Η επίδραση βλαπτικών ουσιών στην καρδιά, το κυκλοφορικό συστημα, τους ιστους και τα όργανα του ανθρώπινου οργανισμού. Πως βλαβερές ουσίες προκαλούν προβλήματα όπως η βραδυκαρδία - ταχυκαρδία, το οίδημα,
της Δήμητρας Σπανού , Χημικού, Καθηγήτριας Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, 1ου Γυμνασίου Δάφνης
υπό κατασκευή
Είναι κατανοητό, ότι οι τοξικές ουσιες μπορούν να επιρρεάσουν το ενδοκρινικό σύστημα, εφ όσον η δράση τους πάνω στις ορμόνες έχει αποδειχθεί. Επίσης και η δράση τους στο νευρικό σύστημα , αφού πολλές από αυτές επιρρεάζουν τους νευροδιαβιβαστές , με αγωνιστική ή ανταγωνιστική συμπεριφορά. Εκεί που χρειάζεται να γίνει μεγαλύτερη έρευνα και να δωθούν περισσότερες διευκρινίσεις, είναι η επίδρασή τους στο κυκλοφορικό και αναπνευστικό , εφ όσον στις δηλητηριάσεις, έχουμε πολλές φορές, συμπτώματα που σχετίζονται και με την κυκλοφορία του αίματος και με την καρδιά ( ταχυκαρδία, βραδυκαρδία, αρρυθμίες κ.α.)
Την απάντηση θα την πάρουμε αφού αντιληφθούμε ότι η ρύθμιση του κυκλοφορικού και η καρδιά βρίσκονται κάτω από τον έλεγχο του νευρικού συστήματος
ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ
Το Κυκλοφορικό Σύστημα
Είναι ένα κλειστό σύστημα σωλήνων (αρτηριών, τριχοειδών και φλεβών) μεταξύ των οποίων παρεμβάλεται η καρδιά. Η κινούσα δύναμη για την κυκλοφορία του αίματος είναι η διαφορά πίεσης στην αρχή και το τέλος του συστήματος της ροής. Κατά μήκος της ροής έχουμε ελάττωση της πίεσης που καταναλώνεται για να υπερνικίσει τις αντιστάσεις στην ροή. Η απώλεια αναπληρώνεται με την άσκηση δύναμης στην αρχή των αρτηριών της μεγάλης κυκλοφορίας (αορτή) και της μικρής (πνευμονική αρτηρία). Τον ρόλο αυτόν τον αναλαμβάνει η καρδιά.
Για τον λόγο ότι τα αγγεία του σώματος δεν βρίσκονται συνεχώς σε σταθερή κατάσταση, ιδιαίτερα τα τριχοειδή όπου αλλάζει ο αριθμός και το εύρος τους ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού, από τις τρεις παραμέτρους του κυκλοφορικού
1. αρτηριακή πίεση
2. καρδιακή παροχή
3. ολική αγγειακή αντίσταση
αυτό που πρέπει να παραμένει σταθερό είναι η αρτηριακή πίεση , ενώ οι άλλες δύο μεταβάλλονται
Λειτουργεί λοιπόν κεντρικός συντονιστικός μηχανισμός που αφού πληροφορείται για την κατάσταση που επικρατεί σε ολόκληρο το σώμα στα αγγεία και την καρδιά, ρυθμίζει την καρδιακή παροχή ώστε να εξισορροπέι τις μεταβολές. Για να ρυθμίσει την παροχή ρυθμίζει την ένταση στους ιστούς του κυκλοφορικού
- Η αντίσταση στην ροή των αγγείων εξαρτάται από την υφή του αίματος, τον αριθμό των τριχοειδών αγγείων που συμμετέχουν στην κυκλοφορία ανάλογα με τον μεταβολισμό, Το εύρος επίσης των αγγείων σε κάθε περιοχή του σώματος είναι κάτω από των έλεγχο του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος, με δυνατότητες σύσφιξης ή χαλάρωσης ανάλογα.
οι αντιστάσεις στην ροή μεταβάλλονται , μεταβάλεται αντίστοιχα και η παροχή του αίματος ώστε να διατηρείται σταθερή η αρτηριακή πίεση
Η αρτηριακή πίεση στην αρχή της κυκλοφορίας είναι η μέγιστη γιατί εκεί έχουμε το στενότερο σημείο της κυκλοφορίας (διάμετρος αορτής 3cm). Αμέσως μετά τα αγγεία πολλαπλασιάζονται , διευρύνονται και όταν καταλήγουν σε τριχοειδή (για την μεγάλης κυκλοφορίας διατομή 800 φορές μεγαλύτερη από της αορτής), αυξάνει ή ελαττώνεται ο αριθμός που ενεργοποιούνται κάθε φορά, ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού.
- Επίσης το ΚΝΣ ασκεί έλεγχο απευθείας και στην καρδιά ρυθμίζοντας τις ώσεις (παλμούς) με ταν πνευμονιογαστρικά νεύρα που αναφέρονται πιο κάτω. Έτσι αν για παράδειγμα ασκείται έντονη μυική εργασία τότε η καρδιά αυξάνει την συχότητα των παλμών της και βέβαια αυξάνεται και η ταχύτητα του αίματος στα αγγεία. εάν τα αγγεία δεν έχουν δυνατότητα επί πλέον διεύρυνσής τους
Οι περιοχές στον προμήκη είναι τα εξής:
1. Η υπερτασική περιοχή που διεγείρει την έκκριση νοραδρεναλίνης και έτσι ασκείται μια διαρκή τάση στά αγγεία που τα διατηρεί σε έναν βαθμό αγγειοσυστολής , γνωστή σαν μυικός τόνος.
2. η υποτασική περιοχή που ρυθμίσει την έκκριση GABA (αρνητική ανάδραση) . Το GABA είναι ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής που αναστέλλει στην περίπτωση αυτή την λειτουργία της υπερτασικής περιοχής , προκαλεί διαστολή των αγγείων , χαλάρωση, βραδυκαρδία, πτώση πίεσης.
3.μια περιοχή που επηρρεάζει την καρδιά και το κυκλοφορικό. Διέγερση της περιοχής αυτής προκαλεί αύξηση του τόνο των πνευμονογαστρικών νεύρων (τα οποία ελέγχει) . Η επίδραση στην καρδιά ανάλογα με τους υποδοχείς είναι
α. διεγερτική (επιτάχυνση παραγωγής διεγέρσεων - ταχυκαρδία) και αύξηση της έντασης της συστολής όταν λειτουργουν οι συμπαθητικές νευρικές ίνες
β. χαλαρωτική (επιιβραδυνση παραγωγής διεγέρσεων - βραδυκαρδία) και μείωση της έντασης της συστολής όταν λειτουργουν οι παρασυμπαθητικές νευρικές ίνες
. Νευροδιαβιβαστής είναι η ακετυλοχολίνη και στις δυο περιπτώσεις
Πως ρυθμίζεται η φυσιολογική λειτουργία της καρδιάς
Η λειτουργία της καρδιάς ρυθμίζεται από περιοχές του εγκεφάλου στον προμήκη μυελό
Οι περιοχές του που αφορούν τον έλεγχο της καρδιάς είναι στον προμήκη μυελού (καρδιαγγειακά κέντρα) Τα κέντρα αυτά δέχονται πληροφορίες από διάφορα άλλα τμήματα του εγκεφάλου και από την περιφέρεια
Αισθητήρες που μεταφέρουν πληροφορίες στο ΚΝΣ για την κατάσταση στην καρδιά
Την κατάσταση της καρδιάς και της λειτουργίας αυτής καταγράφουν δυο τύπων αισθητήρες: Οι τασιουποδοχείς και οι χημειουποδοχείς
Τασιουποδοχείς
καί στην καρδιά και μετρούν την πίεση στα αγγεία. Υπάρχουν τασιουποδοχείς για χαμηλές πιέσεις και στην καρδιά των ανθρώπων τους βρίσκουμε (που καταλήγουν φλέβες) στα τοιχώματα του δεξιού κόλπου και δεξιάς κοιλίας της καρδιάς, ενώ τασιουποδοχείς για υψηλές πιέσεις βρίσκονται στο αορτικό τόξο (5)και στο τοίχωμα της αριστερής κοιλίας και στέλνουν τις μετρήσεις τους απευθείας στον προμήκη μυελό
Παραδείγματα:
- Εάν οι υποδοχείς στον προμήκη δώσουν χαμηλή τάση του CO2 (υποκαπνία) αναστέλεται το ανασταλτικό κέντρο του με αποτέλεσμα ταχυκαρδία, άρα εντονότερη η πρόσληψη του οξυγόνου και ο μεταβολισμός (που δίνει το CO2)
- Σε αντίθετη περίπτωση αύξησης του διοξείδιου του άνθρακα (υπερκαπνία) προκαλεί αύξηση του νευρογενή τόνου των αγγείων (πλην της καρδιάς και του εγκεφάλου που δεν διαθέτουν) .
Για τον αγγειακό τόνο αναφέρεται πιο κάτω
Συνέπεια αυτού είναι η μείωση της αιμάτωσης των οργάνων και κυρίως του δέρματος , του γαστρεντερικού και των μυών. Ταυτόχρονα αύξηση της αιμάτωσης του εγκεφάλου και της καρδιάς (κεντροποίηση της κυκλοφορίας). Προφανώς η λειτουργία της καρδιάς εντείνεται όπως και η διαδικασία της αναπνοής
- Ανώτερα συνεργαζόμενα κέντρα του εγκεφάλου, στον φλοιό και τον υποθάλαμο, ασκούν επιδράσεις στα κέντρα της καρδιάς και το αγγειοκινητικό, ώστε προκαλούν ανάλογα αποτελέσματα, βραδυκαρδία ή ταχυκαρδία, αγγειοδιαστολή ή αγγειοσυστολή, ανάλογα προς τα που πρέπει να ισορροπήσει το σύστημα
- Νευρικές ώσεις από τασιουποδοχείς στην περιφέρεια αποστέλονται σε κέντρα που ρυθμίζουν την κυκλοφορία. Ο αριθμός τους ανά δευτερόλεπτο , είναι ανάλογος της αρτηριακής πίεσης που επικρατεί στα αγγεία. Αύξημένος αριθμός κεντρομόλων ώσεων αναστέλει το επιταχυντικό κέντρο της καρδιάς στον προμήκη, και το αγγειοκινητικό, με αποτέλεσμα την βραδυκαρδία, μείωση έντασης συστολής στην καρδιά και διαστολή των αγγείων
- Η ακετυλοχολίνη επιδρά σε ειδικούς υποδοχείς, στην κυτταρική μεμβράνη των ινών του μυοκαρδίου και επιρεάζουν την διέλευση των ιόντων Νατρίου. Η επίδραση διαρκεί ελάχιστα γιατί η ακετυλοχολίνη διασπάται με την βοήθεια του ενζύμου ακετοχολινεστεράση. Ουσίες που δεσμεύουν ή καταστρέφουν την ακετοχολινεστεράση σε υποδοχείς του παρασυμπαθητικού, επιτείνουν εκεί την δράση της ακετυλοχολίνης με αποτέλεσμα την βραδυκαρδία. Τέτοια ουσίες είναι για παράδειγμα τα δηλητήρια , οργανοφωσφωρικοί εστέρες και οι εστέρες των καρβαμιδίων το δηλητήριο της μέλισσας , ο οξικός μόλυβδος κ.α.
βλέπε για αντιχολινεστερασικά στο
Είναι οι ονομαζόμενες αντιχολινεστερασικές που δρουν σε ιστούς και όργανα που δρουν εκεί χολιναγωγά νεύρα στα οποία προκαλούν συγκέντρωση ακετυλοχολίνης. Στο κυκλοφορικό εμφανίζεται αγγειοδιαστολή και βραδυκαρδία
Αντίθετα υπάρχουν άλλες ουσίες που παρακωλύουν την επίδραση της ακετυλοχολίνης στα πνευμονιογαστρικα νεύρα του παρασυμπαθητικού με συνέπεια να δρα στους υποδοχείς του συμπαθητικό που προκαλεί ταχυκαρδία. Μια τέτοια ουσία είναι η ατροπίνη που χορηγείται και σαν αντίδοτο σε περιπτώσεις δηλητηριάσεων από τα αντιχολινεστερασικά.
βλέπε για ατροπίνη στο
- Αισθητήριοι υποδοχείς σε αεραγωγούς σωλήνες ενεργοποιούνται από ουσίες πάνω σε βλενογόνο, λάρυγγα, τραχείες βρόγχους και αποστέλλουν κεντρομόλες νευρικές ώσεις στο πνευμονογεστρικό κέντρο στον προμήκη μυελό, διεγείρουν το ανασταλτικό κέντρο της καρδιάς και προκαλούν βραδυκαρδία μέχρι και ανακοπή
ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ
ΠΗΓΕΣ
ΕΠΙΤΟΜΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ιωάννου Χατζημηνά 1987
https://www.doctor4all.gr/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=496:2015-11-17-11-51-27&catid=11:-&Itemid=34
https://www.aua.gr/~bethanis/fluid_dynamics.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Methemoglobinemia
www.cancerdiet.gr › ΚΑΡΚΙΝΟΣ & ΒΙΟΛΟΓΙΑ
https://www.galinos.gr/web/drugs/main/nomcodes/02.15
. Όταν η αρτηριακή πίεση αυξάνεται , αποστέλλουν νευρικές ώσεις στον προμήκη μυελό που στην συνέχεια μεταφέρονται στο καρδιοανασταλτικό κέντρο για να ρυθμίσει την εκκριση GABA (αρνητική ανάδραση) . Το GABA είναι ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής που αναστέλλει στην περίπτωση αυτή την λειτουργία της υπερτασικής περιοχής και ελλαττώνεται περιφεριακά η αγγειοσυστολή ενώ συγχρόνως διεγείρεται το καρδιοανασταλτικό κέντρο .Α
Ανάλογα , για την ρύθμιση του οξυγόνου/ διοξείδιου του άνθρακα στο αίμα
Αν η ροή προς το αγγειοκινητικό κέντρο ελλαττωθεί πολύ, σε κάποια σημεία των κεντρικών αρτηριών (καρωτιδιακό σωμάτιο, αορτικό τόξο) μια τοπική αύξηση του διοξείδιου του άνθρακα προκαλεί διέγερση του συμπαθητικού, με αποτέλεσμα την αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Αυτός ο μηχανισμός ονομάζεται ισχαιμική αντίδραση του ΚΝΣ και έτσι ρυθμίζονται ανάλογα ο όγκος του παλμού και η αναπνοή.
Ανάλογα, σε περιφεριακές αρτηρίες στην περιοχή του αορτικού τόξου, υπάρχουν χημειουποδοχείς ,που είναι ευαίσθητοι στις μεταβολές της συγκέντρωσης του οξυγόνου, του διοξείδιου του άνθρακα και της οξύτητας του αίματος
Διάφοροι παράγοντες όπως οι ορμόνες της κυκλοφορίας και τοπικά εκκλυόμενες ουσίες τροποποιούν τον ρυθμό εκκρισης της αδρεναλίνης και επομένως την πίεση στα αγγεία. (Αντανακλαστικός μηχανισμός)
Διάφορες ουσίες μπορεί να καταστείλουν κέντρα του ΚΝΣ. Τα αγγειοκινητικά κέντρα και το κέντρο αναπνοής είναι αυτά που επιρρεάζονται τελευταια γιατί είναι ζωτικής σημασίας για τον οργανισμό (Οι αισθητικές λειτουργείες καταστέλονται πριν απότις κινητικές με διάφορες αναισθητικές ουσίες). Οι ουσίες που δίνονται για την αναισθησία που είναι απαραίτητη κατά τις χειρουργικές επεμβάσεις, επιδρά σε έναν βαθμό και στον προμήκη μυελό με σκοπό να ελαττώσει τον μυικό τόνο και να καταργήσει τα αντανακλαστικά.
Εάν με την λήψη κάποιων ουσίών, επηρρεαστεί περισσότερο ο προμήκης μυελός, καταστέλλεται η αναπνοή και τελειώνει με καρδιακή ανεπάρκεια και θάνατο
1,1 διχλωροαιθάνιο χρησιμοποιήθηκε σαν αναισθητικό πρόκληση καρδιακής αρρυθμίας