Информация        25 января 2020        38         Комментарии к записи Последовательность фаз сердечного цикла отключены

Последовательность фаз сердечного цикла

Циклические особенности

Сердечный цикл – последовательные отлаженные непрекращаемые процессы, возникающие за одно сокращение и расслабление миокарда – главной сердечной мышцы. Благодаря активности и свойствам миокарда, сердце постоянно обеспечивает сосудистые просветы кровью. Венозный кровоток осуществляется непрерывно, благодаря перепадам давления. Так, в магистральных венах давление незначительно или вовсе отсутствует, а в аорте давление составляет 140 мм.рт.ст.

По законам физики, кровь устремляется от полостных камер с высоким давлением в полости с наименьшим давлением. По ходу кровотока встречаются преграды (специальные полулунные створки), которые предупреждают преждевременное попадание кровяной массы к предсердиям, благодаря чему крупные сосуды и аорта наполняются первыми. При наполнении аортально-артериальных структур желудочки расслабляются, и в состоянии покоя обильно наполняются кровью.

Важная функция сердечного цикла заключается в создании условий для непрерывного беспрепятственного поддержании здоровой функции сердца на протяжении всей жизни человека. Упорядоченное течение всех циклических фаз продолжается всего 0,8 сек, а сердечная пауза составляет 0,4 сек. Для полного восстановления работы сердца состояние покоя в 0,4 сек оптимальное и достаточное.

Периоды и фазы сердечного цикла

Последовательность фаз сердечного цикла

Последовательность фаз 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.

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

Систола желудочков

Последовательность фаз сердечного цикла

Последовательность фаз 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

Последовательность фаз сердечного цикла

Последовательность фаз 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.

Последовательность фаз сердечного цикла

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

Анализируя весь цикл сердечной деятельности, следует выделить общую и механическую систолу. Под общей понимают такую часть сердечного цикла, при которой в миокарде возникает сокращение. Механическая включает только изометрическое сокращение и изгнание, поэтому характеризует стадию повышения давления в желудочках и магистральных сосудах.

По ходу сокращения сердца и функции полулунных клапанов, клиницисты различают 4 тона сердца: Iили систолический (0,11 c), IIдиастолический (0,07 с), IIIсоответствует наполнению желудочков и вибрации их стенок, хорошо выслушивается у детей, IVтон регистрируется при сокращении предсердий.

Диастолический период знаменуется расслаблением стенок желудочков, продолжается 0,4 с. Время покоя сочетается с кратковременно продолжающейся диастолой предсердий, поэтому клиницисты объединяют обе эти фазы, обобщая термином общей диастолической паузы. За время общего расслабления кровь выходит из полостей.

Та фаза, которая начинается с мышечного расслабления стенок желудочков и завершается закрытием полости клапанами, называется протодиастолической с продолжительностью около 0,04 с.

Завершение протодиастолической фазы начинается периодом изометрического расслабления длительностью около 0,08 с. В это время клапаны все еще перекрывают полость желудочка, но при уменьшении аортального давления клапаны открываются, сердечные камеры свободно наполняются кровью. Эти периоды знаменуются фазой медленного наполнения продолжительностью 0,08 с, кровь поступает в предсердия, желудочки.

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

Понятие возбудимости и проводимости миокарда

Возбудимость сердечной мышцы характеризует свойство миокарда нагнетать давление под воздействием определенных раздражителей. Среди особенностей возбудимости сердечной мышцы выделяют:

  • способность длительного возбуждения в сравнении со скелетными мышцами;
  • возможность возбуждения на потенциал воздействия от проводящей сердечной системы;
  • возможность сохранять длительное расслабление, что совпадает с продолжительностью одного сокращения.
Сердечный цикл
Возбудимость сердечной мышцы дает возможность сохранять длительное расслабление

Проводимость сердечной мышцы отражает инерционное возбуждение по разным участкам всей проводящей системы, состоящей их проводящих волокон в предсердных стенках, ножек пучка Гиса в желудочковой толще, синоатриального узла в правом предсердии. В отличие от проводимости скелетных мышц, проводимость миокарда может передаваться от одних клеток кардиальных структур в другие.

Таким образом, если возбуждение возникает в одном участке миокарда, то благодаря проводимости, оно распространяется почти на все его области.

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.

Ссылки

Нюансы при патологии

На циклические процессы могут влиять различные негативные факторы:

  • перегревание, обморожение;
  • инфекционно-воспалительные процессы;
  • шоковые состояние, острые интоксикации, обезвоживание;
  • лихорадка, фебрильные судороги;
  • приступ эпилепсии;
  • полиорганные патологии, обусловленные недостаточностью.

Основным физиологическим фактором, который может повлиять на укорочение сердечного цикла, считается физическая нагрузка. При патологических нарушениях уменьшение одного цикла обусловлено возрастанием потребности клеток в кислороде, что компенсируется сердцем за счет увеличения частоты сердечных сокращений.

При стойком сохранении нарушенной функции сердца компенсаторные ресурсы исчерпываются, возникает дилатация желудочков, развивается острая сердечная недостаточность, отек легких с опасным прогностическим сценарием.

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.

Методы диагностики и оценки сердечного цикла

Полноценность сердечного цикла можно объективно исследовать при помощи эхокардиоскопии или ультразвука. Благодаря УЗИ оценивают фракцию выброса миокарда (в %), ударный объем – важные показатели сократимости, проводимости и потенциала сердечных структур. Дополнительно проводят электротокографию (ЭКГ), выслушивают сердечный ритм, тоны, оценивают частоту сердечных сокращений вместе с изменением артериального давления.

Сердечный цикл
ЭКГ – методы диагностики и оценки сердечного цикла

Оценивая все фазы сердечного цикла, продолжительность систолы приравнена к периоду диастолы. Таким образом, половину всей жизни сердце работает, а половину – отдыхает. При расчете хронометража учитывают вероятность наложения конца одной фазы на начало другой, поэтому общая продолжительность цикла составляет 0,8 с.

Сердце – жизненно важный орган, который отличается длительной возможностью компенсировать различные нарушения. Однако, при отсутствии диагностики, игнорировании симптомов и длительном течении патологических нарушений формируется сердечная недостаточность с вариативным прогнозом.

Adblock detector