Funkcie obehovej sústavy
Obehová (kardiovaskulárna) sústava zabezpečuje transport kyslíka, živín, hormónov a imunitných buniek, odstraňovanie metabolitov, udržiavanie acidobázickej rovnováhy a termoreguláciu. Tvoria ju srdce ako pumpa, cievy (artérie, arterioly, kapiláry, venuly a žily) a krv ako cirkulujúce médium. Funkčne sa delí na systémový (telový) a pľúcny obeh; dopĺňa ju lymfatická sústava vracajúca intersticiálnu tekutinu do krvného riečiska a podieľajúca sa na imunitnej odpovedi.
Makroskopická anatómia srdca
Srdce je dutý svalový orgán veľkosti zovretej päste, uložený v prednom mediastíne, obalený perikardom. Má štyri dutiny: pravú predsieň (PP), pravú komoru (PK), ľavú predsieň (ĽP) a ľavú komoru (ĽK). Krv priteká do PP hornou a dolnou dutou žilou, do ĽP štyrmi pľúcnymi žilami. Z PK vychádza pľúcna tepna smerujúca do malého obehu, z ĽK aorta do veľkého obehu.
Medzi predsieňami a komorami sú atrioventrikulárne (AV) chlopne – trikuspidálna vpravo, mitrálna (bikuspidálna) vľavo; na výstupe komôr sú semilunárne chlopne – pľúcna a aortálna. Chlopne usmerňujú prietok a zabraňujú spätnému regurgitovaniu krvi.
Stavba steny srdca a ciev
Stenu srdca tvoria tri vrstvy: endokard (vnútorná výstelka), myokard (pracovný sval s charakteristickými kardiomyocytmi s vloženými diskami a elektrickou synkronizáciou) a epikard (viscerálny list perikardu). Stena artérií má tunica intima (endotel), media (hladká svalovina, elastické lamely) a externa (väzivo); žily majú tenšiu mediu a chlopne. Arterioly regulujú periférnu rezistenciu, kapiláry (kontinuálne, fenestrované, sinusoidné) sprostredkúvajú výmenu látok, venuly zberajú krv a usmerňujú leukocytárny prestup.
Vencové (koronárne) tepny a zásobenie myokardu
Srdce vyživujú dve hlavné koronárne tepny odstupujúce z aorty: LCA (left coronary artery) sa delí na left anterior descending – LAD a circumflex – CX; RCA (right coronary artery) zásobuje pravé oddiely a časť vodivého systému. Prietok je najvyšší v diastole. Venózny odtok prebieha najmä cez coronary sinus do PP.
Elektrický vodivý systém a automatizmus
Rytmus generuje SA uzol (sínusovo-predsieňový) s fyziologickou frekvenciou 60–100/min, vlna depolarizácie sa šíri na predsiene a do AV uzla, ktorý fyziologicky spomaľuje vedenie (umožní naplnenie komôr). Odtiaľ impulz prechádza Hisovým zväzkom s ramienkami (ľavé predné/zadné, pravé) a Purkyňovými vláknami na pracovný myokard. Automatizmus zabezpečujú „pacemaker“ prúdy (If) a iontové kanály (Na⁺, Ca²⁺, K⁺).
Srdcový cyklus: systola a diastola
Srdcový cyklus pozostáva z diastoly (relaxácia a plnenie) a systoly (kontrakcia a ejekcia). Diastola zahŕňa izovolumickú relaxáciu a rýchle/pomalé plnenie komôr, systola izovolumickú kontrakciu a ejekčnú fázu. Kľúčové objemy: EDV (end-diastolický), ESV (end-systolický); tepový objem = EDV − ESV, minútový srdcový výdaj (CO) = tepový objem × srdcová frekvencia.
Hemodynamika a princípy prietoku
Prietok krvi (Q) sa riadi vzťahom Q = ΔP/R, kde ΔP je tlakový gradient a R periférna rezistencia (Poiseuille: závisí najmä od polomeru cievy – štvrtá mocnina). Arterioly ako „kohútiky“ obehu najviac ovplyvňujú rezistenciu. Reynoldovo číslo určuje laminárny vs. turbulentný prietok; turbulentný prietok je energeticky náročnejší a generuje šelesty.
Regulácia srdcovej činnosti: intrinsická a extrinsická
- Frank-Starlingov mechanizmus: väčšie naplnenie (preload) → silnejšia kontrakcia vďaka optimálnej dĺžke sarcomér.
- Autonómny nervový systém: sympatikus (β1) zvyšuje chronotropiu, dromotropiu, inotropiu a lusitropiu; parasympatikus (n. vagus) pôsobí opačne.
- Humorálne faktory: katecholamíny, renín-angiotenzín-aldosterón, natriuretické peptidy, iónové a metabolické signály (pH, CO₂, laktát).
- Baro- a chemoreflexy: krátkodobá regulácia tlaku a ventilácie.
Arteriálny tlak a pulzová vlna
Systolický a diastolický tlak odrážajú výstup ĽK a periférnu rezistenciu. Stredný arteriálny tlak (MAP) aproximuje perfúzny tlak a možno ho odhadnúť ako diastolický + 1/3 pulzového. Pulzová vlna sa šíri elastickým riečiskom; s vekom a kalcifikáciou sa zvyšuje rýchlosť pulzovej vlny a centrálne zaťaženie ĽK (afterload).
Mikrocirkulácia a výmena látok
Na úrovni kapilár prebieha difúzia (O₂, CO₂), filtrácia a reabsorpcia podľa Starlingových síl (hydrostatický vs. koloidno-osmotický tlak). Prebytočná intersticiálna tekutina sa odvádza lymfatickými kapilárami. Endotel reguluje tonus (NO, prostacyklín), hemostázu a zápalové procesy (adhézne molekuly).
Krv: zloženie a viskozita
Krv pozostáva z plazmy (voda, proteíny – albumín, globulíny, fibrinogén) a tvarovaných elementov (erytrocyty, leukocyty, trombocyty). Hematokrit a teplota ovplyvňujú viskozitu, ktorá vplýva na periférnu rezistenciu. Erytrocyty nesú hemoglobín; ich deformabilita a koncentrácia modulujú mikrocirkuláciu a dodávku kyslíka.
Lymfatický systém: drenáž a imunita
Lymfatické kapiláry zbierajú intersticiálnu tekutinu a vracajú ju cez hrudný a pravý lymfatický vývod do žilného systému. Lymfatické uzliny filtrujú lymfu, prezentujú antigény a koordinujú adaptívnu imunitu. Poruchy drenáže vedú k lymfedému.
Vývin (embryológia) obehovej sústavy
Srdce sa vyvíja z kardiogénnej oblasti mezodermu ako trubica, ktorá prechádza loopingom a septáciou na štyri dutiny. Endokardiálne vankúše formujú chlopne a septá. Poruchy septácie a vývodov vedú ku vrodeným chybám (defekt septa, transpozícia veľkých ciev, perzistujúci ductus arteriosus).
Elektrokardiografia (EKG): princíp a klinický význam
EKG zaznamenáva vektorové sumy elektrickej aktivity srdca. Základné intervaly: P vlna (depolarizácia predsiení), QRS (depolarizácia komôr), T vlna (repolarizácia komôr). Interval PR odráža AV vedenie, QT elektrickú systolu komôr (závislú od frekvencie). Deviácie osi, poruchy vedenia a ischemické zmeny poskytujú diagnostické informácie.
Mechanika chlopní a srdcové šelesty
Otvorenie a zatvorenie chlopní je pasívne, riadené rozdielmi tlakov. Prvý ozva (S1) súvisí s uzáverom AV chlopní, druhý (S2) so semilunárnymi. Patologické šelesty vznikajú turbulentným prietokom pri stenóze (zúženie) alebo regurgitácii (nedovieravosť). Dynamika šelestu (časovanie, tvar, irradiácia) pomáha určiť postihnutú chlopňu.
Fyziologické prispôsobenie: námaha, ortostatika, teplo a chlad
Pri záťaži stúpa CO zvýšením frequencie aj tepového objemu, presúva sa prietok do pracujúcich svalov (lokálne vazodilatačné metabolity). Ortostatika aktivuje baroreflex a venokonstrikciu na udržanie perfúzie mozgu. Teplo podporuje vazodilatáciu kože (strata tepla), chlad vazokonstrikciu (šetrenie tepla).
Patofyziologické okruhy (prehľad)
- Ischemická choroba srdca: ateroskleróza koronárnych artérií vedie k nerovnováhe medzi ponukou a spotrebou O₂.
- Srdcové zlyhávanie: porucha systolickej alebo diastolickej funkcie; neurohumorálna aktivácia a remodelácia myokardu.
- Hypertenzia: zvýšený afterload, hypertrofia ĽK, poškodenie cieľových orgánov.
- Poruchy rytmu: od benígnych extrasystol po fibriláciu predsiení a komorové arytmie.
- Chlopňové chyby: stenózy/regurgitácie menia hemodynamické zaťaženie a objemy.
- Tromboembolické stavy: Virchowova triáda (stáza, poškodenie endotelu, hyperkoagulácia).
Vekové zmeny a pohlavné rozdiely
Starnutie prináša rigiditu veľkých artérií, hypertrofiu ĽK po tlakovom preťažení, fibrózu prevodného systému a vyššie riziko arytmií. Hormonálne rozdiely (napr. estrogény pred menopauzou) ovplyvňujú cievny tonus a metabolizmus lipidov.
Diagnostické metódy v kardiovaskulárnej medicíne
- Neinvazívne: EKG, Holter, echokardiografia (M-mode, 2D, Doppler), CT/MR srdca, ergometria, ABI, PWV.
- Invazívne: koronárna angiografia, hemodynamika (tlaky, saturácie), elektrofyziologické štúdie.
- Laboratórne: troponíny, BNP/NT-proBNP, lipidový profil, zápalové markery.
Hemostáza: rovnováha medzi krvácaním a trombózou
Primárna hemostáza zahŕňa adhéziu a agregáciu trombocytov; sekundárna koagulácia aktivuje kaskádu s tvorbou fibrínu. Antikoagulačné mechanizmy (antitrombín, proteín C/S) a fibrinolýza (plazmín) bránia nadmernej trombotizácii. Endotel je kľúčový modulátor rovnováhy.
Vplyv životného štýlu a prostredia
Fyzická aktivita, strava s priaznivým profilom tukov, nefajčenie, kontrola tlaku a glykemie, manažment stresu a kvalitný spánok dlhodobo zlepšujú cievne zdravie. Chronické expozície (hluk, znečistenie ovzdušia, sedavosť) sú spojené s endoteliálnou dysfunkciou a aterogenézou.
Adaptácie pri tehotenstve a výškovom pobyte
V gravidite stúpa objem plazmy a srdcový výdaj, klesá systémová rezistencia. Vo vysokohorskom prostredí kompenzuje nižší parciálny tlak O₂ hyperventilácia a polyglobúlia; dlhodobá expozícia vedie k vaskulárnym a hematologickým adaptáciám.
Kardiovaskulárne implantáty a technológie
Pacemaker a kardioverter-defibrilátor upravujú rytmus a predchádzajú náhlemu úmrtiu. Stenty a bypassy obnovujú koronárny prietok. Transkatétrové chlopne (TAVI) riešia aortálnu stenózu u rizikových pacientov. Pokročilá monitorácia (telemetria, nositeľné senzory) umožňuje skoré zachytenie dekompenzácie.
Zhrnutie
Obehová sústava je dynamický systém, v ktorom srdce, cievy a krv spolupracujú na zabezpečení perfúzie tkanív a homeostázy. Jej výkon určuje kombinácia elektrickej koordinácie, mechanickej efektivity, vaskulárneho tonusu a kvality krvi. Porozumenie anatómii, fyziológii a regulačným mechanizmom umožňuje správne interpretovať klinické prejavy, cielene diagnostikovať a racionálne zasahovať do porúch, ktoré patria medzi najčastejšie príčiny chorobnosti a úmrtnosti v populácii.
