Kin 2222 - Heart Anatomy

18 Pages
Unlock Document

Anatomy and Cell Biology
Anatomy and Cell Biology 2221
Bruce Morrison

Becky Glotman Heart Anatomy 1 The Heart  ­ Creates the energy in the body – “Engine of the body” ­ Oxygen, essential nutrients are delivered via the pumping action of the heart o As long as oxygen is being supplied… the heart will beep (could be external to body) ­ Provides the blood flow  ­ Embedded within the thoracic cavity – behind the sternum and costal cartilages; rests on the upper  surface of the diaphragm  o Heart lies very anterior in the body  ▯just behind sternum o Posterior to heart is the esophagus, trachea, vessels… and just behind those is the thoracic  vertebrae ­ Adjacent to the heart are the two lungs  ▯<3 is centered in between them ­ The heart is not symmetrical  ▯ asymmetrical  o Apex of heart is pointed downwards and to the left o Vessels supplying blood to heart come from the top of the heart ­ Sits within the pericardial sac and is continuously beating, and twisting within the body  o By twisting it enhances its ability to excrete blood out of this organ  o Twisting causes a lot of friction  ▯sitting in sac reduces this o Synovial fluid (pericardial fluid) in the sac reduces friction  ­ Ischemic – without oxygen ▯ Heart attack ­ The heart itself has its own ability to function as long as you give it oxygen o Some believe cardiovascular disease can happy from external factors ­ Generates an enormous amount of pressure to push the blood out of the heart (not just squeezing) o Valves play a key role in this o Heart Murmur = Leaky valve causing trouble pushing blood  3 Circ autl ry 1. PC Deoxygenated(R) out Circt usi 3 Circulatory Circuits  ­  3 Responsibilities of heart:  providing blood to lungs (pulmonary  circulation), providing blood to the rest of the working organs of the body  (systemic circulation) (all systems need oxygen for basal circulation),  Pump blood to itself (coronary circulation) Lotsa2CO o Pulmonary circuit – first thing blood must be pumped  Lots2 O 3. CC through  Pulmonary – referencing the lungs – needs to obtain  oxygen and remove carbon dioxide from the lungs  oxygenatl odbngeyourory o Systemic circuit   Vessels that transport the blood to and from the botk oift inralntoflowtoor 2. SC tissues and organs  fromhart.Itwiyousome heara.e Oygenated(L)  Blood supply to all the systems expect for the lung  and heart  o Coronary circuit – vessels to and from the heart itself (heart  tissue)  Needs to make sure it maintains the blood to keep pumping ­  2 receiving chambers:  right atrium and left atrium (entrance way) receive blood returning from  systemic and pulmonary circuit ­  2 pumping chambers:  pump blood around systemic and pulmonary circuit  ­ ▯ rteries and veins bring blood away and to the heart o The color of the blood is just due to transparency  o Artery – brings blood away form the heart   Fully oxygenated because this blood is being delivered to the tissues  Becky Glotman Heart Anatomy 2  Note: the oxygen in blood is never used to full capacity  o Vein – brings blood back to the heart   Somewhat deoxygenated   Don’t necessarily carry deoxygenated blood (pulmonary veins = oxygenated  blood)  Pulmonary Circuit ­ To and from lungs, pressure from RIGHT side of heart ­ Return back to the heart and placed in the LEFT side of the heart ­ We need to bring blood to the lungs to re­oxygenate the lungs  o When oxygen is “used up” as it passed through systemic circulation, its only depleted  about 40mmHG o Do NOT completely deplete oxygen supply in the blood even during exercise i.e. only  bring it down to about 15mmHG ­ Note: Lungs are adjacent to the heart o This is so the heart doesn’t have to generate a huge amount of pressure to transport the  blood to the lungs o A pressure is generated (15mmHG) but that is NO where near the pressure that is created  in the systemic system  ­ Gas Exchange: Blood will pick up O2 and release CO2 Systemic Circuit ­ Needs to generate a lot more pressure – approximately 95mmHG o Blood has to be delivered further and in some regions it has to move against gravity i.e.  reason for a lot of pressure  o With greater pressure  ▯left side = stronger ­ Blood to and from the entire body form the LEFT side of the heart o Oxygenated blood from the lungs to the body ­ Blood supplies all tissues with O2 and nutrients and removes CO2 o Even tissues at rest need O2 since a basal amount is required for cellular respiration ­ Systemic blood pressure generator o 120 mmHG from the expression 120/80 mmHG Coronary (=heart) Circuit ­ Coronary vessels make up the circulatory system ­ When the heart is contracting it is referred to as the systolic phase when it expels blood into the  periphery of the body  o You can control amount of blood reaching certain areas by constricting vessels/arteries  ­ When the heart relaxes and fills up with blood it is the diastolic phase o This is when the heart tissue receives blood for itself  Anterior Aspect ­ Aorta ­1  o Large vessel that brings blood to the systemic circuit o THICK artery, taking oxygenated blood from the LEFT side of the heart o  Blood is at HIGH pressure  Pressure is required to overcome gravity and resistance in the periphery  o Aorta branches out so that blood can be transported to upper regions of the body   Runs behind the heart inferiorly to bring blood to inferior part of body   Aortic arch surrounds the pulmonary artery  ­ Pulmonary Artery ­2 Becky Glotman Heart Anatomy 3 o Divides into left and right pulmonary arteries  o Carries deoxygenated blood ­ Superior Vena Cava ­3 o Blood is collected and brought back to the heart above the diaphragm  ­ Inferior Vena Cava ­4 o Blood is collected and brought back to the heart below the diaphragm ­ Pulmonary Veins ­5 o Brings oxygenated blood back from lungs to LEFT heart  ­ Coronary Arteries / Veins ­6 o Delivers oxygen to tissues of heart/return oxygen back to heart o Auricles: tiny ears of the heart  Underneath these ears are coronary arteries and veins  Note: Auricles are landmarks to identify where you divide the chambers of the  heart Posterior Aspect ­ Aorta – 1  ­ Right Pulmonary Artery – 2  o Brings deoxygenated blood from heart to lungs ­ Left Pulmonary Artery – 3  ­ Superior Vena Cava – 4  o Brings blood from above the diaphragm  ­ Inferior Vena Cava – 5  ­ Right Pulmonary Veins – 6  o Brings oxygenated blood from lungs back to LEFT heart  ­ Left Pulmonary Veins – 7  ­ Apex of the heart – at the bottom o Heart lies on an oblique angle, the apex is located inferior Internal features of the heart ­ Blood has to generate enough force against gravity to go down to the toes and back up again Becky Glotman Heart Anatomy 4 ­ Through the generation of pressure, it develops enough pressure to expel the blood into the  periphery ­ Certain food clog up the artery and adds resistance  ­ 4 chambers o 2 atria  ▯ Receiving stations o 2 ventricles  ▯ Pumping stations ­ 4 Valves  o Without the valves, the heart would not be able to generate the pressure that it needs to  and blood to periphery  o Ensuring a one directional flow o 2 AV Valves – separate atria from ventricle, and monitor/regulate blood flow between  atria and ventricles   Bicuspid or Mitral on left  • Separates left atria from left ventricle • 2 cusps – since so much more pressure must be generated in left than  right  ▯2 cusps is easier to control than three  Tricuspid on right/ right AV valve • Separate right atria from right ventricle  • 3 cusps o 2 semilunar valves (aortic and pulmonary)  Control blood flow out of the ventricles  Half­mooned shape   Pulmonary Valve • Allows blood to move from right chamber (ventricle) to lungs   Aortic Valve • Allows blood to move from left ventricle to aorta (to go to periphery)  ­ From the right side of the heart we pump the blood to the lungs, from the left side, the pump the  blood to the systemic circulation o Right ventricle  ▯Right valve  ▯pulmonary valve o Left atrium  ▯left ventricle  ▯systemic circulation  ▯Aortic valve  ­ Blood is collected from systemic circulation in the right atria  ▯it will move into the right ventricle  to be pumped into the pulmonary circuit (through tricuspid valve) ­ Following tricuspid valve, it passes through the pulmonary valve, and moves through the lungs  where the blood with enhanced oxygen carrying ability and return to the heart in the left atria  ▯ travels through bicuspid valve  ▯left ventricle to  aortic valve  Becky Glotman Heart Anatomy 5 ­ Blood returning to the heart travels through pulmonary veins  ­  Path of Blood Taken  o Right atrium collects blood from inferior vena cava (blood  from feet) and superior vena cava (Blood from head) o It then passes through the tricuspid valve into the right  ventricle, this blood doesn’t have a lot of oxygen thus it travels  through the pulmonary valve (anterior to aortic valve) into the  pulmonary trunk and then to the right/left pulmonary  arteries to the lungs o From the lungs the blood goes down the pulmonary veins and  dumps into left atrium and then goes through the bicuspid valve into the  left ventricle and then through the aortic valve (semi­lunar valve) into the  aorta which will then pump it back out to the body again! Other Internal Structures ­ What generate the pressure that drives the blood through circulation ­ Chordae Tendineae o Little strings attached to the valve   o Hold onto the valves and don’t allow them to influx  ▯ensuring we have a one directional flow   of the heart because any backflow disrupts the ability for the heart to generate pressure to  send blood to periphery  o A challenge when your heart is beating at a rapid pace  ­ Papillary Muscles – finger like projections coming off the wall of the heart o Muscle extensions that extend off the interior wall of the ventricles o They attach to the chordae tendinae  o They are muscles that contract (under nervous stimulation) and when they contract they pull  on the chordae tendinae  ­ Trabeculae Carneae o Web like appearance on the internal surface of the ventricles o Attached to papillary muscles and assists them i.e. when it contracts it pulls/stabilizes the  papillary muscles so they can pull the chordae tendineae  ­ Septum – separates the left and ride sides of the heart o Right side – less oxygenated, less pressure generated because lungs are right near it  (15mmHG) o Left side­ highly oxygenated, generates high pressure (95mmHG) because needs to come up  against high pressure in periphery o Any holes in the septum allows for sharing of blood which could be detrimental; holes can  hinder ability of left side of heart to generate a pressure to send the blood out to periphery  Holes in ventricles may not have to be repaired but holes in atria WILL hinder ability  to get blood into ventricles i.e. these holes NEED to be repaired  Mechanics of the AV Valves • Note: there is always blood in the circulatory system i.e. blood is constantly being shifted through the  circulatory system • Left and right side of heart work simultaneously • Both ventricles fill simultaneously i.e. when left side contracts so does the right side o Blood in each chamber goes to different locations  Right  ▯blood moves to lungs (15 mmHg)  Left ▯ blood moves to systemic system (95 mmHg) • Note: talk about left side of heart but everything can be applied to the right side (only difference, right  side requires/generates less pressure) Becky Glotman Heart Anatomy 6 • Left Side of Heart o Blood is oxygenated here and ready to be pumped to systemic system o Note: out in periphery there is an existing pressure in between heart beats (at rest); this is the  pressure which the heart has to overcome  Heart has to generate a pressure just above this value in the periphery  o Blood coming from lungs moves into the left atrium  (this is the receiving chamber i.e. no  valve controls this)  Note: Pulmonary vein just dumps this blood in the left atrium o Recall: AV valve is between left atrium and ventricle; this closes from inside the left ventricle o What happens:  The AV valves are like pockets i.e. when blood starts coming into left atrium it goes  into to the left ventricle  • This is known as blood filling  The left atrium will contract a bit even though the valve is open to further force more  blood into the left ventricle  At this time the aortic valve is closed i.e. blood has no where to go and thus it just  continues to fill left ventricle  Once the left ventricle begins to fill up (reaches capacity) the AV valves get pushed  closed  The chordae tendinae, papillary muscles place force on this to ensure that the valves  are kept from influxing on themselves  At this point the aortic valve hasn’t opened yet i.e. blood is stuck in this chamber  (left ventricle)  The heart begins to contract (iso­volumic contraction); by contracting, the area  within the left ventricle is decreased • Boyles law  ▯decrease area, maintain volume = increased pressure  At this point, the pressure becomes so high (much higher than in arterial/veins in  periphery) and then the aortic valve opens.  The blood fires out of the left ventricle and into the periphery o Basically same occurs on right side of heart except don’t need as much pressure generated  (during iso­volumetric contraction) because expels much less blood  Note: Pulmonary valve does not open up until the pressure in right ventricle is  greater then the pressure of veins and arteries in the lungs         Mechanism Semilunar Valves • When blood shifts through body, it starts to push up against some existing blood within the  periphery; this results in resistance i.e. some blood starts to pool backwards Becky Glotman Heart Anatomy 7 • Semilunar valves also act as pockets and catch that blood that starts to pool back toward the heart;  as a result of catching this blood it closes the aortic (or pulmonary) valve • Note: If there is a hole in one of these valves, and blood leaks back then we  will have issues with the heart generating amount of pressure  • Note: When blood starts to feed backward from periphery, and semi lunar  valves catch it; this is during relaxation stage of heart (diastolic phase). Aortic  and pulmonary valve is closed; The heart uses the blood at this time to obtain  blood for its tissue • Right at aortic valve there are branches. These branches are little arteries  which come off and feed the heart tissue muscle blood • When blood starts to back flow off aortic valve and the valve catches it; it gets  filters through coronary arteries and then it gets fed back to heart and gets sent  to tissue o Only arteries in the body which receive blood during diastole o This allows for the heart to NOT have to compete for blood during systole  Coronary Arteries  – Veins accompany these arteries and these veins dump blood back into right atrium of the heart  – All tissues of the heart utilize blood from coronary arteries and its picked back up by “coronary” veins  – These veins filter into the coronary sinus (pooling station) o Sinus dumps into right atrium  – 2 main arteries arise at the base of the aorta (at the level of the aortic valve) o Right and left coronary arteries – Right branches into:  o Right marginal – Largest of the small branches o Posterior descending – moves in behind the heart and lies in between the ventricles – Left branches into: Becky Glotman Heart Anatomy 8 o Circumflex – first branch of the left coronary artery  Joins the posterior descending and ensures a continuous flow of blood o Left anterior descending   Runs between the ventricles on the anterior side of the heart    ▯Anterior interventricular sulcus:  little impression that exists in anterior heart,  which lines the separation between the left and R side of the heart – These vessels get their blood during diastole! The only muscle to do so!  o Diastole – stage of relaxation of the heart o Systolic – contraction of the heart, when all the tissues in the body receive their blood  o When the aortic valve closes  ▯the coronary vessels receive their blood and distribute it  – Cardiac veins – don’t need to know a lot  o Great, middle, lesser and anterior great veins  ▯cardiac veins all dump into the coronary  sinus, which dumps back into the R atrium The Heart Beat ­ The heart has its own intrinsic ability to contract  ­ Stops beating when it becomes deprived of oxygen Becky Glotman Heart Anatomy 9 ­ There are a group of specialized cells existing in heart walls that spontaneously depolarize to  initiate a contraction:  ­ SA node – located in the atria, group of specialized cells that can  send out excitability (electrical impulses) into the walls of the atria.  This contractions spread out against the walls of the atria o Causes cardiac muscles to contract  o Causes blood in atria to move into the ventricles o Has the most rapid contractions  ­ AV node – ability to intrinsically start a contraction but doesn’t do  it as quickly  o Quite slow and takes some time for the information to get  picked up from the SA node   ▯Works in our favour since   it gives enough time for the atria to contract o AV node delay  ▯allows for sufficient time for blood to   move from atria to ventricles  Much slower excitable pace ­ Atrioventricular bundle of His o Group of specialized cells rom the AV node  o Electroactivity moves very rapidly that it is not sending  out information to the walls of the septum rather the information is forced down quickly  to the bottom of the heart o Speed of impulses increases dramatically here  o Moves into the bundle branches  ­ Bundle Branches – located in septum  ­ Purkinje Fibers – extend through walls of ventricles and move into papillary muscles o Located up into the walls of the ventricle and into the papillary muscles o This is where the impulse excites the muscular tissue within the ventricular walls  ▯ Contraction moves from the bottom  ▯upwards o This is where the information starts to spread to the walls of the heart and starts  contraction, we don’t want the contract to start at the top of the ventricles because we  don’t want blood to push down rather we want it to be pushed upwards through the  pulmonary valves Conducting System and Innervation ­ Cardiac muscle calls have an intrinsic ability to generate and conduct  electrical impulses that stimulate these same cells to contract rhythmically o This property is intrinsic to the heart muscle and does NOT depend  on extrinsic nerve impulses ­ With all nerve connections to the heart severed, the heart still beats ­ Series of specialized cardiac muscle cells that carry impulses through the  heart muscle, signaling chambers to contract ­ The SA node sets the basic heart rate, and is the impulse that signals each  heart beat o Generates 70­80 electrical impulses/minutes, “pacemaker” of the  heart ­ From SA node, impulses travel along the AV node where the impulses are  delayed for a fraction of a section o This allows the ventricles to completely fill with blood before  contracting ­ After delay, impulses race through Bundle of His, which enters into the  septum and divides into right and left bundle branches Becky Glotman Heart Anatomy 10 ­ Half way down septum, become Purkinje Fibers
More Less

Related notes for Anatomy and Cell Biology 2221

Log In


Don't have an account?

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.