Информация        26 января 2020        35         Комментарии к записи Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла отключены

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Сердечный цикл: схема. Состояние паузы

Удобнее всего начинать рассмотрение явления с общей диастолы желудочков и предсердий. Сердечный цикл (работа сердца) в этом случае находится в состоянии паузы. При этом полумесячные клапаны органа закрыты, атриовентрикулярные, наоборот, – открыты. Сердечный цикл (таблица будет приведена в конце статьи) начинается со свободного поступления венозной крови в полости желудочков и предсердий.

Систола предсердий

В синусовом узле возникает возбуждение. Сначала оно отправляется в мышцу предсердий. В результате происходит систола – сокращение. Длительность этого этапа – 0,1 с. За счет сокращения волокон мускулатуры, находящихся вокруг венозных отверстий, перекрывается просвет сосудов. Так формируется своеобразная атриовентрикулярная замкнутая полость.

На фоне сокращения мышц предсердий происходит повышение давления в этих полостях до 3-8 мм рт. ст. За счет этого из полостей определенная часть крови переходит в желудочки посредством атриовентрикулярных отверстий. В результате объем в них доходит до 130-140 мл. Затем в сердечный цикл включается диастола. Она длится 0,7 с.

Ее длительность – порядка 0,33 с. Систола желудочков разделена на 2 периода. В каждом из них выделяют определенные фазы. 1 период напряжения идет до того момента, пока не откроются полумесячные клапаны. Для этого давление в желудочках должно стать выше. Оно должно быть больше, чем в соответствующих стволах артерий.

В аорте диастолическое давление находится на уровне 70-80 мм рт. ст., в легочной артерии оно составляет около 10-15 мм рт. ст. Длительность периода напряжения – порядка 0,8 с. Начало этого периода связано с фазой асинхронного сокращения. Ее длительность – 0,05 с. О таком начале свидетельствует разновременное сокращение волокон в желудочках. Первыми реагируют кардиомиоциты. Они находятся около волокон проводящей структуры.

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Этот период разделен на две фазы. Медленная соответствует систоле предсердий, быстрая – диастоле. Перед тем как начнется новый сердечный цикл, желудочки, равно как и предсердия, успеют полностью наполниться кровью. В связи с этим при поступлении нового объема при систоле общее внутрижелудочковое количество увеличится только на 20-30%.

Периоды и фазы сердечного цикла

Сводная таблица периодов и фаз сердечного цикла с примерными давлениями в камерах сердца и положением клапанов приведена внизу страницы.

Систола желудочков

Систола желудочков

Систола желудочков

Систола желудочков — период сокращения желудочков, что позволяет протолкнуть кровь в артериальное русло.

В сокращении желудочков можно выделить несколько периодов и фаз:

  • Период напряжения — характеризуется началом сокращения мышечной массы желудочков без изменения объёма крови внутри них.
    • Асинхронное сокращение — начало возбуждения миокарда желудочков, когда только отдельные волокна вовлечены. Изменения давления в желудочках хватает для закрытия предсердно-желудочковых клапанов в конце этой фазы.
    • Изоволюметрическое сокращение — вовлечен практически весь миокард желудочков, но изменения объёма крови внутри них не происходит, так как закрыты выносящие (полулунные — аортальный и лёгочный) клапаны. Термин изометрическое сокращение не совсем точен, так как в это время происходит изменение формы (ремоделирование) желудочков, натяжение хорд.
  • Период изгнания — характеризуется изгнанием крови из желудочков.
    • Быстрое изгнание — период от момента открытия полулунных клапанов до достижения в полости желудочков систолического давления — за этот период выбрасывается максимальное количество крови.
    • Медленное изгнание — период, когда давление в полости желудочков начинает снижаться, но все ещё больше диастолического давления. В это время кровь из желудочков продолжает двигаться под действием сообщенной ей кинетической энергии, до момента выравнивания давления в полости желудочков и выносящих сосудов.

В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает 50-70 мл крови (ударный, или систолический, объём)[1]. Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4 л крови в минуту (минутный объём крови, МОК).

Диастола

Диастола

Диастола

Диастола — период времени, в течение которого сердце расслабляется для приёма крови. В целом характеризуется снижением давления в полости желудочков, закрытием полулунных клапанов и открытием предсердно-желудочковых клапанов с продвижением крови в желудочки.

  • Диастола желудочков
    • Протодиастола — период начала расслабления миокарда с падением давления ниже, чем в выносящих сосудах, что приводит к закрытию полулунных клапанов.
    • Изоволюметрическое расслабление — аналогична фазе изоволюметрического сокращения, но с точностью до наоборот. Происходит удлинение мышечных волокон, но без изменения объёма полости желудочков. Фаза заканчивается открытием предсердно-желудочковых (митрального и трехстворчатого) клапанов.
  • Период наполнения
    • Быстрое наполнение — желудочки стремительно восстанавливают свою форму в расслабленном состоянии, что значительно снижает давление в их полости и засасывает кровь из предсердий.
    • Медленное наполнение — желудочки практически полностью восстановили свою форму, кровь течет уже из-за градиента давления в полых венах, где оно выше на 2-3 мм рт. ст.

Систола предсердий

Является завершающей фазой диастолы. При нормальной частоте сердечных сокращений вклад сокращения предсердий невелик (около 8 %), так как за относительно длинную диастолу кровь уже успевает наполнить желудочки. Однако, с увеличением частоты сокращений, в основном снижается длительность диастолы и вклад систолы предсердий в наполнение желудочков становится весьма существенным.

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Схематичное соотношение фаз сердечного цикла,

ЭКГ

, ФКГ, сфигмограммы. Обозначены зубцы ЭКГ, номера тонов ФКГ и части сфигмограммы: а — анакрота, д — дикрота, к — катакрота. Номера фаз соответствуют таблице. Сохранен масштаб шкалы времени.

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Сводная таблица периодов и фаз сердечного цикла с примерными давлениями в камерах сердца и положением клапанов приведена внизу страницы.

Систола желудочков

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Систола желудочков

Систола желудочков — период сокращения желудочков, что позволяет протолкнуть кровь в артериальное русло.

В сокращении желудочков можно выделить несколько периодов и фаз:

  • Период напряжения — характеризуется началом сокращения мышечной массы желудочков без изменения объема крови внутри них.
    • Асинхронное сокращение — начало возбуждения миокарда желудочков, когда только отдельные волокна вовлечены. Изменения давления в желудочках хватает для закрытия предсердно-желудочковых клапанов в конце этой фазы.
    • Изоволюметрическое сокращение — вовлечен практически весь миокард желудочков, но изменения объема крови внутри них не происходит, так как закрыты выносящие (полулунные — аортальный и легочный) клапаны. Термин изометрическое сокращение не совсем точен, так как в это время происходит изменение формы (ремоделирование) желудочков, натяжение хорд.
  • Период изгнания — характеризуется изгнанием крови из желудочков.
    • Быстрое изгнание — период от момента открытия полулунных клапанов до достижения в полости желудочков систолического давления — за этот период выбрасывается максимальное количество крови.
    • Медленное изгнание — период, когда давление в полости желудочков начинает снижаться, но все еще больше диастолического давления. В это время кровь из желудочков продолжает двигаться под действием сообщенной ей кинетической энергии, до момента выравнивания давления в полости желудочков и выносящих сосудов.

В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает от 60 мл крови (ударный объем). Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4 л крови в минуту (минутный объем сердца, МОС).

Диастола

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Диастола

Диастола — период времени, в течение которого сердце расслабляется для приема крови. В целом характеризуется снижением давления в полости желудочков, закрытием полулунных клапанов и открытием предсердно-желудочковых клапанов с продвижением крови в желудочки.

  • Диастола желудочков
    • Протодиастола — период начала расслабления миокарда с падением давления ниже, чем в выносящих сосудах, что приводит к закрытию полулунных клапанов.
    • Изоволюметрическое расслабление — аналогична фазе изволюметрического сокращения, но с точностью до наоборот. Происходит удлинение мышечных волокон, но без изменения объема полости желудочков. Фаза заканчивается открытием предсердно-желудочковых (митрального и трехстворчатого) клапанов.
  • Период наполнения
    • Быстрое наполнение — желудочки стремительно восстанавливают свою форму в расслабленном состоянии, что значительно снижает давление в их полости и засасывает кровь из предсердий.
    • Медленное наполнение — желудочки практически полностью восстановили свою форму, кровь течет уже из-за градиента давления в полых венах, где оно выше на 2-3 мм рт. ст.

Систола предсердий

Является завершающей фазой диастолы. При нормальной частоте сердечных сокращений вклад сокращения предсердий невелик (около 8 %), так как за относительно длинную диастолу кровь уже успевает наполнить желудочки. Однако, с увеличением частоты сокращений, в основном снижается длительность диастолы и вклад систолы предсердий в наполнение желудочков становится весьма существенным.

Систолический и диастолический периоды цикличной деятельности сердца обеспечивают нормальную функцию всего организма. Структура цикла обязательно включает состояние напряжения предсердий и желудочков, а также общей паузы или периода покоя. Так, продолжительность сердечного цикла длится всего 0,8 сек:

  • сократимость предсердий 0,1 с;
  • сократимость желудочков 0,3 с;
  • состояние пассивности – 0,4 с.

Пассивность мышечных структур предсердий длится 0,7 с, а желудочков – 0,5 с. Предсердия выполняют функцию резервуара, где скапливается нужный объем крови, для последующего ее выброса в сосудистые структуры.

Ключевыми аспектами разделения сердечного цикла являются перепады или изменения артериального давления любой природы, периоды закрытия или закрытия сердечных клапанов.

Предсердное возбуждение или систола предсердий – один из этапов сердечного цикла. Перед периодом систолы кровь продвигается к предсердиям, постепенно заполняет их. Необходимое количество кровяной массы остается в камерах предсердия, а остальное транспортируется в желудочки. Тогда же возобновляется систолический период – стенки камер приходят в тонус за счет напряжения гладкой мускулатуры, пропорционально давление повышается на несколько единиц мм.рт.ст.

Общая продолжительность фазы составляет 0,1 с. Систола приходится на конец фазы диастолического периода желудочков. Учитывая относительную тонкость мышечной мускулатуры предсердий, особых усилий для наполнения соседних камер сердца не требуется.

Систола  желудочков характеризуется двумя основными периодами – возбуждения (напряжения) и выхода крови из полости камер (изгнания). Общая продолжительность напряжения составляет 0,08 с, составляет две подфазы сокращений:

  • Асинхронное. Совпадает с началом систолического периода, по завершению которого происходит резкое повышение давления внутри полости. Обе фазы накладываются друг на друга – пока продолжается одна, завершается вторая. На протяжении всего периода давление отсутствует или выражено мало. Длительность периода 0,05 с.
  • Изометрическое. Представляет собой фазу закрытых сердечных клапанов, которая характеризуется увеличением давления в полостных структурах до 140 мм.рт.ст вплоть до раскрытия полулунных клапанов. Начало фазы совпадает с увеличением внутрижелудочкового давления, а конец – с началом повышения аортально-легочного давления. Продолжительность периода – 0,03 с.

Стадия изгнания при систоле желудочков сохраняется в течение 25 с, приходится на момент открытия полулунных клапанов и до окончания систолы, а также включает в себя:

  • период стремительного изгнания (0,12 с);
  • период замедленного изгнания (0,13 с).
Сердечный цикл
Стадия изгнания при систоле желудочков сохраняется в течение 25 с

Внешние проявления сердечной деятельности

Выделяются следующие группы проявлений:

  • Электрические — ЭКГ, Вентрикулокардиография
  • Звуковые — аускультация, Фонокардиография
  • Механические:
    • Верхушечный толчок — пальпация, апекскардиография
    • Пульсовая волна — пальпация, сфигмография, флебография
    • Динамические эффекты — изменение центра тяжести грудной клетки в сердечном цикле — динамокардиография
    • Баллистические эффекты — сотрясание тела в момент выброса крови из сердца — баллистокардиография
    • Изменение размеров, положения и формы — УЗИ, рентгенокимография
Фазы сердечного цикла
Период Фаза t,

с

AV-клапаны SL-клапаны PПЖ,

мм рт.ст.

PЛЖ,

мм рт.ст.

Pпредсердия,

мм рт.ст.

1 Систола предсердий 0,1 О З Начало ≈0

Конец 6-8

Начало ≈0

Конец 6-8

Начало ≈0

Конец 6-8

Период напряжения 2 Асинхронное сокращение 0,05 О→З З 6-8→9-10 6-8→9-10 6-8
3 Изоволюметрическое сокращение 0,03 З З→О 10→16 10→81 6-8→0
Период изгнания 4 Быстрое изгнание 0,12 З О 16→30 81→120 0→-1
5 Медленное изгнание 0,13 З О 30→16 120→81 ≈0
Диастола желудочков 6 Протодиастола 0,04 З О→З 16→14 81→79 0- 1
7 Изоволюметрическое расслабление 0,08 З→О З 14→0 79→0 ≈ 1
Период наполнения 8 Быстрое наполнение 0,09 О З ≈0 ≈0 ≈0
9 Медленное наполнение 0,16 О З ≈0 ≈0 ≈0
Данная таблица рассчитана для нормальных показателей давления в большом (120/80 мм рт.ст) и малом (30/15 мм рт.ст.) кругах кровообращения, длительности цикла 0,8 с.

Принятые сокращения:
t — продолжительность фазы, AV-клапаны — положение атриовентрикулярных (предсердно-желудочковых: митрального и трехстворчатого) клапанов, SL-клапаны — положение полулунных клапанов (расположенных на трактах изгнания: аортального и лёгочного), PПЖ — давление в правом желудочке, PЛЖ — давление в левом желудочке, Pпредсердия — давления в предсердиях (объединены, вследствие незначительной разницы), О — открытое положение клапана, З — закрытое положение клапана.

Изометрическое сокращение

Эта фаза длится около 0,3 с. Сокращаются одновременно все волокна желудочков. Начало процесса приводит к тому, что при еще закрытых полумесячных клапанах ток крови направляется в зону нулевого давления. Так в сердечный цикл и его фазы вовлекаются предсердия. Лежащие на пути крови атриовентрикулярные клапаны закрываются.

Предотвращают выворачивание их в полости предсердий сухожильные нити. Еще большую устойчивость клапанам придают папиллярные мышцы. В результате на определенный период полости желудочков замыкаются. И до того момента, пока в них за счет сокращения не повысится давление выше показателя, который необходим для открытия полумесячных клапанов, значительного сокращения в волокнах не произойдет. Увеличивается лишь внутреннее напряжение. При изометрическом сокращении, таким образом, все сердечные клапаны прикрыты.

Ссылки

Изгнание крови

Это следующий период, который входит в сердечный цикл. Он начинается открытием клапанов легочной артерии и аорты. Его длительность – 0,25 с. Состоит этот период из двух фаз: медленного (порядка 0,13 с) и быстрого (около 0,12 с) изгнания крови. Аортальные клапаны открываются при уровне давления 80, а легочные – порядка 15 мм рт. ст.

Через сравнительно узкие отверстия артерий может пройти сразу весь объем выталкиваемой крови. Это примерно 70 мл. В связи с этим при последующем сокращении миокарда происходит дальнейшее повышение давления крови в желудочках. Так, в левом оно увеличивается до 120-130, а в правом – 20-25 мм рт. ст. Быстрому выбросу в сосуд части крови сопутствует формируемый повышенный градиент между аортой (артерии легкого) и желудочком.

Вследствие незначительной пропускной способности сосуды начинают переполняться. Теперь в них начинает повышаться давление. Между сосудами и желудочками происходит постепенное уменьшение градиента. В результате замедляется кровоток. В легочной артерии давление невысокое. В связи с этим изгнание крови из левого желудочка начинается несколько позднее, чем из правого.

Примечания

  1. Физиология. Основы и функциональные системы. / Судаков К. В.. — Москва: Медицина, 2000. — С. 327. — 784 с. — ISBN 5-225-04548-0.

Эта страница в последний раз была отредактирована 2 июня 2019 в 09:54.

Диастола

Когда сосудистое давление повышается до показателей полостей желудочков, прекращается изгнание крови. С этого момента начинается диастола – расслабление. Этот период продолжается около 0,47 с. С моментом прекращения желудочкового сокращения совпадает период окончания изгнания крови. Как правило, в желудочках конечно-систолический объем составляет 60-70 мл.

Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла

Завершение изгнания провоцирует закрытие полумесячных клапанов обратным током содержащейся в сосудах крови. Данный период носит название продиастолического. Он длится около 0,04 с. С этого момента напряжение спадает и начинается изометрическое расслабление. Оно длится 0,08 с. После него желудочки под воздействием наполняющей их крови расправляются.

Длительность диастолы предсердий – порядка 0,7 с. Наполнение полостей осуществляется преимущественно венозной, пассивно поступающей кровью. Тем не менее, есть возможность выделить “активный” элемент. При сокращении желудочков происходит смещение плоскости атриовентрикулярной перегородки в сторону верхушки сердца.

Таблица

Выше подробно описано, как протекает сердечный цикл. Таблица, представленная ниже, отражает все этапы кратко.

Желудочки

Предсердия

Продолжительность

(в секундах)

Направление крови

Расслабление

Сокращение

0,1

В желудочки из предсердий

Сокращение

Расслабление

0,3

В легочную артерию и аорту из желудочков

Расслабление

Расслабление

0,4

Частичное поступление в желудочки из предсердий

Всего доброго и не болейте!

Adblock detector