background image

1

 

 

Babylon University  
College of Medicine    
Department of physiology 
Dr. Ghafil Saihood Hassan 2016 – 2017.   

 

2- Heart rate, heart sound and murmurs. 

Objectives: 

1.  Describe the heart rate. 
2.  Explain the mechanism of the heart sounds. 
3.  Explain the mechanism of the murmurs. 

Heart rate:  
   It  is  number  of  heart  beat.  The  contraction  of  atria  (atrial  systole)  is  followed  by 
contraction  of  the  ventricle  (ventricular  systole).  SA  node  able  to  generate  action 
potential with rate of 60 –90 beats/minute in young adult. When SA node does not 
generate action potential, AV node generates it at rate of 40 – 60 beats /minute and 
Purkinje fiber at rate of 20 – 40 beats /minute. Increase in heart rate will reduces the 
duration of ventricular diastole and so reduce the time available for ventricular filling 
that will reduce the stroke volume.   
   
Normal, and abnormal heart rate:  
   A  normal  heart  rate  is  varies  between  60  and  90  beats/min.  which  is  called 
normocardia. A fast heart rate, more than 100 beats/min. is called tachycardia. The 
electrocardiogram is normal except that the rate of heartbeat is increased. The general 
causes of tachycardia are:  
1-Increased body temperature.   
2-Stimulation of the heart by the sympathetic nerves.    
The term "bradycardia" means a slow heart rate, usually defined as less than 60 beats 
per minute (eg Athletes and vagal stimulation). See figure 7. 
 

 

Figure (7): sinus tachycardia and bradycardia (Hall, 2016) 

    
Effects autonomic nervous system on heart rate: 
 
   Figure 8 shows the effect of sympathetic and parasympathetic on heart rate.   
   Stimulation  of  the  sympathetic  nervous  system  activates  B

receptors  in  the  SA 

node  by  norepinephrine  which  increases  inward  Na  ion  current

That  mean  the  SA 

node is depolarized to threshold more frequently (increase heart rate).  


background image

2

 

 

   Stimulation of parasympathetic nervous system activates muscarinic receptors by 
acetylcholine  (Ach)  in  the  SA  node  which  decreases  inward  Na  ion  current.  That 
mean SA node is depolarized to threshold less frequently (decreased heart rate). 
 

   

 

Figure (8): Effect of autonomic nervous system on the heart (Ganong's review of 

medical physiology 2010) 

 

Effect of Body temperature on heart rate: Increase temperature as occur in fever, 
increases  permeability of  the  cardiac muscle  membrane. During fever  the heart rate 
increases  approximately  18  beats/min.  per  one  C°.  Decrease  temperature  causes 
greatly decreased heart rate. Contractile strength of the heart often is enhanced by a 
moderate  increase  in  temperature,  but  prolonged  elevation  of  the  temperature 
exhausts the metabolic system of the heart and causes weakness. 
Factors increase heart rate:  
1-Decreased activity of baroreceptors.    
2- Inspiration.  
3- Excitement.  
4- Anger. 
5- Painful stimuli.  
6- Hypoxia.  
7- Norepinephrine.  
8- Exercise.  
9- Epinephrine.  
10- Fever.  
11- Thyroid hormone 
Factors decrease heart rate: 
1- Increased activity of baro-receptors.  
2- Expiration.  
3- Grief. 
4- Stimulation of pain fiber in trigeminal nerve.  
5- Increased intracranial pressure. 

 


background image

3

 

 

Heart sound 

   When  the  stethoscope  is  placed  on  the  chest  wall  over  the  heart,  two  sounds  are 
normally heard during each cardiac cycle (1st & 2nd heart sounds). Opening of the 
valve does not hear because this is slowly developing process that normally makes no 
noise. When the valve close, the vanes of the valves and the surrounding fluid vibrate 
under the influence of the sudden pressure in all directions through the chest.  
1-First  heart  sound:  When  the  ventricles  contract,  first  heart  sound  is  heard  by 
closure of the A-V valves. Vibration is low in pitch and relatively long. The valves 
bulge backward toward the atrium until the chordae tendineae abruptly stops the back 
bulging.    
2-Second  heart  sound:  When  the  aortic  and  pulmonary  valves  close  at  end  of 
systole, they close rapidly and vibrate for short period of higher pitch.  
    The duration of the 1

st

. heart sound (0.14 second), is longer than the second heart 

sound (0.11 second); this is because the semilunar valves are tauter than AV valves, 
so they vibrate for short period than do AV valves. The first heart sound has a lower 
frequency (pitch) which is 25-45 Hz than second heart sound (50 Hz), this is because 
the  tautness  of  the  semilunar  valves  in  comparison  with  much  less  taut  AV  valves. 
Second heart sound is single during expiration, while the interval between aortic and 
pulmonary valve closure during inspiration is frequently long enough for the second 
sound  to  be  re-duplicated  (physiological  splitting)  because  during  inspiration,  the 
venous return increases, so there will be a delay in filling the right ventricle and delay 
in the closure of the pulmonary valve. 
Third heart sound: It has duration of 0.1 second, not heard normally by stethoscope. 
It is physiological sound in children and in young adult. It occurs in the middle third 
diastole, caused by rapid ventricular filling and is probably due to vibration set up by 
the  in-  rush  of  blood.  It  is  a  low-pitched  sound  and  can  be  heard  after  the  S

2

.  It  is 

heard  in  normal  heart;  in  children  and  in  adult  during  exercise.  It  is  also  heard  in 
anemia, and AV valve regurgitation. 
Fourth heart sound: Normally not heard with stethoscope, but by phonocardiogram, 
because  it  has  low  frequency  (20  Hz).  It  occurs  immediately  before  the  first  heart 
sound  at  late  diastole.  This  sound  occurs  due  to  atrial  contraction.  It  is  caused  by 
inrush of blood into the ventricle. It is not heard in normal hearts but occurs during 
ventricular  overload  as  in  severe  anemia,  Thyroitoxicosis  (hyperthyroidism)  or  in 
reduced ventricular compliance and in hypertension. See figure 9. 
   The  third  and  fourth  sounds  are  low  frequency.  They  give  a  characteristic  gallop 
rhythm.  Both  sounds  are  best  heard  with  the  bell  of  the  stethoscope  at  the  cardiac 
apex.  


background image

4

 

 

 

Figure (9): Heart sounds (Ganong's review of medical physiology 2010

 
Murmurs
         
    Murmurs  or  bruits  are  abnormal  sound  heard  in  various  parts  of  CVS.  Normal 
blood  flow  is  laminar  and  non-turbulent  (silent)  up  to  critical  velocity.  Above  this 
velocity  and  beyond  an  obstruction,  blood  flow  is  turbulent  (creates  sound).  Blood 
flow speeds when an artery or a heart valve is narrowed. The major cause of cardiac 
murmur  is  the  disease  of  the  heart  valves.  When  the  orifice  of  a  valve  is  narrowed 
(stenosis),  blood  flow  through  it  is  accelerated  and  turbulent.  When  a  valve  is 
incompetent,  blood  flow  backward  through  it  (regurgitating)  that  accelerates  flow. 
mechanical events of cardiac cycle. Murmur due to disease of a particular valve can 
generally be heard well when the stethoscope is over that valve. See figure 10
 

 

Figure (10): Turbulent blood flow (Ganong's review of medical physiology 2010

 
The time of murmurs are listed below table. 
 
Table (1): 
Show type of valve, abnormality and timing of murmur. 

Valve 

   Abnormality 

Timing of murmur 

Aortic or pulmonary 

Stenosis 

Systolic 

Insufficiency 

Diastolic 

Mitral or tricuspid  

Stenosis 

Diastolic 

Insufficiency 

Systolic 

  




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 109 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل