1. POSLECH LIDSKÉHO SRDCE Teorie: Srdeční činnost můžeme v lidském těle sledovat ze zevních projevů akce srdeční, přístupných jednoduchému sledování. Pohledem na hrudník hubených jedinců (lépe vstoje) a jinak většinou pohmatem sledujeme úder hrotu na hrudní stěnu v pátém mezižebří vlevo mediálně od čáry medioklavikulární. (Nejbližší hmatné žebro pod klíčkem je žebro druhé.) Srdeční hrot, lépe řečeno svalstvo komor v okolí hrotu) naráží při každé systole na stěnu hrudníku a tyto údery lze vidět u jedinců s malou vrstvou podkožního tuku a se srdcem uloženým blízko hrudní stěny a pravidelně je lze vždy hmatat. Poslechem srdce sledujeme srdeční ozvy. Normální poslechový nález je takový) že slyšíme dvě ozvy: první (systolickou) a druhou(diastolickou). Ozvám nasloucháme buď přímo, přiložením ucha na krajinu srdeční, nebo si ozvy přenášíme k uchu sluchátky s gumovými hadicemi (fonendoskopem) nebo snímáme ozvy mikrofonem a nasloucháme reproduktorem po zesílení. První ozva srdeční bývá delší a hlubší) maximálně slyšitelná v krajině srdečního hrotu. Vzniká zčásti kontrakcí svalu a napětím šlašinek) hlavně však uzavřením atrioventrikulárních chlopní) především mitrální. Druhá ozva srdeční je kratší a vyšší) maximálně slyšitelná v druhém mezižebří vlevo a vpravo od hrudní kosti. Její vznik vysvětlujeme hlavně uzavřením poloměsíčitých chlopní a vibraci krevního sloupce. Srdeční ozvy v klidu následují po sobě tak) že první a druhá jsou si blíže nežli druhá a nejbližší další první ozva. Zejména u mladistvých někdy pozorujeme za druhou ozvou ještě jeden tón, třetí ozvu. Je vyšší a krátká a její vznik se vysvětluje otevřením chlopní mezi síněmi a komorami nebo chvěním stěn komor v počátcích diastolické náplně krví. Srdeční ozvy u zdravých lidi bývají jasné, čisté, ohraničené. Někdy však i při zdravém srdci) častěji za stavů chorobných, slyšíme šelesty před srdečními ozvami nebo za nimi. Srdeční frekvence v klidu často kolísá) hlavně závislosti na dýchání (respirační arytmie) a mění se s polohou těla: nejnižší je vleže, vyšší vsedě) nejvyšší vstoje. Obr. 1. Poloha srdce a bránice v projekci na hrudní stěnu. Obr. 2. Nákres, kam se přibližně promítají srdeční chlopně. Nahoře poloměsíčité chlopně aortální a pulmonálni, dole chlopně trojcípá a dvojcípá., 2. POČITÁNI SRDEČNÍ FREKVENCE Teorie: Srdeční frekvence u savců je do jisté míry nepřímo úměrná tělesné váze. Proto nacházíme nejvyšší frekvence u malých zvířat (myš 600, morče 240 tepů za minutu), nejmenší u největších (slon 40 tepů za minutu). U člověka klidová frekvence je průměrně 72 tepů za minutu. Frekvence srdeční je dána rytmicitou vzruchů vytvářených sinoaurikulárním uzlem a je ovlivňována nervy parasympatiku a sympatiku. Srdeční frekvence je tímto způsobem jemně regulována s ohledem na potřeby organismu. Srdeční frekvence se nejvíce a nejnápadněji mění při tělesné práci, ale i při různých vlivech, jako jsou duševní procesy zejména emoce (zlost, strach, leknutí), změny ve startovním stavu, při představě práce a podobně. Klidová tepová frekvence může být nižší i vyšší nežli zmíněná průměrná hodnota podle převahy tonu parasympatiku nebo sympatiku. Trénovaní a vagotonici mají hodnoty nižší, kolem 60 tepů za minutu (bradykardie), netrénovaní a sympatikotonici přes 75 tepů za minutu (tachykardie). Tepová frekvence měřená v kratším časovém intervalu vykazuje kolísání, někdy velmi značná. Vyvolávají je podněty z okolního světa (hluk, mluvení), motorický neklid vyšetřovaného, představy a nejčastěji dýchání (respirační arytmie). Tepovou frekvenci proto měříme raději v kratších časových intervalech, ve sportu za 15, za 10 nebo za 5 vteřin. Násobením pak vypočteme hodnotu minutovou. Vzhledem k možnosti kolísáni měříme vždy několik hodnot takto za sebou, abychom zjistili kolísání a popřípadě odstranili jeho příčinu (motorický neklid, nepozornost). Místem, kde srdeční frekvenci počítáme, je nejlépe srdce samo: přiložením dlaně na hrudník hmatem zjišťujeme úder srdečního hrotu (zvláště dobře patrný po zatížení prací) a přiložením ucha nebo fonendoskopu srdeční ozvy. Není-li možno takto sledovat srdeční frekvenci na srdci přímo, volíme metodiku pohmatu na větších tepnách. V místech, kde tepny procházejí blízko kožního povrchu, vyhledáme a hmatáme průběh tepající artérie nejlépe třemi prsty (2. 4. prst), lehce položenými šikmo napříč průběhu artérie. Nejčastěji hmatáme (palpujeme) tep na krku - na krkavici (art. carotis), na paži a v loketní jamce na pažní tepně (art. brachialis), na zápěstí na vřetenní tepně (art.. radialis), v tříselném ohbí na stehenní tepně (art. femoralis), na tepně zákolenní (art. poplitea) v jamce zákolenní, na nártní tepně (art. dorsalis pedis) v nártu a na spáncích na tepně spánkové (art. tempovalis).
3. MĚŘENÍ KREVNÍHO TLAKU Teorie: Krevní tlak je pohonnou silou krevního proudu. Na jeho vzniku se účastní především srdce a odpor cévní periferie. Cévní stěna vykonává svou pružností určitý tlak na krev i v době mezi dvěma systolami. Tak vzniká stálý, byť kolísavý krevní tlak. Jeho velikost závisí na činnosti srdce (na tepovém objemu), na odporu stěn tepen a na rozvětvení cév. Krevním tlakem rozumíme krevní tlak ve velkých tepnách, konkrétně měřeno na pažní tepně (art. brachialis). Protože krevní tlak kolísá s každým tepem, měříme jeho nejvyšší hodnotu, krevní tlak maximální čili systolický (TK max.) a hodnotu nejnižší, tlak minimální čili diastolický (TK min.). Rozdíl obou tlaků je tlak pulsový (diferenční). Krevní tlak v tepnách klesá směrem k periférii cév zpočátku zvolna, a to systolický tlak více než diastolický, takže se zmenšuje pulsový tlak. Krevní tlak se mění poněkud s dýcháním (vlny II. řádu) a vykazuje také kolísání delšího rytmu (vlny III. řádu), způsobené změnami tonu vegetativního nervstva. Normální hodnoty krevního tlaku v klidu jsou: systolický 120 mm Hg, diastolický 80 mm Hg, pulsový 40 mm Hg. Poněkud se liší hodnoty u mužů a u žen, s věkem krevní tlak stoupá. Měření krevního tlaku provádíme v principu tak, že stlačíme manžetou končetinu (paži) a měříme tlak potřebný k tomu, abychom zastavili proud krve v tepnách v končetině pod místem stlačení. Gumová nafukovací manžeta je obtočena kolem paže nad loketním ohbím a spojena hadicí se rtuťovým manometrem. Nafouknutou manžetu zvolna vypouštíme a v okamžiku, kdy krev prochází v době maximálního tlaku pod místo stlačené manžetou, odečteme systolický krevní tlak na rtuťovém manometru v milimetrech rtuťového sloupce. Krevní tlak měříme zásadně na pravé paži těmito metodami: 1. Metoda pohmatová - palpační (Riva-Rocci) stanoví pohmatem maximální tlak v okamžiku, kdy se puls objeví nad art. radia1is. Manžetu nahustíme tak, aby puls nebyl hmatný. Měření se provádí na pažní tepně pravé ruky. Pohmatem (nejlépe dvěma prsty - ukazovákem a prostředníkem) vyhledejte na zápěstí vřetenní tepnu. Manžetu přiložte na paži nad loketním ohbím a plátěný pruh, na kterém je nafukovací manžeta, obtočte kolem paže a konec zastrčte. Přitom levou rukou kontroluje tep na zápěstí (na vřetenní tepně). Do pravé ruky uchopte balónek spojený hadičkou s manžetou a stlačováním balónku vhánějte vzduch do manžety tak dlouho, až rtuťový sloupec vystoupí o něco výše nad hodnotu předpokládaného systolického tlaku. Tento okamžik poznáte tak, že tep na vřetenní tepně vymizí. Pak povolováním šroubku pomalu vypouštějte vzduch z manžety a soustřeďte se na pohmat vřetenní tepny. Očima sledujte klesání rtuťového sloupce a v okamžiku, kdy ucítíte pod prsty tep, odečtěte hodnotu na stupnici tonometru. Zjištěná hodnota představuje systolický tlak. 2. Metoda poslechová - auskultační (Korotkovova) je daleko přesnější a stanovíme jí krevní tlak maximální i minimální. Vyhmátneme nejdřív tepnu v ohbí loketním, na ni přiložíme fonendoskop, pak nahustíme manžetu nad předpokládaný tlak. Zvolna vypouštíme vzduch a v okamžiku, kdy slyšíme první šelesty soudobé s tepem, odečteme na manometru maximální krevní tlak. Při dalším poklesu tlaku v manžetě se šelest dále zesiluje k maximu, pak slábne nejprve zvolna, potom rychle, až vymizí. Náhlý pokles odpovídá minimálnímu tlaku. Slyšené šelesty vyvolá krev; prodírající se stlačenou tepnou pod manžetou. Chcete-li znát obě hodnoty krevního tlaku, což je obvyklé, použijte metodu poslechovou. V tomto případě je nutno použít fonendoskop, jehož snímací část přiložíte do loketního ohbí v místě průchodu pažní tepny. Po nahuštění manžety tonometru opět zvolna vypouštějte vzduch; v okamžiku, kdy uslyšíte ve'sluchátkách zvuky, odečtěte hodnotu systolického krevního tlaku. Při dalším poklesu tlaku v manžetě zvuky pokračují, pak zeslábnou, až vymizí. V tomto okamžiku odečtěte hodnotu diastolického tlaku. Tato metoda je založena na skutečnosti, že v okamžiku, kdy stlačení pažní tepny povolí, začne krev protékat stlačeným místem a v tomto místě začnou vznikat víry. Tlak vzduchu v manžetě se tedy rovná nejvyššímu tlaku v tepně (systolický tlak). Další snižování tlaku vypouštěním vzduchu z manžety pak trvá až do vyrovnání s nejnižším tlakem v tepně (tlak diastolický), kdy krev již protéká plynule a víření, které vyvolalo zvukové jevy, vymizelo. 3. Metoda oscilometrická (oscilografická, Pachonova) převádí výkyvy tepové vlny pod manžetou na oscilační manometr. Této metody se užívá méně k měření tlaku a spíše k pozorování velikosti oscilací. Srovnáváme je pak např. na levé a na pravé končetině ve stejné výši. Při menší průchodnosti cév pozorujeme na jedné z nich nápadné zmenšení oscilací. Obr. 3. Měření krevního tlaku metodou auskultační a palpační.
4. PROUD KRVE V ŽILÁCH Teorie: Krev, která z tepen prošla vlásečnicemi (popřípadě arteriovenózními spojkami), se dostává žilami k pravému srdci tím, že se menší žíly postupně spojují ve větší. Žilní řečiště je celkově širší nežli tepenné. Žíly jsou navzájem často propojeny. Stěna žil je daleko tenčí nežli stěna tepen, a proto je také poddajnější. Žíly probíhají zčásti poblíž velkých tepen, zčásti pod kožním povrchem, kde je můžeme dobře pozorovat. Pohyb krve v žilách používá převážně jiných mechanismů nežli pohyb krve v tepnách, protože žilní krev (zejména z dolní poloviny těla) musí překonávat sloupec krve hnané proti zemské tíži k srdci. Důležitým zařízením pro usnadnění cirkulace krve v žilách jsou chlopně (tzv. kapsovité chlopně). Nacházíme je hlavně v žilách pod úrovní srdce; stojícího člověka. Mají za účel znemožnit zpětný tok krve ve směru zemské tíže Pro návrat žilní krve k pravému srdci jsou důležité některé mechanismy: Svalový pohyb - každá svalová kontrakce znamená stoupnutí tlaku nejen uvnitř svalů, a tím vytlačení krve do centrálnějších částí žilního oběhu, ale sval tlačí také na žíly probíhající v podkožním vazivu a vytlačuje z nich krev centrálně. Protože žíly jsou opatřeny chlopněmi, krev při ochabnutí svalu se nevrací a naopak při ochabnutí svalu se žíly znovu naplňují. Proto rytmické a pravidelné střídání stahu a ochabnutí znamená velkou pomoc k udržení stálého proudu krve k srdci. Naopak silácký výkon, spojený s výdrží, znamená zpomalení až dočasné zastavení proudu krve v žilách a městnání krve v žilní části oběhu. Rytmické zvětšování negativního nitrohrudního tlaku při dýchání nasává krev do velkých žil v hrudní dutině, a tím k pravému srdci ze všech perifernějších přilehlých žilních oblastí. Pulsace arterií, pokud probíhají vedle sebe tepna a žíla, napomáhají také udržování toku žilní krve. Pro funkci srdce je zapotřebí udržet správný proud krve v žilách: vázne-li žilní návrat krve a mění se náplň srdce, vázne i jeho činnost. Zpomalí-li se žilní návrat, dochází k většímu prostupu tekutých součástí krve do tkáňových prostorů, vznikají otoky. Zvětšená váha stagnujícího sloupce krve roztahuje žilní stěny, ty časem ztrácejí pružnost a vzniká trvalé rozšíření žil. Proud krevní je v nich nadále zhoršován nedomykavostí chlopní, jak vidíme u lidí zaměstnaných statickou prací vstoje. Obr. 4. Městnání krve v žilách při usilovném zatnutí pěsti (statická práce). Zdroj teoretického úvodu: Seliger - Fyziologie tělesné zátěže
Návod k práci Základní ukazatele srdeční činnosti a krevního oběhu - PC Poslech lidského srdce Počítání srdeční frekvence Měření krevního tlaku Proud krve v žilách S pomocí informací z teoretického úvodu vypracuj následující úkoly, sestav protokol. 1. Sedni si na židli, vzpaž jednu paži (nech vzpaženo cca 1 min, druhá paže volně připažená). Potom polož vedle sebe obě ruce a pozoruj jejich zbarvení. Co pozoruješ? Vysvětli. 2. Pozoruj údery srdečního hrotu na stěnu hrudníku. (provedení - vybraný student doběhne chodbou na konec a zpět, následně se svlékne do půl těla. Ostatní pozorují údery srdečního hrotu. na těle spolužáka ve stoje - 1) před zátěží, 2) po zátěži) Popiš ve kterém místě jsou údery viditelné. Jak se změní výraznost úderů před a po zátěži?) 3. Poslech lidského srdce (pracujte ve dvojicích, poslechněte srdce na různých místech hrudníku - na prsou i na zádech, vlevo, vpravo. Charakterizujte a vysvětlete ozvy srdeční) 4. Tep, tepová frekvence (dvojice). Zjisti pohmatem tep na několika místech svého těla (krkavice, tepna pažní, tepna vřetenní event. jiné). Ověř si zpoždění tepů na vzdálenějších místech těla (jednu ruku polož na srdce, druhou rukou nahmátni tepnu vřetenní). Vysvětli tento jev. Zjisti svoji klidovou TF - opakovaným měřením. čas Naměřená hodnota Po uklidnění (3min) vsedě nebo vleže měř opakovaně v 30s různých intervalech a na různých místech. Vyplň tabulku 15s naměřených hodnot. Z jednotlivých měření vždy 10s přepočítej TF/min. Výslednou TF vypočti jako aritmetický 5s průměr jednotlivých měření: Průměrnou TF zaznamenej do tabulky společně s průměrnými hodnotami dalších 9 spolužáků Jeden z dvojice začne prohloubeně dýchat. Po 3 minutách prohloubeného dýchání měříme tep (měřený v prohloubeném dýchání pokračuje) v pěti 15s intervalech. Porovnáme průměrnou TF při prohloubeném dýchání s jeho klidovou TF. Jsou podstatné rozdíly? Vysvětli. Druhý student si připevní senzor pro měření srdeční frekvence na ucho a cca 1 minutu měříte. Druhý z dvojice zaznamenává každých 5 vteřin hodnotu do tabulky. Po minutě začne sledovaná osoba dělat 40 dřepů stále měříte a zaznamenáváte. Po skončení cvičení stále měříte a zaznamenáváte ještě cca 3 minuty než se vrátí tepová frekvence na klidovou hodnotu. Z naměřených hodnot sestavte graf závislosti srdeční frekvence na čase můžete v Excelu, nebo použijte milimetrový papír v protokolu (zvolte vhodné měřítko). Za kolik minut se TF dostane na klidovou hodnotu? Je rozdíl mezi trénovaným a netrénovaným organismem? Jaký?. čas tep čas tep čas tep čas tep čas tep čas tep 0 45 90 135 180 225 5 50 95 140 185 230 10 55 100 145 190 235 15 60 105 150 195 240 20 65 110 155 200 245 25 70 115 160 205 250 30 75 120 165 210 255 35 80 125 170 215 260 40 85 130 175 220 265
5. Měření krevního tlaku. Vyšetřete hodnotu krevního tlaku pohmatem a poslechem (dle návodu). Po té proveďte kontrolní měření na digitálním tonometru. (pozn. změřte hodnotu TK 3x, spočítejte průměrnou hodnotu u systolického i diastolického tlaku). Liší se hodnoty naměřené poslechovou metodou a hodnoty získané z digitálního přístroje? Je váš krevní tlak normální? Hodnoty TK měřené digitálně (průměrná čísla) opět zaznamenejte u celé své kontrolní skupiny. 6. Zatněte pěst a zacvičte paží v loketním kloubu. Vysvětlete změny na cévách předloktí. 7. Další možností sledování činnosti srdce je měření EKG, které nám dává ucelený obraz o aktivitě srdce a jeho jednotlivých částí. Výsledkem měření je grafické zobrazení srdeční činnosti elektrokardiogram. Senzor EKG připojte přes USB link k počítači spusťte Data Studio. Podle obrázku připojte elektrody senzoru EKG na tělo: 1) Nejdříve si sundejte prstýnky, náramky atp. Důkladně mýdlem omyjte a osušte příslušná místa, kde budou přichyceny elektrody. 2) Nalepte elektrodové náplasti na levé a pravé předloktí (těsně pod loketní jamku) a na pravé zápěstí. 3) Připojte elektrody jako první!! černou na pravé zápěstí, potom zelenou na pravé předloktí a poslední červenou na levé předloktí. 4) Na senzoru se rozbliká červená dioda rychlostí, která odpovídá srdečnímu rytmu. Můžete začít měřit v Data Studiu vidíte na obrazovce graf závislosti napětí na čase. Spusťte měření (vlevo nahoře ikonka Start ) a měřte cca 15 vteřin klikněte Konec Máte potřebný graf pokud umístíte kurzor na časovou číselnou osu můžete nastavit rozlišení času - vyberte takové, aby byla křivka dobře znatelná stačí 3 opakující se srdeční aktivity. Graf přeneste do protokolu: Je-li aktivní okno Data studia (vidíte na monitoru váš graf) stiskněte klávesu PrintScreen (uloží se obrázek monitoru a otevřete program Malování (v Programy Příslušenství), pomocí kláves Ctrl V vložte obrázek obrazovky, vyberte (klikněte v liště na možnost vybrat) vhodnou oblast obrázku (aby zůstaly u grafu osy), zmáčkněte Ctrl C, najeďte si zpět na protokol a použitím kláves Ctrl V, vložte na příslušné místo, je-li třeba rohem obrázku, upravte velikost. Úkol: Podle uvedených internetových stránek se pokuste svůj graf popsat. Použijte přitom pojmy T vlny, P vlny, Q vlny, R vlny, S vlny, QRS komplex. Co uvedené vlny představují? Dále na grafu vyznačte časový úsek, který představuje jednu opakující se srdeční cyklus. http://ekg.kvalitne.cz/popis5.htm http://ekg.kvalitne.cz/vzoryekg.htm Ve skupině porovnejte své výsledné kardiogramy. Jsou stejné nebo jsou na nich patrné rozdíly? Uveďte v závěru. Pozn. V závěru zhodnoťte získané hodnoty činnosti své oběhové soustavy. Porovnejte se s kontrolní skupinou (kontrolní skupina = 10 lidí včetně vás, od které získáváte údaje). Lze zjistit nějaké korelace mezi hodnotami tepové frekvence a krevního tlaku? Jak souvisí hodnoty TF, TK s životním stylem? Domníváte se, že vám v budoucnu hrozí onemocnění spojená s oběhovou soustavou? Proč?