Фазы сердечного цикла человека

Сердечный цикл – сложный и очень важный процесс. Он включает периодические сокращения и расслабление, которые в медицине называются «сокращением» и «диастолой». Важнейший орган человека (сердце), уступающий только мозгу, по своей работе напоминает насос.

Путем возбуждения, сокращения, проведения, а также автоматизма он переносит кровь в артерии, откуда она течет по венам. Из-за разницы давлений в сосудистой системе этот насос работает непрерывно, позволяя крови двигаться без остановки.

Что это такое

Современная медицина довольно много говорит нам о сердечном цикле. Все начинается с сокращения предсердий, которое длится 0,1 секунды.Кровь течет в желудочки, когда они находятся в фазе расслабления. Что касается створок, то они открываются, а клапаны в форме полумесяца, наоборот, закрываются.

Ситуация меняется, когда предсердия расслабляются. Камеры начинают сжиматься, это занимает 0,3 секунды.

Когда этот процесс только начинается, все сердечные клапаны остаются закрытыми. Физиология сердца такова, что по мере сокращения желудочковых мышц давление нарастает и постепенно увеличивается. Также увеличивается место, где находятся предсердия сердца.

Если мы вспомним законы физики, становится ясно, почему кровь имеет тенденцию перемещаться из полости, где давление высокое, туда, где оно меньше.

На пути есть заслонки, которые не пропускают кровь в предсердия, поэтому она заполняет аортальную и артериальную полости. Камеры перестают сокращаться и наступает момент расслабления на 0,4 секунды. Между тем кровь легко попадает в камеры сердца.

Работа сердечного цикла заключается в том, чтобы жизненно важные органы работали на протяжении всей жизни.

Строгая последовательность фаз сердечного цикла – 0,8 с. Пауза в ЧСС – 0,4 с. Для полного восстановления ЧСС такой паузы вполне достаточно.

Длительность сердечной работы

Согласно медицинским записям, частота сердечных сокращений колеблется от 60 до 80 ударов в минуту, если человек находится в расслабленном состоянии, как физически, так и эмоционально. После тренировки ваше сердце бьется быстрее, в зависимости от интенсивности упражнения. Сколько сердечных сокращений происходит за 1 минуту, можно увидеть по уровню пульса крови.

Стенки артерий колеблются, потому что на них влияет высокое кровяное давление в сосудах на фоне систолических сокращений сердца. Как было сказано выше, продолжительность сердечного цикла не превышает 0,8 с. Процесс сокращения в предсердиях длится 0,1 с, в желудочках 0,3 с, а оставшееся время (0,4 с) уходит на расслабление сердца.

В таблице приведены точные данные о сердечном цикле.

Где кровь течет туда и обратно

Продолжительность фазы

Сокращение предсердий

Диастолическая работа предсердий и желудочков

Вены – предсердия и камеры

В медицине описаны 3 основные фазы, составляющие этот цикл:

1. Во-первых, сужаются предсердия.
2. Сокращение желудочков.
3. Расслабление (пауза) предсердий и желудочков.

Каждой фазе отводится соответствующее время. Первая фаза – 0,1 с, вторая – 0,3 с и последняя – 0,4 с.

Каждая фаза включает в себя определенные действия, необходимые для правильного функционирования сердца:

• Первая фаза – полное расслабление желудочков. Что касается дроссельных заслонок, то они открываются. Клапаны в форме полумесяца закрываются.
• Вторая фаза начинается с расслабления предсердий. Серповидные клапаны открываются, а створки закрываются.
• Во время паузы клапаны серповидной формы, наоборот, открываются, а лепестки находятся в открытом положении. Часть венозной крови заполняет предсердия, а другая часть собирается в желудочках.

Именно эта общая пауза перед началом нового сердцебиения имеет первостепенное значение, особенно когда сердце наполняется кровью из вен. В этот момент давление во всех желудочках почти одинаково, потому что атриовентрикулярные клапаны открыты.

В области синоатриального узла происходит возбуждение и, как следствие, сокращение предсердий. Во время сокращения объем желудочка увеличивается на 15%. После окончания схватки давление падает.

Сердечные сокращения

У взрослого человека частота пульса не превышает 90 ударов в минуту. У детей учащается сердцебиение. Сердце младенца производит 120 ударов в минуту, у детей до 13 лет это число составляет 100. Это общие параметры. У всех немного разные ценности, меньшие или большие, на которые влияют внешние факторы.

Сердце имеет нервные кабели, которые контролируют цикл и фазы сердца. Импульс, исходящий от мозга, усиливается в мышцах в результате сильного стрессового состояния или после тренировки. Это могут быть любые другие изменения нормального состояния человека под воздействием внешних факторов.

Важнейшую роль в работе сердца играет его физиология, а точнее связанные с ней изменения. Если, например, меняется состав крови, изменяется количество углекислого газа, происходит снижение уровня кислорода, это приводит к сильному сердцебиению. Усиливается процесс его стимуляции. Если на сосуды влияют изменения физиологии, то частота сердечных сокращений, наоборот, снижается.

На активность сердечной мышцы влияют разные факторы. То же самое и с фазами сердечной деятельности. Центральная нервная система – один из таких факторов.

Например, высокая температура тела способствует учащению пульса, а низкая температура тела, наоборот, замедляет работу системы. Гормоны также влияют на сердечный ритм. Вместе с кровью они достигают сердца, увеличивая частоту его биений.

В медицине сердечный цикл считается довольно сложным процессом. На него влияют многие факторы, некоторые прямо, некоторые косвенно. Однако в совокупности все эти факторы помогают вашему сердцу работать должным образом.

Не менее важна для человеческого организма структура сердцебиения. Поддерживает его жизненно важные функции. Такой орган, как сердце, сложен. Имеет генератор электрических импульсов, особую физиологию и регулирует частоту ударов. Следовательно, он действует на протяжении всей жизни организма.

На это могут повлиять только три основных фактора:

• Человеческая активность;
• наследственная предрасположенность;
• условия окружающей среды.

Сердце контролирует многочисленные процессы в организме, особенно процессы обмена веществ. В считанные секунды он может показать нарушения, несоответствия установленной норме. Поэтому людям необходимо знать, что такое сердечный цикл, из каких фаз он состоит, какова их продолжительность и какова их физиология.

Выявить возможные отклонения можно, оценив работу сердца. И при первых признаках неисправности следует обратиться к специалисту.

Фазы сердечных сокращений

Как уже было сказано, продолжительность сердечного цикла составляет 0,8 сек. Период стресса включает 2 основные фазы сердечного цикла:

1. Когда происходят асинхронные схватки. Период сердцебиения сопровождается систолической и диастолической функцией желудочков. Что касается давления в камерах, то оно практически не меняется.
2. Изометрические (изоволюметрические) сокращения – это вторая фаза, которая начинается через некоторое время после асинхронных сокращений. На этом этапе давление в желудочке достигает значения, при котором закрываются атриовентрикулярные клапаны. Однако этого недостаточно для открытия клапанов в форме полумесяца.

Давление повышается, поэтому клапаны в форме полумесяца открываются. Это вызывает утечку крови из сердца. Весь процесс занимает 0,25 секунды. И он имеет фазовую структуру, состоящую из циклов.

• Быстрое изгнание. В этой фазе давление увеличивается и достигает максимальных значений.
• Медленное выталкивание. Период, в течение которого падают параметры давления. После того, как схватки утихнут, давление резко падает.

После окончания систолической функции желудочков они расслабляются. Изометрическая релаксация. Длится до тех пор, пока давление не поднимется до оптимальных параметров в области предсердий.

При этом открываются атриовентрикулярные клапаны. Камеры сердца наполняются кровью. Это переходит в фазу быстрого заполнения. Кровоток происходит за счет того, что в предсердиях и камерах преобладают разные параметры давления.

В остальных камерах сердца давление продолжает падать. После диастолы следует фаза медленного наполнения, которая длится 0,2 секунды. Во время этого процесса предсердия и камеры сердца постоянно наполняются кровью. Анализируя деятельность сердца, вы можете определить, сколько длится цикл.

Диастолическая и сократительная активность длится почти одинаковое количество времени. Таким образом, человеческое сердце работает половину своей жизни и отдыхает вторую половину. Общая длительность составляет 0,9 с, но поскольку процессы перекрываются, продолжительность составляет 0,8 с.

Источник

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.

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.

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 – 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). 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

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 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.

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

См. также

• Электрокардиограмма

Ссылки

• Механика сердечного сокращения
• Обучающий фильм Нарушения сердечного ритма у детей

Примечания

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

Источник