Сердечный цикл начинается с

Серде́чный цикл — понятие, отражающее последовательность процессов, происходящих за одно сокращение сердца и его последующее расслабление. Каждый цикл включает в себя три большие стадии: систола предсердий, систола желудочков и диастола. Термин систола означает сокращение мышцы. Выделяют электрическую систолу — электрическую активность, которая стимулирует миокард и вызывает механическую систолу — сокращение сердечной мышцы и уменьшение сердечных камер в объёме. Термин диастола означает расслабление мышцы. Во время сердечного цикла происходит повышение и снижение давления крови, соответственно высокое давление в момент систолы желудочков называется систолическим, а низкое во время их диастолы — диастолическим.

Частота повторения сердечного цикла называется частотой сердечных сокращений, её задаёт водитель ритма сердца.

Содержание

Периоды и фазы сердечного цикла [ править | править код ]

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

Систола желудочков [ править | править код ]

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.

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). Во время максимальной нагрузки ударный объём сердца тренированного человека может превышать 200 мл, пульс — превышать 200 ударов в минуту, а циркуляция крови может достигать 40 л в минуту.

Диастола [ править | править код ]

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.

Систола предсердий [ править | править код ]

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.

Внешние проявления сердечной деятельности [ править | править код ]

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,

1 Систола предсердий 0,1 О З Начало ≈0

Начало ≈0

Начало ≈0

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), P_ПЖ — давление в правом желудочке, P_ЛЖ — давление в левом желудочке, P_{предсердия} — давления в предсердиях (объединены, вследствие незначительной разницы), О — открытое положение клапана, З — закрытое положение клапана.

Сердцебиение – это последовательное сокращение и расслабление поперечнополосатых мышц. Процесс состоит из сокращения предсердий, желудочков и расслабления. Исходя из наблюдений за частотой и длиной цикла, врач диагностирует ишемическую недостаточность. Поскольку продолжительность сердечного цикла не должна превышать 0.8 с.

Из чего состоит цикл

Циклом сердцебиения называют последовательность систол и диастол. Всего фаз сердечного цикла 3: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общее расслабление мышц.

Систола — мышечное сокращение, а диастола — расслабление. Таблица ниже приводит данные об этапах сердцебиения:

Фаза	Направление тока крови	Длительность/сотые секунды

Желудочки → Аорта, артерия

Диастола предсердий и желудочков

Вены → Предсердия, желудочки

Сердечный цикл состоит из одной систолы и одной диастолы. Период компрессии включает две части: желудочковых и предсердных, но принимается за единую величину.

Фазовая структура

Перед началом сокращения, камеры полные венозной кровью. Давление в каждом разделе распределено одинаково. Затем синоатриальный узел подает мышечный импульс, провоцирующий сжатие. Цикл разделяется на:

1. Асинхронное сокращение: начальный шаг систолы, возбуждение миокардов желудочков.
2. Изометрическое сокращение: схлопывание клапанов, нагнетание внутреннего давления камер.
3. Быстрое изгнание: предельное увеличение давления, часть крови выбрасывается в кровоток.
4. Медленное изгнание: оставшаяся масса крови покидает сердечные камеры.
5. Протодиастолический период: начальное ослабление желудочков.
6. Изометрическое расслабление: изоляция желудочков и падение давления до минимума.
7. Быстрое наполнение: открытие клапанов, стремительное заполнение камер кровью.
8. Медленное наполнение: поступление крови в предсердия через полые вены.
9. Пресистолический период: расслабление, наслаивающееся на систолу предсердий.
10. Систола предсердия: сокращение мускулов предсердечных камер. Давление в левом желудочке больше, чем в правом.

Сердечный цикл и его фазы, физиология и механизм точные, как часы. Для каждого этапа свое время и строго разграниченная функция. Первая фаза охватывает с 1 по 4 этап — это систола, 5 переходный. Пункты 6-8 обозначают диастолу. 9-10 шаги означают общую паузу и переключение на следующий кругооборот.

Систола предсердий

Компрессия предсердий инициируется пока кровь переправляется в нижние камеры через атриовентрикулярные отверстия сосудистой системы. Стенка камер сжимается и нагнетается давление. Увеличение измеряют 5-8 миллиметрами ртутного столба. Во время систолы предсердий кровеносные вены перекрываются проводящей системой сердца. В этот момент напряжены только предсердия, желудочки остаются расслабленными.

Туда перемещается кровь с предсердий и соотношение давления меняется. Объем желудочков возрастает в 1.15 раз. По окончанию сжатия, давление снова уменьшается, возвращая их в первичное состояние. Жидкость подчиняется законам физики, перемещаясь из области повышенного давления в место с более низким индексом.

Систола предсердий начинается, пока еще не закончился этап диастолы желудочков. По времени процесс занимает 0,01 секунды.

Систола желудочков

Во время систолы желудочков продолжается постепенное напряжение мышц. Оно занимает 0.08 с. После нагнетания высшей степени напряжения, последует сжатие камер. Процесс длится 1/4 секунды. Далее идет асинхронное напряжение стенок мышц и их изометрическое сокращение.

Происходит фаза быстрого изгнания крови. Резкий перегон крови возможен с помощью роста давления: 200мм в по ртутному столбу в левом и не более 60-ти в правом. Продолжается систола фазой медленного изгнания. Предсердия не напряжены, туда поступает венозная кровь. Напряжение нижних камер пересекается со временем, когда верхние расслабляются. Процесс протекает за 0,33 секунды.

Общая пауза

Название для расслабления сердечных мышц – общая пауза. Это завершение цикла. Она выполняет центральную задачу в обогащении сердца кровью. Момент расслабления нижних камер перемещается с предсердной диастолой. Продолжающийся этап называется изометрическим расслаблением, занимает 8 сотых секунды.

Клапаны замыкаются, и не дают крови попадать в нижние камеры. После падения давления, клапаны откупориваются, открывая проход. Эта фаза быстрого наполнения. Длится этап 0,08 секунды. Затем следует медленное наполнение, 0,17 секунды кровь переливается в верхние камеры и отчасти в желудочки. Это конец цикла сердечной деятельности.

Звуки сердца

Следствием работы сердца считаются звуки, которые можно услышать даже невооруженным ухом. Любой удар характеризуется комбинацией из двух тональностей. Начальный звук – захлопывание клапана от нагнетания давления.

Второй звук сердечной мышцы называется закрытием полулунных клапанов. Они преграждают дорогу крови, чтобы она не могла перелиться обратно. Помимо превалирующих тонов, присутствует третий и четвертый. Зарегистрировать их нельзя без прибора. Звуки регистрируются на электрокардиограмме:

• Q — возбуждение миокарда;
• S — быстрое изгнание;
• T — редуцирование изгнание, конец зубца: завершение систолы;
• R — изометрическое сокращение.

Каждому звуку соответствует собственный символ. Показания снимаются в виде пиков и зубцов, чьи начало и конец представляют определенный этап фазы сердечного цикла.

Звуки сердца – основополагающий источник диагностирования при сердечных заболеваниях. Тона и полутона раздаются иначе, чем обычно. Иногда заменяются другими звуками: писком, щелчками, шумом.

Цикл — это рабочая единица сердечных мышц. Основной функцией этого органа является перегонка крови по всей сосудистой системе. При проблемах с сердцебиением или регулярностью ритма появляется риск смерти от сердечного заболевания. Неспособность правильно функционировать отдельных клапанов или камер составляет значительную часть в работе целого органа.

Сердце сокращается ритмично; сокращения отделов сердца чередуются с их расслаблением.

Сокращение отделов сердца называют систолой, а расслабление — диастолой.

Сокращения сердца можно не только наблюдать невооруженным глазом, но и зарегистрировать.

Зарегистрируйте сокращения сердца лягушки.

Перед началом опыта лягушку надо обездвижить. Для этого в стеклянный сосуд, закрывающийся крышкой (эксикатор), поместите лягушку и ватку, смоченную эфиром или хлороформом.

Возьмите препаровальную дощечку (из пенопласта, пробки или дерева со вставленной по углам дощечки пробкой) и приколите булавками лягушку, лежащую брюшком кверху. Теперь обнажите ее сердце. Для этого сделайте ножницами надрез кожи ниже грудины, после чего кожу рассеките по направлению к плечевым суставам (рис. 57, 1,2 ). Захватите грудину пинцетом, оттяните ее кверху, надрежьте мышцы и рассеките их также по направлению к плечевым суставам.

Образовавшийся южно-мышечный лоскут осторожно поднимите пинцетом и отрежьте у его основания (рис. 57, 3, 4). Теперь видно пульсирующее сердце. С помощью маленького (глазного) анатомического пинцета в маленьких ножниц вскройте осторожно околосердечную сумку. Захватите пинцетам сердце за верхушку, подведите под него нитку и завяжите ее на уздечке сердца. Уздечка сердца представляет собой тонкий тяж, фиксирующий заднюю поверхность сердца к подлежащим тканям. Чтобы уздечка не оборвалась, ее следует перевязать возможно ближе к сердцу. Ножницами перережьте уздечку ниже места перевязки (возможно дальше от сердца). Взявшись за концы ниток на уздечке сердца, приподнимите сердце и зацепите его верхушку крючком, соединенным с ниткой.

Рис. 57. Фиксация лягушки и обнажение сердца (последовательные этапы)

Теперь соберите установку для графической регистрации сокращений сердца лягушки (рис. 58). Присоедините крючок с помощью нитки к рычажку так, чтобы получить максимальный размах рычажка. Рычажок установите в гори зонтальном положении, поднимая или опуская дощечку с лягушкой. Кимограф расположите по отношению к рычажку слева так, чтобы рычажок лишь слегка касался закопченной поверхности барабана кимографа. Рычажок должен подходить к барабану по касательной. Обнаженное сердце лягушки периодически смачивайте раствором Рингера, чтобы оно не подсыхало. На барабане кимографа записывается кривая сокращений сердца лягушки (рис. 59). Видно, как сокращения чередуются с расслаблениями сердца.

С помощью секундомера подсчитайте, сколько сокращений в одну минуту делает сердце лягушки.

Если нет кимографа и рычажка, то для наблюдения сокращений сердца лягушки можно воспользоваться мышечным столиком. Нить от крючка, соединенного с верхушкой сердца, перекиньте через блок мышечного столика, подвесив к свободному концу нити груз 5—10 г. К верхней части мышечного столика прикрепите шкалу с делениями и стрелку. При сокращениях сердца стрелка перемещается по шкале. По числу колебаний стрелки мышечного столика можно определить количество сокращений сердца в одну минуту.

Рис. 58. Схема установки для графической регистрации сокращений сердца лягушки.

А — общая схема установки: 1 — рычажок; 2 — перо; 3 — кимограф; Б — увеличенное изображение чернильно-пишущего приспособления: 1 — рычажок; 2 — перо; 3 — металлический капилляр; 4 — резиновая груша; 5 — стеклянный наконечник от пипетки.

Период, охватывающий одно сокращение и расслабление сердца, называют сердечным циклом. В состоянии относительного покоя сердце человека сокращается примерно 75 раз в минуту. Это значит, что весь цикл продолжается около 0,8 с (60:75).

А сколько времени продолжался сердечный цикл у лягушки? (Воспользуйтесь данными опыта, который вы проделали.)

Каждый сердечный цикл состоит из трех фаз: первая — сокращение предсердий (систола предсердий), вторая — систола желудочков, третья — общая пауза.

В результате сокращений левого и правого предсердий (I фаза) кровь поступает из предсердий в желудочки, которые в это время расслаблены. Створчатые клапаны открыты в сторону желудочков и не мешают току крови. Систола предсердий длится у человека 0,1 с, после чего наступает диастола — расслабление предсердий.

Рис. 59. Запись сокращений сердца лягушки:

1 — систола предсердий; 2 — систола желудочка; 3 — период расслабления мускулатуры желудочка; 4 — общая диастола сердца.

При систоле желудочков (II фаза) мышцы их сокращаются, давление в желудочках повышается. Створчатые клапаны при этом закрываются. Напряжение мышц желудочков нарастает, и, когда давление в желудочках станет выше, чем давление крови в аорте и легочной артерии, полулунные клапаны открываются и кровь из желудочков с силой выбрасывается в артерии. Давление в левом желудочке при систоле доходит до 130—150 мм рт. ст. В правом желудочке давление значительно ниже. Продолжается систола желудочков 0,3 с.

В III фазу (общая пауза) и предсердия, и желудочки расслаблены. Давление крови в аорте и легочной артерии теперь выше, чем в желудочках, и поэтому полулунные клапаны захлопываются. Створчатые клапаны открываются, и кровь из предсердий поступает в желудочки. Это — фаза медленного заполнения сердца кровью. Продолжительность ее около 0,4 с. При большой физической нагрузке сердце сокращается чаще, чем 75 раз в минуту, продолжительность общей паузы при этом уменьшается.

После общей паузы начинается новый сердечный цикл. Чередование фаз сердечной деятельности имеет важное значение для обеспечения безостановочной работы сердца на протяжении всей жизни человека. В течение одного сердечного цикла предсердия тратят на работу приблизительно 12,5%, а желудочки 37,5% времени; следовательно, все сердце отдыхает около 50% времени. Такой отдых в промежутках между сокращениями обеспечивает восстановление работоспособности сердца.

Последовательные ритмичные сокращения и расслабления предсердий и желудочков и деятельность клапанного аппарата сердца обеспечивают движение крови из предсердий в желудочки и из желудочков в большой и малый круги кровообращения.

Систолический и минутный объем крови. При сокращении сердца у взрослого человека, находящегося в состоянии покоя, каждый желудочек выталкивает в артерии 60—80 см 3 крови. Количество крови, выбрасываемое желудочком за одно сокращение, называют ударным или систолическом объемом. Левый и правый желудочки выталкивают одинаковое количество крови. Количество крови, выбрасываемое в аорту сердцем новорожденного при одном сокращении, всего 2,5 см 3 . К первому году оно увеличивается в 4 раза, к семи годам—в 9 раз, а к 12 г одам — в 16,4 раза. Частота сердечных сокращений, достигающая у новорожденных 140 ударов в минуту, к 13 годам снижается до 80 (табл. 12).

Изменение частоты сердечных сокращений и ударного объема

Возраст (в годах*)

Показатель	новорожденные	1	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	взрослые
Частота сердечных сокращений (пульс в 1 мин.)	140—135	120	95	92	90	88	86	84	82	80	78	76	72
Ударный объем сердца (в см 3 )	2,5	10,2	20,6	23, 0	25, 0	27,0	29,2	31,6	38,4	35,7	38,5	44,4	60 и более

Количество крови, выбрасываемое сердцем в 1 мин, называют минутным объемом. Зная количество крови, поступившее из желудочка во время систолы, и частоту сокращений сердца в минуту, можно рассчитать величину минутного объема. Если систолический объем равен 70 см 3 , а частота сердцебиения 75 раз в минуту, то минутный объем равен 70•75=5250 см 3 .

Увеличение минутного объема у тренированных спортсменов происходит главным образом за счет величины систолического объема. Сердечные сокращения при этом учащаются незначительно. У людей нетренированных минутный объем крови увеличивается в основном за счет учащения сердечных сокращений.

Известно, что при увеличении частоты сердечных сокращений укорачивается продолжительность общей паузы сердца. Из этого следует, что сердце нетренированных людей работает менее экономична и быстрее изнашивается. Не случайно сердечно-сосудистые заболевания встречаются у спортсменов значительно реже, чем у людей, не занимающихся физкультурой. У хорошо тренированных спортсменов при больших физических нагрузках ударный объем крови может возрастать до 200—250 см 3 .

Сердечный толчок

Во время сокращения сердце несколько изменяет свое положение в грудной клетке. Оно становится плотным, почти твердым и несколько поворачивается слева направо. При этом верху шва сердца упирается в грудную клетку в области пятого межреберного промежутка (слева). Это давление сокращающегося сердца на грудную клетку ощущается как толчок. У худых людей сердечный толчок можно видеть. Сердечный толчок — один из показателей сердечной деятельности.

Тоны сердца

Приложив узкий конец стетоскопа или фонендоскоп к области левого пятого межреберного промежутка, вы различите два звука. Эти звуки называют тонами сердца. Первый тон, протяжный, низкий и глухой, слышится во время систолы желудочков. Он вызывается сокращением мускулатуры желудочков и дрожанием захлопнувшихся створчатых клапанов. Второй тон, короткий и высокий, возникает при захлопывании полулунных клапанов в фазу диастолы желудочков.

Прослушивание тонов сердца у людей имеет диагностическое значение. Так, при пороках сердца, когда клапаны его деформируются и потому плотно не смыкаются, тоны сердца утрачивают чистоту звучания. К ним примешиваются шумы, вызванные об ратным движением крови через неплотно сомкнувшиеся клапаны.

Статья на тему Сердечный цикл