background image

Cardiovascular 

system 

lecture 6

Dr. Noor


background image

background image

When a person is at rest, the heart pumps only 4 to 

6 liters of blood each minute. During strenuous 

exercise, the heart may be required to pump four to 

seven times this amount.. 


background image

The basic means by which the volume pumped by 

the heart is regulated are

(1) intrinsic cardiac regulation of pumping in 

response to changes in volume of blood flowing 

into the heart and 

(2) control of heart rate and strength of heart 

pumping by the autonomic nervous system


background image

The amount of blood pumped by the heart each 

minute is normally determined almost entirely by 

the rate of blood flow into the heart from the veins, 

which is called 

venous return. 

While  the volume 

of

blood

pumped from the left

ventricle

per 

beat 

called 

stroke volume (SV) 


background image

That is, each peripheral tissue of the body controls 

its own local blood flow, and all the local tissue 

flows combine and return by way of the veins to the 

right atrium. The heart, in turn, automatically 

pumps this incoming blood into the arteries so that 

it can flow around the circuit again.


background image

This intrinsic ability of the heart to adapt to 

increasing  volumes of inflowing blood is called 

the 

FrankStarling mechanism of the heart


background image

Basically, the Frank-Starling mechanism means that 

the greater the heart muscle is stretched during 

filling, the greater is the force of contraction and the 

greater the quantity of blood pumped into the aorta. 

Or, stated another way: 

Within physiological limits, 

the heart pumps all the blood that returns to it by 

way of the veins. 


background image

When an extra amount of blood flows into the 

ventricles, the cardiac muscle itself is 

stretched to greater length. This in turn causes 

the muscle to contract with increased force 

because the actin and myosin filaments are 

brought to a more nearly optimal degree of 

overlap for force generation. 


background image

In addition to the important effect of lengthening the 

heart muscle, still another factor increases heart 

pumping when its volume is increased. Stretch of 

the right atrial wall directly increases the heart rate 

by 10 to 20 per cent; this, too, helps increase the 

amount of blood pumped each minute, although its 

contribution is much less than that of the Frank-

Starling mechanism.


background image

background image

background image

background image

background image

The pumping effectiveness of the heart also is 

controlled by the sympathetic and 

parasympathetic (vagus) nerves, which 

abundantly supply the heart.

.


background image

The amount of blood pumped each minute 

(cardiac output) 

often can be increased more than 

100 per cent by sympathetic stimulation. By 

contrast, the output can be decreased to as low as 

zero or almost zero by vagal (parasympathetic) 

stimulation


background image

Strong sympathetic stimulation can increase the 

heart rate in young adult humans from the normal 

rate of 70 beats per minute up to 180 to 200 and, 

rarely, even 250 beats per minute. 


background image

Also, sympathetic stimulation increases the force of 

heart contraction to as much as double normal, 

thereby increasing the volume of blood pumped and 

increasing the ejection pressure.


background image

Conversely, inhibition of the sympathetic nerves to 

the heart can decrease cardiac pumping to a 

moderate extent in the following way: Under 

normal conditions, the sympathetic nerve fibers to 

the heart discharge continuously at a slow rate that 

maintains pumping at about 30 per cent above that 

with no sympathetic stimulation. 


background image

Therefore, when the activity of the sympathetic 

nervous system is depressed below normal, this 

decreases both heart rate and strength of ventricular 

muscle contraction, thereby decreasing the level of 

cardiac pumping as much as 30 per cent below 

normal.


background image

Strong stimulation of the parasympathetic nerve 

fibers in the vagus nerves to the heart can stop the 

heartbeat for a few seconds, but then the heart 

usually “escapes” and beats at a rate of 20 to 40 

beats per minute as long as the parasympathetic 

stimulation continues


background image

In addition, strong vagal stimulation can decrease 

the strength of heart muscle contraction by 20 to 30

per cent.

The vagal fibers are distributed mainly to the atria 

and not much to the ventricles, where the power 

contraction of the heart occurs.This explains the 

effect of vagal stimulation mainly to decrease heart 

rate rather than to decrease greatly the strength of 

heart contraction. 


background image

Nevertheless, the great decrease in heart rate 

combined with a slight decrease in heart 

contraction strength can decrease ventricular 

pumping 50 per cent or more.


background image

Excess potassium in the extracellular fluids 

causes the heart to become dilated and flaccid 

and also slows the heart rate. Large quantities 

also can block conduction of the cardiac 

impulse from the atria to the ventricles 

through the A-V bundle.


background image

Elevation of potassium concentration to only 8 to

12 mEq/L—two to three times the normal value—

can cause such weakness of the heart and abnormal 

rhythm that this can cause death.


background image

These effects result partially from the fact that a high 

potassium concentration in the extracellular fluids 

decreases the resting membrane potential in the 

cardiac muscle fibers.

As the membrane potential decreases, the intensity 

of the action potential also decreases, which makes 

contraction of the heart progressively weaker.


background image

Effect of Calcium Ions.

An excess of calcium ions causes effects almost 

exactly opposite to those of potassium ions, causing 

the heart to go toward spastic contraction.

This is caused by a direct effect of calcium ions to 

initiate the cardiac contractile process.


background image

Conversely, deficiency of calcium ions causes 

cardiac flaccidity, similar to the effect of high 

potassium. Fortunately, however, calcium ion levels 

in the blood normally are regulated within a very 

narrow range.

Therefore, cardiac effects of abnormal calcium 

concentrations are seldom of clinical concern.


background image

Increased body temperature, as occurs when one 

has fever, causes a greatly increased heart rate, 

sometimes to as fast as double normal. Decreased 

temperature causes a greatly decreased heart rate, 

falling to as low as a few beats per minute when a 

person is near death from hypothermia in the body 

temperature range of 60° to 70°F.


background image

. These effects presumably result from the fact that 

heat increases the permeability of the cardiac muscle 

membrane to ions that control heart rate, resulting in 

acceleration of the self-excitation process.


background image

Contractile strength of the heart often is enhanced 

temporarily by a moderate increase in temperature, 

as occurs during body exercise, but prolonged 

elevation of temperature exhausts the metabolic 

systems of the heart and eventually causes 

weakness. Therefore, optimal function of the heart 

depends greatly on proper control of body 

temperature by the temperature control mechanisms 

.


background image

background image

Q2 \\ Pulmonary congestion typically indicate 

the right ventricle problem :

A. True

B. False


background image

Given

these valves:

1. aortic semilunar valve
2. bicuspid (mitral) valve
3. pulmonary semilunar valve
4. tricuspid valve.
Arrange them in the order in which an erythrocyte 
pass through them after returning to the heart from 
the left arm

.

A. 1,2 3,4

B. 2,3,1,4

C. 3,1,2,4

D. 3,4,2,1

E. 4,3,2,1


background image



رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام عضوان و 139 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