OBSAH ÚVOD
4
2. ROZBOR LITERATURY
6
1. VYUŽITÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE VE SPORTU 2.1 Oběhová soustava
2.2 Obecná stavba a funkce cév
2.3 Vývoj oběhové soustavy a srdce 2.4 Funkce srdce
5 6
9
10
14
2.5 Poloha srdce v lidském těle
16
2.6 Vrstvy a útvary stěn srdečních
23
2.5.1 Způsoby zobrazování srdce 2.6.1 Srdeční vrstvy
2.6.2 Srdeční chlopně
17
23
30
2.6.3 Šlašinky
31
2.7.1 Převodní systém srdeční
34
2.7 Nervy srdce
3. SRDCE A SPORT 3.1 Změny reaktivní
3.2 Změny adaptační
4. ILUSTRATIVNÍ PŘÍKLADY 4.1 Popis osob
4.2 Shrnutí ilustrativních příkladů
5. ZÁVĚR
RESUMÉ
POUŽITÁ LITERATURA
34
39
39
40
43
43
47
50 52 53
ÚVOD Lidské srdce, zajišťující krevní oběh, zaujímá v hierarchii orgánových
systémů lidského těla odpradávna mimořádné postavení. Všechny národy a kultury si v každé době uvědomovaly jeho důležitost. Srdce se tak dostalo ve všeobecném povědomí lidstva na místo nejvyšší mezi všemi ostatními orgány.
Tento malý orgán lidského těla je prostě orgánem mimořádným. Stačí si
uvědomit, že každou minutu je do oběhu dodáno 5 – 6 litrů krve, což představuje
za 70 let života asi 220 milionů litrů, a stejně tak je ohromující, že při frekvenci sedmdesáti stahů za minutu to za předpokládaných 70 let života činí 2,5 miliardy
stahů. Taková dokonalost a vytrvalost je nepochybně jedním z největších divů světa.
Oproti tomu na druhé straně stojí kardiovaskulární onemocnění, která jsou
nejčastější příčinou úmrtí lidí na celém světě. Není se proto co divit, že touha
poznat srdce, jeho strukturu i činnost ve zdraví i v nemoci zajímá lékaře odedávna. Již Číňané sledovali pečlivě tep lidského srdce a usuzovali podle něho na stav srdce. Řečtí lékaři slavné alexandrijské školy ve 3. století př. n. l znali
anatomii srdce z pitev, tak jako Egypťané z postupu při balzamování. Anatomické
kresby Leonarda da Vinci z konce 15. století jsou jistě dokonalé, nicméně znalosti o krevní cirkulaci zůstávaly ubohé až do 16. století a i pak jich přibývalo
jen pozvolna.
Pohnutý a zajímavý vývoj kardiologie se podařilo vyjádřit zakladateli
prvního kardiologického ústavu na světě – profesoru Ignáci Chavezovi. Požádal
totiž svého švagra, malíře Diega Riveru, aby mu vymaloval do ústavu fresku zobrazující vývoj kardiologie. Výsledkem jsou dvě velké fresky 6 × 4 m, odhalené
ve vestibulu velké posluchárny ústavu. Na první jsou vypodobněni klasičtí anatomové, fyziologové, patologové a klinici: Galénos, slavný Andreas Vesalius,
který podal podrobný anatomický popis srdce a cév ve spisu De humani corporis Fabrica (1543), Marcello Malphighi, který roku 1661 poprvé pozoroval
v jednoduchém mikroskopu vlásečnice v plicích žáby, Reymond Vieussens –
objevitel věnčitých tepen, Giovanni Battista Morgagni, který roku 1761 popsal v knize De sedibus et causis morborum řadu chorobných změn na srdci. Dále
William Harvey, jehož správný popis oběhu krve uveřejněný ve spisu De motu 4
cordis roku 1628 se stal základem kardiologie novověku, ale také Miguel Servet, který už téměř 80 let před Harveyem popsal tzv. malý (plicní) oběh, ale jeho spis
byl na rozkaz církve zničen. Dále jsou na freskách zobrazeni klasičtí diagnostikové – objevitel poklepu Leopold Auenbrugger (1761) a jeho příznivec, osobní lékař Napoleonův Jean Nicholas Corvissart, objevitel poslechu René
Théophile Hyacinthe Laënec (1816), objevitelé převodního srdečního systému Jan Evangelista Purkyně, Arthur Keith, Martin Flack, Ludwig Aschoff, Suano Tawara a Wilhelm His.
Na druhé fresce jsou další význační klinici a objevitelé přístrojů v 19. a 20
století. Primář birminghamské Všeobecné nemocnice William Withering a dále Holanďan Willem Einthoven, který vypracoval praktický způsob měření
elektrické aktivity srdce (1903), další slavný Čech vídeňské školy, patolog Karel
Rokitanský, Dr. Abbotová, která vypracovala klasifikaci vrozených srdečních vad, a slavní kardiologové – fyziologové, White, Laubrey a Chaves. Richard Lower
prokázal roku 1669, že funkcí plic je proměna žilní krve v tepennou, ale teprve o sto let později – roku 1775 – oddělil Francouz Antoine - Laurent Lavoisier ze vzduchu aktivní a inertní plyn a navázal tím na Pristleyův objev kyslíku.
Následovala první objektivní klinická pozorování. Lancisi vydal v Itálii
roku 1728 knihu De motu cordis et aneurysmatibus, tedy O pohybech srdce. Koncem 19. století se začal měřit krevní tlak – Ital Scipione Riva - Rocci sestrojil
tlakoměr v roce 1891. Koncem 20. let minulého století se stali Moniz, Diaz
a Lima v portugalském Lisabonu průkopníky kontrastního vyšetřování cév – angiografie. Padesátá léta jsou počátkem období hemodynamické kardiologie. Řada experimentů s katetrizací srdce u zvířat byla sice provedena už v 19. století,
ale první katetrizace člověka až roku 1929. Werner Forssmann ji provedl sám na sobě a sklidil za to opovržení. Uplatnila se až po 2. světové válce přičiněním
André Cournanda a Dickinsona Richardse – všichni tři jmenovaní dostali roku 1956 Nobelovu cenu. Autorem dnes už klasické srovnávací fyziologie srdce je
A. J. Clark a další Nobelovou cenou v oblasti kardiologie byl v roce 1963 oceněn
Andrew Huxley z Oxfordu – za objev mechanismu stahu svalových snopců včetně srdečních.
5
Všechny zmíněné objevy, ke kterým se v průběhu let přidružily další –
radionuklidová vyšetření, magnetická rezonance, koronarografie a metody invazivní kardiologie, přinesly obrovský význam pro diagnostiku vrozených i získaných srdečních vad a umožnily zahájit a rozvinout následně jejich chirurgickou léčbu.
Veškerý pokrok umožnil kardiologům měřit v klidu i v zátěži všechny
projevy srdeční činnosti, odhadnout výkonnost srdce, jeho funkční i tvarové
změny, odchylky vzniku a šíření elektrického podráždění srdce i zavést katétry do všech srdečních oddílů, plicních i věnčitých cév.
6
1. VYUŽITÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE VE SPORTU Vytrvalostní trénink výrazně a ve většině případů pozitivně ovlivňuje
lidský organismus. A je to právě srdce a celý krevní oběh, které jsou při vytrvalostním pohybu zatěžovány. Vlivem tohoto vytrvalostního tréninku dochází k výrazným změnám, které jsou známy pod pojmem ,,sportovní srdce“.
Jedná se především o zvětšení objemu, hmotnosti, snížení tělesné
frekvence, čímž se srdce přizpůsobuje zvýšené vytrvalostní námaze. Výsledkem
tohoto zatížení je vyšší výkonnost srdce při maximálním vytrvalostním zatížení a na druhé straně současně optimalizace a ekonomizace jeho funkce v klidu.
Hlavní náplní této bakalářské práce je seznámit sportovce s anatomií srdce
a ukázat výhody vytrvalostní sportovní aktivity na oběhovou soustavu, zvláště pak na srdce jako hlavní část. Tímto přesvědčit sportovce, a to jak začínající, tak i zdatné amatéry, že pravidelné návštěvy sportovních lékařů a provádění
zátěžových testů je velice výhodné - jak pro kontrolu trénovanosti, tak i pro vyloučení zdravotních problémů ve sportovním tréninku.
7
3. ROZBOR LITERATURY 3.1 OBĚHOVÁ SOUSTAVA Klíčové pojmy v oběhové soustavě jsou: velký tělní oběh, plicní oběh,
cévy, srdce. Hlavní funkcí oběhové soustavy je zajišťovat oběh krve, neboť krev může plnit svoji funkci jen tehdy, jestliže se pohybuje. Síla, která způsobuje pohyb krve v těle člověka, je vytvářena rytmickými stahy srdce. Krev se dále pohybuje v uzavřené cévní soustavě, což znamená, že tepny a žíly jsou spojeny prostřednictvím menších cév - kapilár v jeden uzavřený celek.
Obr. 1. Základní schéma krevního oběhu u člověka (Novotný, 1995)
U člověka existují dva oběhové okruhy. Oba začínají a končí v srdci, které
je podélně rozděleno na dvě funkční poloviny. Krev s malým obsahem O2 je
čerpána z pravé poloviny srdce do společného začátku plicních tepen a pravou a levou plicní tepnou se dostává do pravé a levé plíce. Po obohacení kyslíkem v plicích se krev vrací zpět do levé poloviny srdce – plicní oběh.
8
V druhém okruhu je okysličená krev čerpána z levé poloviny srdce do
všech tkání těla a zpět jako odkysličená krev do pravé poloviny srdce – velký tělní oběh.
Obr. 2. Detailní schéma průtoku okysličené a neokysličené krve lidským srdcem (Čihák, 1997)
3.2 OBECNÁ STAVBA A FUNKCE CÉV Cévní systém lidského těla je vybudován na principu uzavřené soustavy
trubic, které se v jednotlivých úsecích liší stavbou a tím i vlastnostmi a propustností stěn.
Za začátek cévního systému lze považovat výstup tepny ze srdce tzv. aorty
(srdečnice), která je základem tepenné části velkého krevního oběhu. Větvemi srdečnice jsou velké tepny, které se dále dělí a vstupují do orgánů a tkání. Tepny
(artérie) postupným větvením stále zmenšují svůj průsvit a jsou proto stále užší. Aorta má vnitřní průsvit asi 30 mm. Běžné tepny zásobující svaly a orgány jsou široké asi 5 - 15 mm. Klesne-li průsvit tepen až na 0,3 mm, hovoříme již
o arteriolách. Arterioly obsahují ve své stěně poměrně velké množství svaloviny,
která svým smrštěním vyvolává rozsáhlé změny průsvitu a tím i změny v průtoku krve. Průsvit arteriol ovlivňuje i odpor v cévním řečišti a reguluje tak krevní tlak. Arterioly se dále větví do sítě kapilár, jejichž průsvit se pohybuje od 7 do 50
mikrometrů. Ze sítí kapilár vzniká část krevního oběhu. Hranice mezi žilní a tepennou polovinou oběhu není přesná a probíhá na úrovni vlásečnic, kde
jediným rozlišovacím znakem mezi tím, jde-li o část tepennou nebo již část žilní, je stupeň nasycení krve kyslíkem. Žilní část řečiště začíná tkáňovými kapilárami, 9
ze kterých vznikají malé žíly (venuly). Venuly přecházejí do větších žil (venae), které odvádějí krev do systému dolní a horní duté žíly. Horní i dolní dutá žíla přivádějí krev do pravé srdeční síně.
3.3 VÝVOJ OBĚHOVÉ SOUSTAVY A SRDCE Způsob stavby oběhové soustavy a srdce je výsledkem dlouhé
ontogeneze. Cévní systém člověka se zakládá již od poloviny třetího týdne prenatálního vývoje.
Základ srdce vzniká spolu se základem perikardové dutiny, u embrya ještě
v presomitovém stadiu, asi do 18. dne. Nejprve má srdce tvar trubice, zprvu
párové, pak se trubice obou stran setkají ve střední čáře a rychle splynou (do 22. embryonálního dne). Vzniká tak ve střední čáře jednotná, zprvu rovná srdeční trubice. Rychle se pak esovitě stáčí tak, že původní kaudální konec, kam vtékají
žíly a který obsahuje příští sinus venosus, a předsíně, se posunuje kraniálně
a zůstává vzadu. Oddíl původně kraniálnější, ze kterého vzniknou komory, se zalomuje tak, že část míří od předsíní kaudálně dopředu, kaudálně se ohýbá,
v ohbí vzniká budoucí hrot srdeční a poslední úsek vzestupuje od ohbí hrotu vpředu a míří kraniálně. Ze srdeční trubice tak nerovnoměrným růstem a lokálními změnami tvaru buněk vznikne srdeční klička.
Na srdeční kličce se mezi předsíňovou a komorovou částí objeví příčené
zúžení,které odpovídá atrioventrikulárnímu průchodu - canalis atrioventricularis.
Canalis atrioventricularis je vpředu a vzadu ohraničen vyvýšením stěny, která se
označuje jako přední a zadní atrioventrikulární polštář. Přední a zadní polštář
navzájem uprostřed srostou a atrioventrikulární průchod se tak rozdělí na ostium atrioventriculare dextrum et sinistrum.
10
Obr. 3. Postup tvarových změn srdce v průběhu embryonálního vývoje člověka (Čihák, 1997) A - srdeční trubice s jednoduchou komorou
C - plně stočená srdeční klička
B - stáčení srdeční trubice v srdeční kličku
D - základ srdce v definitivní poloze
Obr. 4. Schéma zalomení srdeční trubice při vzniku srdeční kličky (Čihák, 1997) A schéma srdeční trubice před vznikem srdeční kličky B schéma srdeční trubice při vzniku srdeční kličky
Červeně - oblast komor s vstupními výstupními chlopněmi Bílá šipka - místo příštího srdečního hrotu
11
Žlutě - oblast sinus venosus Oranžově - oblast předsíní
Obr. 5. Zalomení srdeční trubice při vzniku srdeční kličky (Čihák, 1997) A srdeční trubice před vznikem srdeční kličky B srdeční trubice při vzniku srdeční kličky
C definitivní vzájemná poloha sinus venosus, předsíně a komory pravé strany Žlutě oblast sinus venosus
Oranžově oblast pravé předsíně
Červeně prvá komora se vtokovou a výtokovou částí, srdečním hrotem Bílá šipka označuje místo příštího srdečního hrotu
12
Obr. 6. Postup vzniku předsíňového a mezikomorového septa. Šipka označuje průtok krve ze sinus venosus a dále předsíněmi (Čihák, 1997)
13
2.4 FUNKCE SRDCE Srdce je pružná svalová pumpa, jejíž čtyři dutiny se v navazujícím sledu
plní krví a poté se vyprazdňují. Plnění a vyprazdňování dutin je přerušované. Naplnění pravé srdeční síně přitékající krví dutými žilami je umožněno
ochabnutím síně, neboli diastolou. Po naplnění síně dojde k její kontrakci – systole a k vypuzení krve do pravé komory. Při průtoku krve do komory je
trojcípá chlopeň otevřená a komora sama je roztažena v diastole. Po naplnění dutiny pravé komory se stoupajícím tlakem krve v komoře uzavře trojcípá
chlopeň. Následující systola pravé komory zvýší tlak v komoře natolik, že krev
překoná odpor chlopně v plicním kmenu a krev je vytlačena do plicního oběhu.
Z plicního oběhu je krev nasávána plicními žilami (jediné žíly, které vedou
okysličenou krev) do ochablé levé síně (v diastole), a jako na pravém srdci,
následuje po jejím naplnění síňová systola. Krev protéká přes otevřenou dvojcípou chlopeň do levé komory, která je v téže době ochablá - diastolická. Při systole levé komory, se zpětným nárazem krve uzavře dvojcípá chlopeň a krev je přes poloměsíčitou chlopeň aorty vystříknuta do tepenného řečiště.
Jeden cyklus systol síní a komor a diastol síní a komor tvoří srdeční
revoluci (obr. 7). Základní podmínkou průběhu srdeční revoluce je přesná časová
návaznost systol a diastol, a správná funkce chlopňového aparátu srdce. Pro splnění těchto podmínek je nezbytná především přesná funkce převodního
srdečního systému a neporušenost chlopní. Srdeční revoluce má z hlediska zabezpečení celkové cirkulace zásadní význam. Určuje totiž jeden ze základních parametrů srdečního výkonu – tepový (systolický) srdeční objem.
14
Obr. 7. Průběh systoly a diastoly s průběhem EKG křivky (Čihák, 1997) 1 systola předsíní
a/ protodiastola
2 systola komor - fáze isometrické kontrakce
b/ fáze isometrické relaxace svaloviny
3 systola komor - fáze komorové ejekce
5 fáze pasivního plnění komor
4 aktivní část diastoly:
1 začátek nového srdečního cyklu
15
2.5 POLOHA SRDCE V LIDSKÉM TĚLE Lidské srdce je uloženo v hrudním koši (obr. 8). Tato poloha je pro srdce
velice vhodná, např. kvůli ochraně tohoto životně důležitého orgánu. Asi třetina srdce je vpravo od střední čáry, dvě třetiny jsou vlevo. Přesná poloha srdce
v hrudníku je ale individuální. Závisí především na věku, poloze bránice, dýchacích pohybech, tvaru hrudníku, který souvisí s tělesným typem. V širokém,
krátkém hrudníku a při vysoké poloze bránice je podélná osa srdce uložena více
napříč hrudníkem než v úzkém hrudníku. V úzkém dlouhém hrudníku má srdce naopak polohu víc podélnou, svislou. Okrsek styku s bránicí je menší a srdce vypadá jako zavěšené na velkých cévách. Je-li takové srdce současně malé, označuje se za kapkovité.
Obr. 8. Poloha a projekce srdce (Čihák, 1997) Bod A - vpravo ve 2. mezižebří, 1cm od okraje sterna Bod B – vpravo v 5. mezižebří, při okraji sterna
Bod C - vlevo v 5. mezižebří, těsně navnitř od medioklavikulární čáry Bod D – vlevo v 2. mezižebří, 2 cm od okraje sterna
Pro vymezení plochy srdce (projekce) se oba kraniální body A a D spojují přímkou. Druhou
přímkou se spojují oba kaudální body (B a C). Dva body na pravé straně (A a B) se spojují čárou, která jde nejdříve svisle, pak je vyklenutá doprava. Dva body na levé straně (C a D) se spojí čárou vyklenutou doleva. Toto ohraničení a to zejména pravý a levý okraj lze určit též poklepem.
16
2.5.1 Způsoby zobrazování srdce (CT, SONO, RTG) Na obr. č. 9 lze vidět způsob zobrazení srdce pomocí počítačové tomografie
tzv. CT. Pro lepší upřesnění jednotlivých částí je na druhém obrázku zobrazeno překreslení s vysvětlivkami. Obraz je tvořen tak, že znázorňuje pohled z kaudální strany na plochu řezu. Zádová strana těla je na všech obrazech dole.
Obr. 9. Příčné řezy hrudníkem v obrazu počítačové tomografie - CT (Čihák, 1997) 1 srdce
9 jícen
3 arteria pulmonalis ministra
11 vena pulmonalis dextra
2 levá plíce s větvemi bronchů, plicní tepny a žíly
10 pravý hlavní bronchus
4 levý hlavní bronchus
12 arteria pulmonalis dextra
6 aorta descendent
14 vena azygos
5 vena pulmonalis sisinstra
13 sternum
7 lopatka
15 vena hemiazygos accessoria
17
Dále je vidět způsob zobrazení srdce pomocí Sonografie. Pro lepší
upřesnění jednotlivých částí je na druhém obrázku zobrazeno překreslení s vysvětlivkami. Echografický obraz srdce představuje řez srdcem, vedený standardním směrem.
Obr. 10. Echografický obraz srdce v projekci označované jako Prasternální v krátké ose (Čihák, 1997)
LK - levá srdeční komora
PK - pravá srdeční komora
Pa - musculus papillaris anterior
Pp - musculus papillaris posterior
Obr. 11. Echografický obraz srdce. Jde o řez srdcem na úrovni cípů mitrální chlopně (Čihák, 1997)
LK - levá komora
PK - výtoková část pravé komory
Cp - cuspis valvae a. sinistrae
O - otevřené ositum atrioventriculare sinistrum
Ca - cuspis anterior valvae atrioventricularis sinistrae
18
Obr. 12. Řez vedený dále kraniálně, při výstupu aorty a truncus pulmonalis z komor (Čihák, 1997)
LP - levá předsíň
Vs - velum semiluare sinistrum valvae aortae
Oa - ostium aorta
Tp - truncus pulmonalis
PK - pravá komora
Vp - velum semiluare posterius valvae aortae
Vd - velum semiluare dextrum valvae aortae
Vtp - valva trunci pulmonlis
Obr. 13. Řez parasternální v dlouhé ose, tj. ve směru podélné osy srdeční (Čihák, 1997)
PK - pravá komora
Vao - valva aorta, zavřená
LK - levá komora
Ca - cuspis anterior valvae atrioventricularis sinistre
A - kořen aorty
Ch - chondrae tendinae pro zadní cíp levé a. chlopně
Siv - septum interventriculare LKv - levá komora, výtoková část
Cp - cuspis posterior valvae atrioventricularis sinistre LP - levá předsíň
19
Obr. 14. Kapikální čtyřdutinový pohled, představující řez v rovině od srdečního hrotu vzestupně k srdeční bazi (Čihák, 1997)
PK - pravá komora LK - levá komora
PP - pravá předsíň LP - levá předsíň
Siv - septum interventriculare
Vav - valva atrioventricularis
Cs - cuspis septalis v. atrioventricularis dextrae Vp - venae pulmonales sinistrae
Rtg obraz srdce Rentgenograficky se srdce zobrazuje jednak v předozadní projekci, jednak
v tzv. šikmých projekcích, pravé a levé, označované podle strany těla, která se při
snímku šikmo natáčí k rtg. lampě. Dále na srdečním stínu lze určovat rozměry:
např. maximální vzdálenosti stínu doleva a doprava od střední čáry jejichž součet tvoří tzv. transversálu srdeční, rentgenologickou délku srdce (úsečka od hranice stínu v. cava superior a pravé předsíně do průsečíku levého okraje srdce
a bránice) apod.
Sklon srdce se určuje podle úhlu, který na předozadní projekci svírá linie
délky srdce s horizontálou. Normálně činí asi 45 stupňů. Je-li tato úsečka strmější, označuje se poloha srdce jako svislá, je-li úhel menší, označuje se poloha srdce
jako příčná. V šikmých projekcích srdce jsou více patrné poměry jednotlivých
oddílů srdečních, tvar a poloha aorty. V pravé šikmé projekci, které se někdy také říká projekce šermířská, tvoří srdeční stín hlavně oddíly pravého srdce, dále se posuzuje tzv. Holzknectovo pole za stínem srdce (mezi ním a páteří, kam se
promítá jícen a za ním sestupná aorta). V levé šikmé projekci, označované jako
projekce boxerská, tvoří srdeční symetricky obě komory, nad srdcem je patrný 20
oblouk aorty v celé své šíři a pod ním rozestup a. pulmonalis dextra et ministra.
Dále je možné vedle normálních snímků srdce v předozadní projekci a v šikmých projekcích získat obraz srdce při náplni pravé nebo levé strany, obdobně jiným technikám arteriografie. Tímto se naskytne obraz dutin pravé a levé strany srdce.
A
B
Obr. 15. Stín srdce na rentgenovém snímku v zadopřední projekci (Čihák, 1997) A - strmější podélná osa v dlouhém a úzkém hrudníku
B - spíše příčná poloha srdce v krátkém a širokém hrudníku. Dále vidíme stíny bronchů a plicních cév, rozbíhající se od plicních hilů.
21
Obr. 16. Schéma rentgenového obrazu srdce v zadopřední projekci (Čihák, 1997) 1 vena brachiocephalica dextra
6 truncus pulmonalis
3 atrium dextrum
8 ventriculus sinister
2 vena cava superior
7 auricula ministra
4 vena cava interier 5 arcus aorta
22
2.6 VRSTVY A ÚTVARY STĚN SRDEČNÍCH 2.6.1 Srdeční vrstvy Osrdečník (perikard) Osrdečník (obr. 17) obklápí srdce formou vaku, který má dva listy.
Obr. 17. Perikard (Čihák, 1997) 1 recesus pericardii
11 pericardium fibrosum
2 cupula pericardii
12 pericardium serosum
3 vena cava superior
13 ligamenta phrenicopericardia
4 reessus aorticus
14 vena brachiocephalica
5 aorta
15 arcus aortae
8 venae pulmonales dextrae
17 arteria pulmonalis sinistra
10 vena cava interier
19 háček vyklápějící levou plíci
6 přechod perikardu v epikard kolem aorty
16 n. vagus sin.
9 přechod perikardu v epikard kolem venae
18 nervus phrneicus sinister 20 truncus pulmonalis
21 sinus tranversus pericardii
22 venae pulmonales sinistrae
23
Nitroblána srdeční (Endokard) Jde o hladkou, lesklou, průsvitnou membránu, která všude vystýlá srdeční
dutiny (obr. 18). Povrch endokardu tvoří jedna vrstva plochých endothelových buňek. Pod endothelovým povrchem je vazivová lamina propria se sítěmi
kolagenních vláken a s množstvím elastických vláken, která místy splývají ve fenestrované membrány. Tloušťka endokardu se pohybuje od 50 um do 200 um.
Na silnějších místech je endokard bělavý, na tenkých místech prosvítá hnědočervená barva srdeční svaloviny. Subendokardové vazivo je tenká vrstva
řídkého vaziva, která připojuje lamina propria endokardu ke svalovině srdeční.
Spojení se svalovinou je velice pevné. Endokard není posunlivý.
Obr. 18. Endokard (vpravo), myokard (uprostřed červeně) a Epikard (vlevo) a povrchy
endokardu a epikardu v obrazu rastrovací elektronové mikroskopie (Čihák, 1997)
Svalovina srdeční (Myokard) Myokard je hlavní složkou srdeční stěny a zároveň je zvláštním pruhem
příčně pruhovaného svalstva. Toto svalstvo dělíme na: myokard předsíní tj. hlubokou a povrchovou vrstvu a dále na: myokard komor, tj. hlubokou, střední
a povrchovou vrstvu. Sestává se z vláken složených jednotlivých buněk,
spojených četnými šikmými můstky do prostorové sítě. Buňky myokardu obsahují uprostřed oválné jádro a kolem něho po délce buňky kontraktilní myofibrily
obdobné stavby jako v příčně pruhovaném vláknu kosterního svalu. Povrch buněk
tvoří tenká sarkolema. Svalovina stěn levé komory a komorového septa je asi 24
třikrát mohutnější než svalovina stěn pravé komory. Myokard předsíní i myokard komor jsou připojeny na prstence a. trigona srdečního skeletu. Srdečním skeletem
je myokard předsíní od myokardu komor zcela oddělen. Jediné spojení obstarává atrioventrikulární svazek převodního systému srdečního.
Obr. 19. Srdeční skelet (Čihák, 1997) 1 trigonum fibriosum sinistrum
6 anulus aorticus
2 trigonum fibrosum dextrum
7 septum antrioventriculare
4 anulus trunci pulmonalis
9 anulus fibrosu dexter
3 anulus fibrosu sinister
8 pars membranacea septi interventricuaris
5 tendo infundibuli
10 todavarova šlacha
25
Myokard předsíní Hluboká vrstva vytváří oblouky a kruhy, které oklápějí každou předsíň
samostatně (obr. 20).
Obr. 20. Myokard na povrchu předsíní. Jde o pohled shora, přední strana srdce je nahoře (Čihák, 1997)
1 venae pulmonales sinistrae a kruhy myokardu kolem jejich ústí
2 fasciculus interauicularis horizontalis
3 oblouky předsíňového myokardu při výstupu z aorty 4 truncus pulmonalis 5 aorta asendens
6 vena cava superior et interior a kruhy myokardu kolem jejich ústí 7 fasciculus interauricularis verticalis
Uvnitř oušek srdečních vystupují nejvnitřnější snopce této vrstvy jakožto
musculi pectinati. Oblouky hluboké vrstvy jdou přes předsíň vpředu a vzadu,
začínají a upínají se na anulus fibrosu dexter et sinister. Kruhy myokardu se
proplétají mezi smyčkami a obkružují napříč celou předsíň. Jiné zesílené kruhovité snopce jsou vytvořeny kolem ústí všech žil vstupujících do předsíní.
Další proplétající se snopce předsíní obou stran vytvářejí předsíňové septum.
26
V hluboké vrstvě je formováno několik silnějších snopců uložených v typických hranách (obr. 21), patrných uvnitř srdce.
Obr. 21. Typické snopce myokardu při vnitřní ploše pravé předsíně (Čihák, 1997) 1 fasciculus terminalis
4 fasciculus limbicus interiér 7 aorta ascendent
2 fasciculus intervenosus
5 vena cava interiér
3 fasciculus limbicus superior
6 vena cava superior
Myokard komor Myokard komor vytváří tři vrstvy (obr. 23), které navzájem souvisí. Pruhy
myokardu přecházejí postupně z jedné vrstvy do druhé a vytvářejí tak společný funkční systém.
Povrchová vrstva začíná na anulus fibrosus dexter et sinister a na konusové
šlaše a po povrchu obou komor sestupuje v táhlé levotočivé spirále ke hrotu srdečnímu, kde se její snopce obracejí jakožto ,,srdeční vír“ vortex cordus
a zanořují se do hloubky. Dále pokračují jako hluboká podélná vlákna do papilárních svalů. Další část těchto povrchových snopce se zanořuje již cestou po povrchu komor a přechází do střední vrstvy.
27
Obr. 22. Myokard komor. V místech kde byla odstraněna povrchová svalovina (tvořící souvislou dlouhou levotočivou spirálu od anuli firbosi až k vortex cordis na srdečním hrotu), je patrný cirkulární průběh snopců myokardu ve střední vrstvě (Čihák, 1997)
Střední vrstva je ve spojení s povrchovou vrstvou, odkud snopce střední
vrstvy vycházejí. Tato vrstva je převážně cirkulární, zvlášť pro každou komoru. Osmičkové
proplétání
z komory
na
komoru
vytváří
hluboké
vrstvy
mezikomorového septa, snopce střední vrstvy se po obtočení komory zanořují do hloubky a pokračují jako vnitřní hluboká vrstva do trabeculae carneae, na anuli
fibrosi a na trigona fibrosa.
Hluboká (vnitřní) vrstva pochází z obou předchozích vrstev, v pokračování
jejich snopců, je převážně longitudinální a vytváří papilární svaly. Na výtokových
částech komor jsou také jako na částech vtokových povrchová vlákna šikmá spirální a transversální, převažující hluboká jsou podélná.
28
Obr. 23. Schéma myokardu komor (Čihák, 1997) A
Povrchová vrstva: pocházející v táhlé levotočivé spirále k apex cordis, kde se ve vortex
cordis zanořuje a pokračuje jako hluboká podélná vrstva a svalovina
papilárních svalů. B
Střední vrstva: odvíjející se povrchové spirály a přecházející septem do nízkých spirála
C
Střední vrstva levé komory: jde o samostatně znázorněnou střední vrstvu levé komory.
takže tvoří cirkulární svalovinu pravé i levé komory.
Cirkulární svalovinu komory tvoří nízké spirály snopců
myokardu.
Epikard (Epicardum) Epikard tvoří serosní povlak povrchu srdce. Ve vazivu a v tukovém
vazivu, jejímž je serosní povlak spojen s myokardem, probíhají kmeny tepen, žil a nervů srdce.
29
2.6.2 Srdeční chlopně Mezi pravou síní a komorou je trojcípá chlopeň - ostium atrioventriculare
dextrum, mezi levou síní a komorou je dvojcípá (mitrální) chlopeň (obr. 24). Cípy
chlopní jsou nálevkovitě vpáčené do komor. Proti vyvrácení chlopní do síní při
zpětném nárazu krve jdou od okraje chlopní tenká vazivová vlákna tzv. šlašinky, které se upínají ke svalovým výrůstkům uvnitř komorových dutin.
Na začátku plicního kmene je kapsovitá poloměsíčitá chlopeň zabraňující
zpětnému toku krve z tepny do pravé komory. Dále je na začátku aorty kapsovitá poloměsíčitá chlopeň, mající obdobnou funkci jako chlopeň v plicní tepně.
Obr. 24. Pohled na srdeční chlopně po odstranění předsíní. Pohled shora zezadu (Čihák, 1997) 1 - levá síňokomorová chlopeň (dvojcípá)
2 - poloměsíčitá plicní chlopeň
3 - poloměsíčitá aortální chlopeň
4 - pravá síňokomorová chlopeň (trojcípá)
30
Chlopně cípaté - atrioventrikulární mají vazivové ploténky, které se na
povrchu ztenčují k okrajům, kde jsou průsvitné, homogenního vzhledu. Do těchto ztenčených okrajů plotének se vnořují šlašinky – chondrae tendineae. Endokard
na povrchu cípatých chlopní je silnější na předsíňové straně, kde je pod endothelovou vrstvou silnější subendothelová vrstva se sítí elastických vláken,
řidší v hluboké vrstvě. Mohou zde dokonce být i okrsky buněk hladké svaloviny.
Na komorové straně je endokard cípatých chlopní tenčí, podložený tenkou sítí elastických vláken. Endokard pokrývá i šlašinky a papilární svaly.
V každém cípu atrioentrikulární chlopně, a to jak trojcípé, tak dvojcípé, lze
rozeznat tři zóny od obvodu ke hrotu cípů. Bazální zóna v šíři asi 2 - 3 cm od
obvodu chlopně je silnější s větším množstvím vaziva. Vnořují se do ní jemné
cévy a často i konečky jemných svazečků komorového myokardu. Průsvitná zóna je tenčí a jemnější a sahá od bazální zóny asi do poloviny délky cípu. Drsná zóna
tvoří periférii cípu, je neprůsvitná s nerovným povrchem, zejména na komorové
ploše, zatímco předsíňová plocha této zóny je hladší. Tato zóna představuje okrsek vzájemného styku cípů při uzávěru chlopně.
Chlopně poloměsíčité jsou umístěné na hranici výtokové části pravé i levé
komory a velkého tepenného kmene, vystupujícího z výtokové části komory. (Čihák, 1997)
2.6.3 Šlašinky Obecně lze říci, že se šlašinky (obr. 25) vnořují do chlopňových cípů
a zabraňují tak spolu s chlopněmi zpětnému toku krve. Chlopně můžeme rozdělit takto:
1) Podle způsobu odstupu z papilárních svalů: Vějířovité – z vrcholů papilárních svalů, a to vějířovité od začátků na papilárním svalu, nebo vějířovité při úponu na chlopeň,
tento typ jde hlavně do komisur nebo do 3 štěrbin v cípu. Bazální – tj. chondrae odstupující mimo papilární svaly, od stěny komory a jdoucí do bazální zóny chlopně. 31
2) Podle způsobu úponu na chlopeň Šlašinky komisurální – vějíř šlašinek přichází do komisury a do okrajů přilehlých cípů chlopně.
Šlašinky zářezové – vějíř šlašinek vstupuje svými úpony do míst zářezů v hlavním cípu chlopně a do okrajů cípu
přilehlých k zářezu.
Šlašinky s úponem do volného okraje cípu – jednotlivé, cestou neštěpené
šlašinky se upínají do okraje,
zpravidla poblíž středu (hrotu)
cípu.
Šlašinky drsné zony – cestou k okraji cípu se štěpí kolmo k povrchu cípu ve tři menší šlašinky, z nich jedna se upíná do volného okraje, druhá doprostřed šířky drsné zony a třetí do
hranice drsné a průsvitné zony cípu. Některé z těchto šlašinek se označují jako vystužné, neboť šikmo
pokračují drsnou zonou a vyskytují se hlavně v dvojcípé chlopni.
Hluboké šlašinky – dlouhé, často rozštěpené ve dvě až tři. Upínají se daleko do okraje cípu drsné zony, někdy až do průsvitné zony.
32
Obr. 25. Šlašinky (Chondrae tendineae) a jejich úpony (Čihák, 1997) 1 – šlašinka z vrcholu papilárního svalu do volého okraje cípu chlopně; pokračuje ještě v drsné zoně
2 - šlašinka zářezová
3 - vějíř šlašinek z vrcholu papilárního svalu do volného okraje cípu chlopně; pokračuje ještě v drsné zoně
4 – jiný tvar zářezové šlašinky 5 – bazální šlašinka
6 – šlašinka drsné zony rozštěpená ve tři šlašinky s typickými úpony
33
2.7 NERVY SRDCE 2.7.1 Převodní systém srdeční Převodní systém srdeční (obr. 26) je soubor specializovaných částí
myokardu, které vytvářejí vzruchy vedoucí ke kontrakci myokardu a rozvádějí je svalovinou srdeční. Myokard proto nepotřebuje ke své rytmické činnosti nervy a těmito specializovanými částmi je sám zdrojem vzruchů ke své činnosti. Nervy
přicházející do srdce tuto činnost jen ovlivňují, tj. zrychlují nebo zpomalují.
Výsledkem činnosti celého převodního systému srdečního jsou tedy rytmicky se opakující kontrakční vlny myokardu (obr. 27), z nichž každá postupuje od ústí žil
předsíněmi k atrioventrikulárním ústím, odkud je vzruch převeden ke hrotu srdečnímu, od něhož jde kontrakční vlna, stěnami komor k oběma tepenným ústím i k ústím atrioventrikulárním (vyprázdnění komor).
Převodní systém se strukturou příliš neliší od ostatního (pracovního)
myokardu. Jeho složky jsou nicméně rozeznatelné v mikroskopickém obrazu.
Buňky převodního systému srdečního mají stejné příčně žíhané myofibrily jako
buňky pracovního myokardu. Myofibril je však málo a jsou omezeny na povrch buněk, které mají relativně více sarkoplasmy. Jádra buněk jsou větší a kulatější
než v buňkách pracovního myokardu a často jsou zdvojená. Příčný průměr buněk
převodního systému je menší v jeho uzlících, nápadně větší je u periferního větvení tohoto systému (Purkyňova vlákna). Buňky převodního systému jsou dále charakterizovány tím, že mají více glykogenu.
K převodnímu systému srdečnímu patří tyto části: Sinusový uzel (nodus sinutrialis) Základní útvar převodního systému, udávající rytmus srdce je uložený ve
stěně pravé předsíně mezi ústím duté žíly. Tento uzel vydává srdeční rytmus
udávající základní frekvenci srdečních stahů (udavač kroku, tzv. Pacemaker srdce). Jde o podlouhlý, vřetenovitý útvar o délce asi 10 – 20 mm, maximální
šířce kolem 3 mm a výšce asi 1 mm, uložený napříč ve stěně pravé předsíně, před 34
ústím horní duté žíly, od horního okraje ústí pravého ouška až do začátku crista terminalis.
Sinusový uzel nezaujímá celou tloušťku stěny předsíně, od endokardu i od
perikardu je vzdálen asi 1 mm, obklopen pracovním myokardem. Periferní ohraničení uzlu je méně zřetelné a buňky převodního systému tam plynule přecházejí mezi buňky pracovního myokardu. Charakteristickým znakem
sinusového uzlu je centrální artérie uzlu, která je přímou větví pravé věnčité tepny a po délce prochází v ose celého uzlu.
Podnět sinuatriálního uzlu pro stah myokardu vzniká v centrálně
uložených nodálních myocytech, z nichž se šíří myocyty přechodního typu
a pomalým vedením myocytů převodního typu na buňky typu Purkyňových vláken, jimi se pak podnět rychle šíří na pracovní myokard i na další úseky převodního systému.
Atrioventrikulární síňokomorový uzel (nodus atrioventrikularis) Atrioventrikulární síňokomorový uzel je uložen sagitálně na rozhraní
předsíní a komor pod endothelem předsíňového septa, těsně dorsálně od úponu
septálního cípu trojcípé chlopně, asi 1 cm před ústím sinus coronarus. Je nepravidelně oválný, dlouhý asi 7 – 8 mm, vysoký kolem 3 mm a široký 1 mm. Z předního okraje atrioventrikulárního uzlu vystupuje atrioventrikulární svazek. Spoje s nodus sinutrialis Původně se předpokládalo, že podněty ze sinoatriálního uzlu přecházejí
přímo na pracovní myokard předsíní a jím se šíří až k atrioventrikulárnímu uzlu.
Ukázalo se však, že šířící se podnět ze sinoatriálního uzlu dospěje do uzlu
atrioventrikulárního rychleji, než kdyby postupoval jen stahem pracovního myokardu. Postupně byly objeveny jednotlivé svazky myocytů obsahující směs myocytů pracovního
myokardu a
myocytů
typu
Purkyňových
vláken,
vycházejících z nodus sinuatrialis, jdou stěnou pravé předsíně a vstupují až do jeho pokračování – do atrioventrikulárního svazku. K těmto spojům patří: přední internodální svazek, interatriální svazek, střední internování svazek, zadní internodální svazek, klaterální vlákna a akcesorní atrioventrikulární svazečky. 35
Atrioventrikulární svazek (fasciculus atrioventricularis) Jde o pruh převodního systému jdoucí jako kmen tj. vlastní svazek do
komorového septa. Tam se pak dělí na dvě Tawarova raménka (crus dextrum et sinistrum).
Tawarovo pravé a levé raménko (Crus dextrum et crus sinistrum) Pravé raménko pokračuje jako štíhlý, oblý a dobře ohraničený svazek po
pravé ploše septa (nejprve v myokardu, potom pod endokardem) ke hrotu srdečnímu. Při bazi m. papillaris anterior se raménko rozdělí v množství vláken
označovaných jako Purkyňova vlákna.
Levé raménko se skládá z četných jemných svazečků, z nichž každý má
svůj vazivový obal. Svazečky tvoří široký plochý vějíř, rozvírající se pod endokardem směrem ke hrotu komory, odkud se pak po stěnách komory větví
četná Purkyňova vlákna, nejprve na bazi předního a zadního papilárního svalu a odtud po stěnách celé komory.
Purkyňova vlákna (Rami subendocardiales) Jde o konečné větvení ramének převodního systému ve formě sítě
světlejších vláken,
která se větví pod endokardem komor a vstupují do kontaktu s buňkami
pracovního myokardu, do něhož se zanořují. Vzhledem ke směru větvení a šíření Purkyňových vláken postupuje i kontrakce myokardu a komor od hrotu k bazi
srdeční - tedy k ústím aorty a. truncus pulmonaris a k atrioventrikulárním ústím, a současně od vnitřní plochy komor k oběma tepenným ústím i k ústím atrioventrikulárním (vyprázdnění komor).
36
Obr. 26. Převodní systém srdeční uložený v myokardu - schéma uložení a průběhu (Čihák, 1997) A – Pohled zprava na předsíňové septum a do vtokové části pravé komory 1 Bachmannův svazek do myokardu levé předsíně 2 Nodus sinuatrialis
3 Proužky nodálních myocytů z atrioventrikulárního
4 Kolaterální vlákna ze zadního svazku do fasciculus 5 Větvení crus dextrum v Purkyňova vlákna 6 Přední internodální svazek 7 Nodus atrioventricularis
8 Crus sinistrum fasciculi atrioventricularis 9 Pars membranacea septi
10 Crus dextrum fasciculi atrioventricularis
11 Část dextrum v trabcula septomarginialis
12 Větvení crus dextrum v Purkyňova vlákna na stěnu a do stěny komory B - Pohled zleva na předsíňové septum a do vtokové části levé komory 1 Bachmannův svazek z nodus sinuatrialis do myokardu levé předsíně 2 Valvua semilunaris posterior valvae aorta 3 Valvua semilunaris dextra valvae aorta
4 Pars membranacea septi ve vztahu ke crus sinistrum fasciculi atrioventricularis 5 Musculus papillaris posterior levé komory 6 Crus sinistrum fasculi atrioventricularis
7 Musculus papillaris posterior levé komory
8 Vzestupné větvení crus sinistrum v Purkyňova vlákna levé komory
37
M (β1)
Aorta SA uzel
VCI
Sval síní AV uzel
β1
Subend. přední ram.
SA uzel
Spol. svazek
Internodální spoje
Raménko
AV uzel
Purk. vlákna Sval komor
Hisův svazek Pravé raménko
ECG
P
Purkyňova vlákna Subendokardiální zadní raménko
Obr. 27. Vznik podráždění a jeho vedení v srdci (Podle: Plachta, 1997)
38
0.2
QRS
T 0.4
Čas (s)
U
0.6
3. SRDCE A SPORT Předpokladem pro svalovou práci, s výjimkou velmi krátkého výkonu, je
zajištění přísunu kyslíku a živin do činných svalů, stejně jako odsun katabolitů. Tuto funkci zajišťuje transportní kardiorespirační systém.
Změny, které nastávají v oběhovém systému, stejně jako i v systémech
jiných, je možno pojmenovat jako změny:
1) Reaktivní – bezprostřední reakce na pohybové zatížení 2) Adaptační – výsledek opakovaného tréninku 3.1 Změny reaktivní Tyto změny rozdělujeme podle lokalizace na složku centrální a periferní.
Centrální složkou je v našem případě srdce, které pracuje jako motor (pumpa) celého sytému čerpající a předávající krev a v ní obsažené látky. Jako hlavní
ukazatele jeho činnosti patří srdeční frekvence (SF), systolický objem srdeční (Qs) a minutový objem srdeční (Q). Tyto ukazatele srdeční činnosti jsou ve známém vzájemném vztahu, kdy Q = SF x Qs.
Srdeční frekvence (SF), udává počet stahů srdce za jednu minutu. Tato
frekvence se nemění pouze při výkonu, ale změny můžeme pozorovat jak před výkonem (předstartovní stavy), tak i po výkonu.
I. fáze - předstartovní a startovní stav: jde o zvýšení TF následkem reflexů (podmíněných) a emocí. U osob trénovaných převládají
spíše podmíněné reflexy, u osob netrénovaných spíše emoce. II. fáze - průvodní stav: je pokračováním změn již při vlastním výkonu. Srdeční frekvence zprvu stoupá rychle, později se zpomaluje
na hodnotu výkonu. Na změnách TF se podílejí i faktory jako je teplota, hormony látkové změny v těle.
39
III. fáze - následná: představuje návrat TF k výchozím hodnotám. Křivka je
nejdříve strmá, později pozvolnější. Rychlost návratu záleží na mnoha faktorech, např. na trénovanosti a zdravotním stavu. (Dovalil, 2002)
Systolický objem srdeční (Qs), neboli tepový objem srdeční, je objem krve
vypuzený během jednoho stahu srdce. Za klidových podmínek je tento objem asi
60 - 80ml krve. Při sportovním výkonu však stoupá na 120 až 150 ml krve, a to
nejdříve rychle, později pomalu. Maxima dosahuje okolo 115 tepů za minutu, což je asi 35 - 40% maximální kyslíkové spotřeby. Maximální tepový objem závisí především na rozměrech srdce, kontraktilitě myokardu a plnění dutin.
Minutový objem srdeční (Q), stoupá s intenzitou zatížení. Citlivě tak
reaguje na zvyšující se požadavky kyslíkové potřeby. Hodnoty minutového objemu se mohou zvýšit asi 5x, tj. ze 4 - 5l na 20 - 25l. min-1.
Druhou složkou dle lokalizace je složka periferní. Tuto složku představují
cévy, jako vlastní oběhový systém.
Cévy můžeme rozdělit na části: Distribuční – artérie Difůzní – kapiláry Sběrnou - vény
Během sportovního výkonu jsou nejvýrazněji pozorovány změny
především přímo v tkáních, tj. v kapilárním řečišti, protože toto řečiště reaguje
nejrychleji na požadavky organismu. Například v klidu je otevřeno pouze 5 % vlásečnic.
3.2 Změny adaptační Tyto změny souvisejí přímo se sportovním tréninkem, a to převážně
vytrvalostním. Díky těmto změnám je sportovec schopen podávat lepší výkony. Důležitý je ale vhodně naplánovaný vytrvalostní trénink. Adaptační změny
rozdělujeme na změny strukturální, jež se týkají srdce a cév a změny funkční, jež se týkají především samotných ukazatelů srdeční činnosti.
40
Strukturální změny Vlivem vytrvalostního tréninku srdce sportovce hypertrofuje (zbytňuje).
S tím souvisí i hmotnost srdce. U nesportovce je průměrná hmotnost srdce asi 310 g, u sportovce vlivem tréninku až 550 g. Hypertrofie se především týká levé
srdeční komory, která vykonává největší práci. V této souvislosti hovoříme o tzv. sportovním srdci.
Pokud hovoříme o sportovním
srdci,
musíme odlišit, zda
jde
o profesionálního závodníka, o výkonnostního amatérského či o rekreačního
sportovce. Nesmíme opomenout ani na skupinu nemocných se známým srdečním onemocněním, ať už jde o sportovce nebo zcela netrénované jedince. Dále
rozlišujeme o jaký druh sportu se jedná, jiné sportovní srdce má vytrvalostní sportovec, jiné např. vzpěrač.
Srdeční komora mění svůj tvar a velikost podle zátěže, které je vystavena.
Pokud je zátěž převážně izometrická, neboli statická, jako například při vzpírání či kulturistice, dochází při ní k výrazným vzestupům cévního odporu. Aby se s tím
srdeční sval vyrovnal, vytváří se zesílení jeho stěn, ale objem levé komory se
významněji nezvětšuje. Jedná se tedy o takzvaný koncentrický typ hypertrofie. Naproti tomu při vytrvalostní (izotonické, dynamické) zátěži je srdce nuceno
dodat zvýšený objem krve k pracujícím svalům. Dutina levé komory se zvětšuje. Přitom také dochází ke zbytnění srdce, neboť celková hmota srdečního svalu je
u levé komory zvýšená, i když tloušťka stěn nemusí být nutně zesílena. Jedná se o takzvanou excentrickou hypertrofii.
Excentrická hypertrofie je nejvíce prokazatelná u plavců a cyklistů. Lze
tedy tvrdit, laicky řečeno, že např. cyklisté a plavci mají ze sportující populace největší a nejvýkonnější srdce.
Kromě rozdílu struktury levé komory mezi vytrvalostními sportovci
a např. vzpěrači, lze u vytrvalců prokázat zvýšené známky vagotonie tj. především
snížení tepové frekvence v klidu a lepší funkční zdatnost při zátěžovém testu, kdy
vedle menšího vzestupu tepové frekvence mají vytrvalci i menší vzestup krevního tlaku. Kromě typu tréninku se na vzniku hypertrofie levé komory uplatňují
i genetické vlivy. I když hypertrofie sportovního srdce může dosáhnout značného stupně, neměla by u většiny sportovců síla stěny přesáhnout 13 mm. U sportů jako
je cyklistika a plavání však může být i silnější. Tato hypertrofie je u sportovců 41
označována za fyziologickou. I přes zvětšení dutiny levé komory – na rozdíl od
nemocného srdce nedochází ke vzniku nedomykavosti dvojcípé chlopně. Jestliže
se při vyšetření najde zesílení stěny na více než 15 mm (s výjimkou těchto dvou výše jmenovaných sportů), je nutno uvažovat o možném souběhu tréninku s onemocněním srdce, které může být životu nebezpečné.
Další klasickým rysem hypertrofie srdce sportovců je její ústup při
přerušení intenzivního tréninku. Tento ústup je při přerušení intenzivního tréninku
poměrně rychlý, a prokazatelný již po třech týdnech. Tloušťka stěny se při různých výzkumech postupně normalizovala u všech sledovaných. Nicméně
u části sportovců přetrvávalo zvětšení levé komory. Toto se dá zřejmě vysvětlit i pokračujícím rekreačním sportováním u vrcholových sportovců po skončení aktivní dráhy.
Funkční změny Jak bylo výše uvedeno, tyto změny se týkají především samotných
ukazatelů srdeční činnosti. Základním ukazatelem, ve kterém se liší sportovec od nesportovce v klidových hodnotách, je srdeční frekvence. Tato sportovní
bradykardie s hodnotami pod 60 tepů. min je výrazem přeladění trénovaného organismu do tzv. vagotonie. U některých sportovců jsou popisovány až extrémně nízké hodnoty, pohybující se mezi 30 - 35 tepy. min. Trend změn u sympatonika a vagotonika je podobný jako u netrénovaného a trénovaného člověka. V klidu
a při zatížení má trénovaný jedinec hodnoty nižší než netrénovaný, zatímco při maximálním
zatížení
nejsou rozdíly
jednoznačné. Ekonomizace
funkce
u trénovaného jedince se projeví nižší frekvencí a vyšším objemem. Tuto ekonomizaci pozorujeme jak při klidu, tak při stupňovaném zatížení. Dalším
ukazatelem „sportovního srdce“ je krevní tlak. Ten bývá u trénovaných osob zpravidla nižší. Platí to jak o hodnotách klidových, tak i zátěžových.
42
4. ILUSTRATIVNÍ PŘÍKLADY 4.1 Popis osob [TO1] Vytrvalostní sportovec Věk: 25 let
Váha: 80 kg
Výška: 185 cm Sport: Triatlon
TFklid: 43 tepů/ min
TFmax: 194 tepů/ min
Obr. 28. Zobrazení srdce vytrvalostní sportovce pomocí echokardiografu
43
Obr. 29. Zobrazení srdce vytrvalostní sportovce pomocí echokardiografu
Obr. 30. Zobrazení srdce vytrvalostní sportovce pomocí echokardiografu
44
[TO2] Nesportovec Věk: 26 let
Váha: 78 kg
Výška: 183 cm
Sport: -----------
TFklid: 65 tepů/ min
TFmax: 191 tepů/ min
Obr. 31. Zobrazení srdce nesportovce pomocí echokardiografu
45
Obr. 31. Obrazové porovnání naměřených hodnot vytrvalostního sportovce a nesportovce
46
4.2 Shrnutí ilustrativních příkladů
Obr. 32. Porovnání naměřených hodnot pomocí metody překrytí obrazů s popisem. ŽLUTÁ BARVA TO 1 - VYTRVALOSTNÍ SPORTOVEC a b c d e f g h
MODRÁ BARVA TO 2 - NESPORTOVEC
0,39 cm 3,23 cm 0,84 cm 6,00 cm 0,77 cm 1,03 cm 2,97 cm 1,42 cm
a b c d e f g h
47
0,75 cm 4,65 cm 0,86 cm 1,49 cm 2,87 cm 1,32 cm
Tabulka č. 1. Naměřené hodnoty testovaných osob. Červeně je označena hmotnost levé srdeční komory
TO1 - VYTRVALOSTNÍ SPORTOVEC Věk: 25let Váha: 80kg Výška: 185cm Sport: Triatlon TFklid: 43tepů/ min TFmax: 194tepů/ min
TO - 1 NESPORTOVEC Věk: 26let Váha: 78kg Výška: 183cm Sport: -----TFklid: 65tepů/ min TFmax: 191tepů/ min
VENTRICLES Diastole RVAW RV IVS LV LVPW
0.39 cm 3.23 cm 0.84 cm 6.00 cm 0.77 cm
HR BSA LV Mass LV Mass Index
Diastole
------ cm ------ cm 1.03 cm 2.97 cm 1.42 cm
------ cm ------ cm 0.75 cm 4.65 cm 0.86 cm
23 % FT 51 % FS 84 % FT
------ bpm ------ m² 187.6 g ------ g/m² Cubed
Ejection Fraction Stroke Volume Cardiac Output Cardiac Index
Systole
88% 189.8 ml ---l/ min -- l/ min/ m²
Systole ------ cm ------ cm 1.49 cm 2.87 cm 1.32 cm
121.0 g
Teichholz
Cubed
81% 145.8 ml --- l/ min --- l/ min/ m²
76%
76.9 ml
48
Teichholz 69 %
68.4 ml
99 % FT 38 % FS 53 % FT
Tabulka č. 2. Normální echokardiografické hodnoty (Plachta, 1999) NORMÁLNÍ ECHOKARDIOGRAFICKÉ HODNOTY M-mode, 2-D rozměr LK na konci diastoly (Dd) rozměr LK na konci systoly (Ds) tloušťka zadní stěny LK (ZS) tloušťka mezikomorové přepážky (IVS) rozměr levé síně (LS) rozměr aorty (Ao) E - IVS FS pVcf ejekční frakce (EF) index objemu na konci diastoly (EDVI) index objemu na konci systoly (ESVI) hmotnost levé komory muži (horní konfidenční limit 95% ženy
40 - 56 mm 28 - 40 mm 4 - 12 mm 7 - 12 mm 25 - 40 mm 22 - 40 mm 0 - 5 mm 25 - 42% 1,4 - 2,2 s-1 0,55 - 0,7 < 85 ml m-2 < 45 ml m-2 134 g m-2 110 g m-2
Dopplerovské vyšetření vrcholová rychlost na mitrální chlopni vrcholová rychlost na aortální chlopni plocha mitrálního ústí plocha aortálního ústí akcelerační čas na chlopni plicnice
49
0,6 -1,3 m s-1 1,0 -1,7 m s-1 4 - 6 cm2 3 cm2 > 100 ms
5. ZÁVĚR I když je tato bakalářská práce primárně zaměřena jen na anatomii srdce,
nelze v závěru opomenout shrnutí kladných účinků vytrvalostního sportování. Jak bylo uvedeno v předchozích kapitolách, právě vytrvalostní trénink má mnoho
pozitivních účinků na lidské tělo. Díky přizpůsobení dýchacího systému neztrácíme příliš brzy dech, díky lepšímu prokrvení jsou tělo a mozek lépe zásobovány kyslíkem, díky pozitivní změně srdeční aktivity, činnosti cév a krve pracuje naše srdce ekonomičtěji. Tyto a mnoho jistě dalších faktorů zlepšují
všeobecně tělesné a duševní zdravý člověka. Můžeme také říci, že se díky vytrvalostnímu
tréninku
zlepšuje
fyzická
a
psychická
odolnost
proti
dlouhodobému zatížení, a to nejen ve sportu, ale i v zaměstnání, ve volném čase
a v rodinném životě. Vytrvalostní trénink je tedy vynikající možností, jak udržet tělo na vysoké zdravotně preventivní fyzické i psychické úrovni.
Mezi nejdůležitější pozitivní efekty z pohledu zdravotní prevence patří:
Srdce, krev a cévy • • • • •
všeobecná prevence onemocnění srdce a oběhového systému
posílení srdce včetně snížení klidového a zátěžového pulsu snížení krevního tlaku a udržení elasticity cév
zlepšení odtoku odkysličené krve z nohou a prevence křečových žil snížení hladiny tuku v krvi a prevence arteriosklerózy
Svalstvo • • • •
zvýšení odolnosti proti zátěži v zaměstnání i ve volném čase
zlepšení výkonnostní vytrvalosti
zlepšení prokrvení a příjmu kyslíku
rychlejší regenerace pro zátěži (např. po silovém tréninku)
50
Látková výměna • • • •
zlepšení látkové výměny tuků a redukce hmotnosti
zlepšení zásobování čerstvým kyslíkem a živinami
odvádění škodlivin z těla
prevence celulitidy
Ostatní • • • • • •
optimalizace poměru mezi příjmem a výdejem kalorií odbourávání stresového hormonu
všeobecně zklidňující účinek
zlepšení zdravotního stavu a zvýšení sebevědomí
posílení imunitního systému
zvýšení sexuální potence
51
Resumé Úvodní část bakalářské práce se zabývá anatomií srdce a využitím této
práce ve sportovním tréninku. Vše je zde vysvětlováno a popisováno tak, aby se v základních informacích orientoval každý sportovec.
V další části práce je srdce popisováno z pohledu fyziologie se zaměřením
na základní fyziologické pochody.
V kapitole srdce a sport se práce zaměřuje na výhody a nevýhody
vytrvalostního tréninku a pojmem tzv. sportovního srdce.
Dále následuje kapitola, v níž jsou pomocí tabulek a obrazového materiálu
porovnávány srdce vytrvalostního sportovce a nesportujícího člověka.
Závěr uceluje celé pojednání této práce a směřuje k pochopení
problematiky srdečních změn u sportovců.
Summary The first part of this Bachelor’s work describes the anatomy of heart and
explains how to use this work in the sport training. Everything is explained and described with the aim every sportsmen could find the basic information.
In the other part of the work the heart is described from a physiological
view and it focuses the basic physiological methods.
In the chapter: ´´ Heart and Sport ´´ advantages and disadvantages of
endurance training and an idea of ´´ Sport Heart ´´ are described.
The next chapter compares a heart of a sportsmen and a man who doesn’t
sport at all in the pictures and diagrams.
The closing part of this work rounds the whole treatise and aims at the
understanding of the heart changes for the endurance sportsmen.
52
POUŽITÁ LITERATURA [1] BOROVANSKÝ, L., HROMADA, J., KOS, J., ZRZAVÝ, J., ŽLÁBEK, K. Soustavná anatomie člověka. 3. vyd. Praha: Avicenum, 1967. 1023 s.
[2] CLARK, N. Sportovní výživa. 1. vyd. Praha: Grada, 2000. 272 s. ISBN 80-247-9047-5.
[3] ČIHÁK, R. Anatomie III. 2. vyd. Praha: Grada, 1997. 672 s. ISBN 80-7169 -140- 2.
[4] DRUGA, I., ABRAHAMS, P. Lidské tělo. 1. vyd. Praha: Ottovo nakladatelství, 2003. 256 s. ISBN 80-7181-955-7.
[5] DOVALIL, J. a kol. Výkon a trénink ve sportu. 1. vyd. Praha: Olympia, 2002. 336 s. ISBN 80-7033-760-5.
[6] DYLEVSKÝ, I. Somatologie. 2. vyd. Olomouc: Epava, 2000. 480 s. ISBN 80-8629 7 05-5.
[7] FORMÁNEK, J. a HOŘIC, J. Triatlon. 1. vyd. Praha: Olympia, 2003. 248 s. ISBN 27-020-2003
[8] HOŘEJŠÍ, J. Srdce proti infarktu. 1. vyd. Praha: Avinecum, 1986. 348 s. ISBN 735 21 – 08/31.
[9] JIRKA, Z. Regenerace a sport. 1. vyd. Praha: Olympia, 1990. 254 s. ISBN 27-066-90.
[10] NOVOTNÝ, J. a kolektiv. 2004. Kapitoly sportovní medicíny. Dostupnost z: http://www.muni.cz/ucebniceNovotny/index1.php
[11] NOVOTNÝ, I., HRUŠKA, M. Biologie člověka. 3. vyd. Praha: Fortuna, 2002. 240 s. ISBN 80-7168-819-3.
53
[12] PLACHTA, Z. a kol. Zátěžová diagnostika v ambulantní a klinické praxi. 1. vyd. Praha: Grada, 1999. 286 s. ISBN 80-7169-271-9.
[13] SELINGER, V. a kol. Fysiologie člověka. 1. vyd. Praha: Státní zdravotnické nakladatelství, 1983. 432 s. ISBN 14-612-83.
[14] SELINGER V. a kol. Fysiologie tělesných cvičení. 1. vyd. Praha: Avicenum, 1980. 348 s. ISBN 735 21 – 08/5.
[15] SILBERNAGL, S., DESPOPOULOS, A. Atlas fyziologie člověka. 6. vyd. Praha: Grada, 2004. 448 s. ISBN 80-247-0630-X.
[16] VINDUŠKOVÁ, J. a kol. Abeceda atletického trenéra. 1. vyd. Praha: Olympia, 2003. 284 s. ISBN 80-7033-770-2.
[17] VLADIMÍR, K., TRUSKA, Z. Běhy na střední a dlouhé tratě. 1. vyd. Praha: Olympia, 2000. 290 s. ISBN 80-7033-324-3.
[18] WIDIMSKÝ, J. Kardiovaskulární systém a tělesná námaha. 1. vyd. Praha: Avicenum, 1975. 180 s. ISBN 80-735-21-08.
54
