpeerimine ja tulemuste võrdlemine

Vererõhk

Vererõhu mõiste ja gradiendi tähendus
Süstoolne, diastoolne ja pulsirõhk. Nende tingitus
Vererõhu tulenevus minutimahust ja perifeersest takistusest
Vererõhu määramisviisid (otsene, kaudne)
Arteriaalse vererõhuaparaadi töö põhimõte
Praktiline arteriaalse rõhu määramine (Korotkovi toonide põhjal, elektrooniliselt) ja andmete võrdlus
Vererõhu muutused ja autoregulatsioon koormuse korral

1. Südame auskulteerimine

1.1. Südametoonide helisalvestuste kuulamine

Kuulatakse normaalseid südametoone ja nende muutusi erineva patoloogia korral nt üksiktooni nõrgenemine või tugevnemine, tooni kahestumine, kahinate esinemine, muutused ahenemise (stenoosi) ja klapi puudulikkuse (insufitsientsuse) korral jms.

1.2. Südametoonide auskulteerimine inimesel

Kuulatakse stetofonendoskoobiga vastastikku südametoone rinnaseinal südameklappide kohal. Leida optimaalsed punktid vähemalt kahel inimesel.

1.3. Südametoonide auskulteerimine hobusel, veisel ja väikeloomadel

Leida vasakult südame bikuspidaalse (mitraalse) klapi maksimaalse kuuldavuspunkt ja määrata sagedus vähemalt kahel loomal. Looma vasak esijalg on soovitav viia etteastesse. Hobune tuleb eelnevalt valjastada ning uurimise ajal peab abiline hoidma pead. Lehma tuleb fikseerida olenevalt tema käitumisest.

2. Pulsi palpeerimine

Pulssi palpeeritakse arterilt, mida saab suruda kõvale (luulisele) pinnale. Pulsi uurimine teavitab südamesagedust ja veresoonte seisundit. Tavaliselt palpeeritakse pulssi inimesel randmelt, suurloomadel alalõualuu siseservalt soonte sälgus, mälumislihase eesmisel piiril. Lehmal on sageli lihtsam leida pulss saba proksimaalse osa alumiselt pinnalt lülide vahelt. Leida pulss ja määrata selle järgi südamesagedus vähemalt kahel loomal.

Südamesagedus (puhke)
LOOMALIIK	KESKMINE	PIIRID
Inimene	70	58-104
Hobune	40	23-70
Lehm	68	60-75
Vasikas	110	90-130
Siga	80	55-90
Põrsas	140	120-170
Lammas	75	60-120
Kass	120	110-140
Koer (10-25 kg)	100	90-130
Kana	250	200-300
Elevant	35	22-53
Merisiga	280	260-400
Hiir	534	324-858
Küülik	205	123-304

3. Südamesageduse elektrooniline registreerimine

Inimesele on konstrueeritud erinevaid seadeldisi olenevalt kasutustingimustest. Lihtsamal juhul on loendaja koos käekellaga ja registreerib telemeetriliselt rinnaseinalt südame AP -ga kaasnevaid impulsse. Määrata sagedus istudes füüsilise lõdvestuse seisundis, maksimaalse 5 minutilise töö (kükkimise, kätekõverduse vm) ajal ja leida südamesageduse taastumisaeg. Mõõdukas sageduse tõus ja kiire taastumine peegeldab füüsilist treenitust. Soovitav on võrrelda treenitud ja mittetreenitud isiku mõõtmistulemusi.

4. Arteriaalse vererõhu mõõtmine (Riva-Rocci ja Korotkovi j)

Arteriaalne vererõhk on meditsiinis väga oluline integraalne näitaja, iseloomustades eeskätt südame ja veresoonte seisundit. Vererõhk määratakse kaudselt, s.o. arteri komprimeerimisrõhu järgi. Õlavarre arter surutakse manzheti rõhuga kokku verevoolu lakkamiseni. Verevoolu manzhetist perifeerselt saab manzhetirõhu langemisel kindlaks teha pulsi palpeerimise (Riva-Rocci) või eriliste, nn. Korotkovi toonide tekke (seotud süstoolse e. maksimaalse rõhuga) ja kadumisega (seotud minimaalse e. diastoolse rõhuga). Levinum ja täpsem on viimatimärgitud, s.o. Korotkovi meetod.

5. Arteriaalse vererõhu elektrooniline registreerimine

Manzett asetatakse perifeersele organile (õlavars, ranne, saba). Mõõtur võib olla manzhetiga ühendatud kummivoolikuga või siis on konstrueeritud kompaktsena. Õhupumpamine on automaatne ja verevoolu andmete töötlemistulemused (süstoolne ja diastoolne rõhk, südamesagedus) kuvatakse ekraanile. Mõõtmise käigus võib ekraanil jälgida südame rütmi. Rütmi võib teavitada ka akustiliselt.
Määrata vereõhk puhkeseisundis, pärast füüsilist tööd ning 10 minutit pärast tööd.

6. Elektrokardiograafia ja EKG

Kolmanda praktikumi küsimused

Mis on elektrokardiograafia? Elektrokardiogramm (EKG)? Kasutamine? Näited.
EKG struktuur (sakid, intervallid, nende tähendus)
Elektroodide juhteviisid (lülitused). Bipolaarsed ja unipolaarsed viisid.
EKG aparaadi ehitus, tööprintsiibid, kinnitusviisid uuritavale, lülitusviisid)
EKG saamine inimesel.
EKG analüüs voltaazhi ja ajaintervallide osas. Südamesageduse, süstoolse indeksi, elektrilise telje tuletamine EKG alusel

Südame elektrivälja muutusi demonstreeriti juba 19. saj. keskel. Närvlihaspreparaadi närv asetati paljastatud töötavale südamele ja elekrivälja (dipooli) muutuse amplituud osutus küllaldaseks lihase tõmblusteks südame rütmis. Elektrokardiograafia võimaldab registreerida südame elektrivälja dünaamikat kokkuleppelistelt kehapinna punktidelt. Saadakse südame erutuslevi iseärasusi peegeldav kõver - elektrokardiogramm (EKG). Metoodika töötati välja 20. sajandi alguseks Einthoveni poolt. EKG ei iseloomusta südame mehaanilist tööd (nt klappide talitlust, löögitugevust jm).
Praktikumi ülesandeks on a) tutvustada EKG saamisvõimalusi loomadel, b) registreerida EKG individuaalselt inimesel, c) analüüsida saadud EKG, d) määrata südamesagedus, e) määrata süstoolne indeks.

a) Südame elektrivälja muutused loomadel

Põhiliste juhteviiside seost südametalitlusega saab demonstreerida isoleeritud konna südamega, mis asetatakse soolalahusega niisutatud filterpaberile. Elektroodid paigutatakse võrdkülgse kolmnurgana, nii et süda jääb keskele, esijäsemetele mõeldud elektroodid südame baasi (kodade) suunas, tagajäseme (vasaku jala) elektrood südametipu suunas. Selline elektroodide paigutus modelleerib inimese standardseid juhteviise (vt järgnevat).
Kinnitades ühe aktiivse elektroodi nõelaga südametippu saab tüüpilise müokardi platoo kujulise AP.
Väikeloomadel (koeral, kassil, küülikul) kinnitatakse elektroodid näpitsate või nõeltega kehale. Plaatelektroodide kasutamine eeldab paikset karvade eemaldamist.
Suurloomadel tuleb elektroodid kinnitada kehale või inimesele analoogiliselt jäsemetele. Täieliku ja võrreldava EKG paketi saamiseks mingis tasapinnas peaks süda paiknema kolmest elektroodist moodustuvas võrdkülgses kolmnurgas. EKG sakkide suund ja amplituud olevad elektroodide paigutusest kehapinnal, kuid sakkide järjestus ja faaside ajalised parameetrid on ühenduspaigast sõltumatud.

b) Elektrokardiograafia inimesel

Viiakse läbi vastavalt praktikumijuhendile ja õppejõu näpunäidetele. Iga üliõpilane mõõdab kolme (I, II, III) põhijuhteviisiga vähemalt kolm tsüklit järjestikku.

c) EKG elementaarne analüüs

Hinnatakse rütmi tsükli kestuste alusel. Kümne tsükli erinevus üle 10% viitab arütmiale.
Valitakse väljendunud sakkidega juhteviis (tavaliselt II), tähistatakse ja mõõdetakse sakkide amplituud (mV -des), allasuunatud märgista miinusega. Kirjelda sakkide füsioloogilist päritolu. Kahe juhteviisi R sakkide põhjal saab määrata südame elektrilise telje (vastab üldjoontes anatoomilisele) nurga frontaal tasapinna suhtes.
Mõõda intervallid PQ, QT, TQ ja RR (ms -des). Kirjelda nende füsioloogilist tähendust.

d) Südamesagedus EKG põhjal

Lindi kiiruse 25 mm/s juures vastab 1 mm 0,04 sekundile (50 mm/s puhul 0,02 s). Leia tsüklite arv minuti kohta.

e) Süstoone indeks

Iseloomustab vatsakeste süstoli kestust võrreldes tsükli kestusega. Suurenemine (nt 50 % või rohkem) näitab diastoli lühenemist ja viitab müokardi toitumise halvenemisele. Süst. ind. = QT/ RR x 100.

Veebis i.k. materjalid: Põhinäitajate dünaamika tsükli lõikes | EKG kohta.

Südame ja vereringe küsimused.

Õpiprogrammid

Füsioloogia õpetamisel kasutatakse loomkatsete asemel järjest rohkem virtuaalseid (mõttelisi) mudeleid, õppefilme ja videosalvestusi. Põhjused on eetilised ja didaktilised (õppemetoodilised). Interaktiivsed arvutiprogrammid võimaldavad selgitada eluprotsesside seaduspärasusi, funktsionaalseid seoseid, mõjustamisviise jpm. Valdavalt on programmides selgitused ingliskeelsed. Eeldatakse kindlaid eelteadmisi.

Südame mõjustamine (SimHeart)

Interaktiivne õpiprogramm roti südame isoleerimiseks Langerdorffi seadeldisele, toimeainete valikuks, lahjendamiseks, südame töö graafiliseks registreerimiseks, katsetulemuste töötlemiseks ja salvestamiseks. Kasutatavad toimeained:

Adrenaliin (epinephrin) stimuleerib, positiivse ino- ja kronotroopse toimega, sümpaatiline toime (toimib müokardil beta, soontel alfa retseptoritele).Võib elustada äsjaseiskunud südame talitluse.Vasokonstriktoorne (sooniahendav) , v.a. koronaarsed ja tööötava skeletilihase sooned. Vererõhk algul tõuseb (kardiaalne efekt), järgnevalt võib langeda kompensatoorse vagotoonia tõttu.
Atsetüülkoliin pidurdab, negatiivne krono- ja inotroopne toime, parasümpaatiline mediaator, funktsionaalne adrenaliini antagonist.
Atropiin blokeerib m-koliinergilised retseptorid ja sellest tulenevalt parasümpaatilise (vaaguse) toime: vaaguse mõjul aeglustunud südamesagedus tõuseb, seedetrakti sekretoorne ja motoorne aktiivsus väheneb.
Propranolool (anapriliin) beta adrenoblokaator, blokeerib katehhoolamiinide ino- ja kronotroopse mõju; vähendab vererõhku ja müokardi hapnikutarvet; näidustatud ravimina südame isheemiatõve, stenokardia, arütmia, hüpertoonia korral
Phentolamiin (dibasiin) alfa adrenoblokaator; veresoontele antispastiline toime, verevarustus paraneb, vererõhk langeb
Verapamiil on Ca antagonist (varem peeti adrenolüütikuks); laiendab koronaarsooni ja vähendab müokardi hapnikutarvet; näidustatud müokardi isheemia ja hüpoksia korral;
Strofantiin (quebaine) südame glükosiid; stimuleerib süstolit ilma sageduse suurenemiseta; toime i.v. lühiajaline ilma kumulatsioonita (vrdl. digitaalise preparaadid)