Фазы сердечного цикла когда все клапаны закрыты
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 октября 2017; проверки требуют 12 правок.
Компьютерная модель работы сердца
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 сердечной 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[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.
- 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[править | править код]
Диастола – полное расслабоение всех предсердий и желудочков. 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[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, 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. | ||||||||
См. также[править | править код]
- Электрокардиограмма
Ссылки[править | править код]
- Механика сердечного сокращения
- Обучающий фильм Нарушения сердечного ритма у детей
Примечания[править | править код]
- ↑ Физиология. Основы и функциональные системы. / Судаков К. В.. – Москва: Медицина, 2000. – С. 327. – 784 с. – ISBN 5-225-04548-0.
Источник
Краткое описание:
Библиографическая ссылка для цитирования: Сазонов В.Ф. Сердечный цикл [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2021: [сайт]. Дата обновления: 18.02.2021. URL: https://kineziolog.su/content/1-serdtse (дата обращения: __.__.20___). __________________________Описана работа сердца – сердечный цикл, включающий в себя систолу и диастолу предсердий и желудочков.
Общая характеристика строения и работы сердца
Анимированное изображение сердечного цикла
Сердечный цикл кратко
Сердце сокращается ритмично и циклично. Один цикл длится 0,8-0,85 секунды, это составляет примерно 72-75 сокращений (ударов) в минуту.
Основные фазы:
Систола – сокращение мышечного слоя (миокарда) и выброс крови из сердечных полостей. Сначала сокращаются ушки сердца, затем предсердия и после них желудочки. Сокращение пробегает по сердцу волной от ушек к желудочкам. Сокращение сердечной мышцы запускается её возбуждением, а возбуждение начинается от синоатриального узла в верхней части предсердий.
Диастола – расслабление сердечной мышцы (миокарда). При этом происходит усиление собственного кровоснабжения миокарда и обменных процессов в нём. Во время диастолы происходит наполнение полостей сердца кровью: одновременно как предсердий, так и желудочков. Важно отметить, что кровь заполняет одновременно и предсердия, и желудочки, т.к. клапаны между предсердиями и желудочками (атриовентрикулярные) в диастолу открыты.
Полный сердечный цикл
С точки зрения движения возбуждения по сердечной мышце цикл следует начинать с возбуждения и сокращения предсердий, т.к. именно на них идёт возбуждение от главного водителя ритма сердца – сино-атриального узла.
Водитель ритма
Водитель сердечного ритма – это особый участок сердечной мышцы, который самостоятельно порождает электрохимические импульсы, возбуждающие сердечную мышцу и приводящие к её сокращению.
У человека ведущим водителем ритма является синусно-предсердный (сино-атриальный) узел. Это участок сердечной ткани, содержащий «пейсмейкерные» клетки, т.е. клетки, способные к самопроизвольному возбуждению. Он находится на своде правого предсердия у места впадения в него верхней полой вены. Узел состоит из небольшого числа сердечных мышечных волокон, иннервированных окончаниями нейронов из вегетативной нервной системы. Важно понять, что вегетативная иннервация не создаёт самостоятельного ритма импульсации сердца, а лишь регулирует (изменяет) ритм, который задают сами пейсмейкерные сердечные клетки. В сино-атриальном узле зарождается каждая волна возбуждения сердца, которая приводит к сокращению сердечной мышцы и служит стимулом для возникновения следующей волны.
Рис. _____ Сопоставление движения возбуждения в сердце с электрокардиограммой (ЭКГ).
Фазы сердечного цикла
Итак, спровоцированная волной возбуждения волна сокращения сердца начинается с предсердий.
1. Систола (сокращение) предсердий (вместе с ушками) – 0,1 с. Предсердия сокращаются и проталкивают уже находящуюся в них кровь в желудочки. В желудочках тоже уже имеется кровь, которая залилась в них из вен во время диастолы, пройдя через предсердия и открытые атриовентрикулярные клапаны. За счет своего сокращения предсердия доливают в желудочки дополнительные порции крови.
2. Диастола (расслабление) предсердий – это расслабление предсердий после сокращения, оно длится 0,7 секунды. Таким образом, время отдыха у предсердий намного превышает время их работы, и это важно знать. Из желудочков кровь не может вернуться обратно в предсердия благодаря особым атриовентрикулярным клапанам между предсердиями и желудочками (трёхстворчатый справа и двухстворчатый, или митральный, слева). Таким образом, в диастолу у предсердий стенки расслаблены, но кровь в них из желудочков не идёт. В этом период сердце имеет 2 пустые и 2 наполненные камеры. В предсердия начинает поступать кровь из вен. Сначала кровь медленное наполняет расслабленные предсердия. Затем, после сокращения желудочков и наступившего у них расслаблением она своим давление открывает клапаны и поступает в желудочки. Диастола предсердий при этом ещё не закончилась.
И вот, наконец, в сино-атриальном узле рождается новая волна возбуждения и под её влиянием предсердия переходят к систоле и проталкивают скопившуюся в них кровь в желудочки.
3. Систола желудочков – 0,3 с. Волна возбуждения идёт от предсердий, а также по межжелудочковой перегородке, и достигает миокарда желудочков. Желудочки сокращаются. Кровь под давлением выбрасывается из желудочков в артерии. Из левого – в аорту, чтобы бежать по большому кругу кровообращения, а из правого – в легочный ствол, чтобы бежать по малому кругу кровообращения. Максимальное усилие и максимальное давление крови обеспечивает левый желудочек. Он обладает наиболее мощным миокардом из всех камер сердца.
4. Диастола желудочков – 0,5 с. Обратите внимание, что опять отдых длится дольше, чем работа (0,5 с против 0,3). Желудочки расслабились, закрыты полулунные клапаны на их границе в артериями, они не дают крови вернуться в желудочки. Атриовентрикулярные (предсердно-желудочковые) клапаны в это время открыты. Начинается заполнение кровью желудочков, которая поступает в них из предсердий, но пока без сокращения предсердий. Все 4 камеры сердца, т.е. желудочки и предсердия, расслаблены.
5. Общая диастола сердца – 0,4 с . Стенки предсердий и желудочков расслаблены. Именно сейчас желудочки наполняются кровью, притекающей в них через предсердия и через открытые клапаны из вен: лёгочной и полых, соответственно. Желудочки заполняются кровью на 2/3 своего объёма, а предсердия – полностью, и теперь они готовы вытолкнуть свою порцию крови в желудочки, чтобы дополнить оставшуюся 1/3 их объёма. Но это произойдёт уже в новом цикле сердечного сокращения.
6. Новый цикл. Начинается следующий цикл – систола предсердий.
Видео: Перекачка крови в сердце
Для закрепления этих сведений посмотрите на анимированную схему сердечного цикла:
– очень советую кликнуть и рассмотреть подробности!
Подробности работы желудочков сердца
1. Систола желудочков.
2. Изгнание крови.
3. Диастола желудочков.
Систола желудочков
1. Период систолы, т.е. сокращения, состоит из двух фаз:
1) Фаза асинхронного сокращения – 0,04 с. Происходит неравномерное сокращение стенки желудочков. Одновременно с этим происходит сокращение межжелудочковой перегородки. За счёт этого в желудочках нарастает давление, и в результате закрывается атриовентрикулярный клапан. В результате желудочки изолируются от предсердий.
2) Фаза изометрического сокращения . Это означает, что длина мышц не меняется, хотя их напряжение возрастает. Объем желудочков тоже не меняется. Все клапаны закрыты, стенки желудочков сокращаются и стремятся сжаться. В итоге стенки желудочков напрягаются, но кровь не движется. Но при этом возрастает давление крови внутри желудочков, оно открывает полулунные клапаны артерий и для крови появляется выход.
2. Период изгнание крови – 0.25 с.
1) Фаза быстрого изгнания – 0,12 с.
2) Фаза медленного изгнания – 0,13 с.
Изгнание (выброс) крови из сердца
Кровь под давлением выдавливается из левого желудочка в аорту. Давление в аорте резко возрастает, и она расширяется, принимая большую порцию крови. Однако за счет упругости своей стенки аорта тут же опять сжимается и прогоняет кровь по артериям. Расширение и сжатие аорты порождает поперечную волну, которая распространяется с определенной скоростью по сосудам. Это волна расширения и сжатия стенки сосудов – пульсовая волна. Её скорость не совпадает со скоростью движения крови.
Пульс – это поперечная волна расширения и сжания стенки артерии, порождённая расширением и сжатием аорты при выбросе в неё крови из левого желудочка сердца.
Диастола желудочков
Протодиастолический период – 0,04 с. От окончания систолы желудочков до закрытия полулунных клапанов. В этот период часть крови возвращается обратно в желудочек из артерий под давление крови в кругах кровообращения.
Фаза изометрического расслабления – 0,25 с. Все клапаны закрыты, мышечные волокна сокращены, они еще не растянулись. Но напряжение их уменьшается. Давление в предсердиях становится выше, чем в желудочках, и это давление крови открывает атриовентрикулярные клапаны для пропускания крови из предсердий в желудочки.
Фаза наполнения. Идёт общая диастола сердца, в которую происходит наполнение кровью всех его камер, причём сначала быстро, а потом медленно. Кровь проходит транзитом через предсердия и заполняет желудочки. Желудочки заполняются кровью на 2/3 объема. В этот момент сердце функционально 2-х камерное, т.к. разделены только его левая и правая половины. Анатомически же все 4 камеры сохранены.
Пресистола . Желудочки кончательно заполняются кровью в результате систолы предсердий. Желудочки всё ещё расслаблены, в то время как предсердия уже сокращены.
Источник
Сердечный цикл – это сложный и очень важный процесс. Он включает в себя периодические сокращения и расслабления, которые называются систола и диастола. Таким образом, в своей работе сердце напоминает насос. Благодаря разуму давлению в сосудистой системе этот насос работает без перерывов, поэтому кровь двигается по организму без остановки.
На каждом этапе происходят определенные действия, необходимые для правильной работы сердца. Сердечный цикл состоит из трех основных фаз:
- Сокращение предсердий. Занимает 0,1 секунды. Первая фаза предусматривает полное расслабление желудочков. Створчатые клапаны открываются. Полулунные створки закрываются.
- Систолия желудочков. Занимает 0,3 секунды. Вторая фаза начинается с того, что предсердия расслабляются. Полулунные клапаны открываются, створчатые закрываются.
- Расслабление предсердий и желудочков. Занимает 0,4 секунды. Когда наступает пауза, полулунные клапаны открываются, а створчатые находятся в открытом положении. Некоторая часть венозной крови наполняет область предсердий, а другая собирается в желудочке.
Все начинается с систолической работы предсердий, на которую уходит 0,1 с. Кровь поступает к желудочкам, пока они находятся в стадии расслабления. Створчатые клапаны открываются, а полулунные, наоборот, закрываются.
Ситуация меняется, когда предсердия расслабляются – сокращаться начинают желудочки. Когда этот процесс только начинается, все створки сердца остаются в закрытом положении. Пока мускулатура желудочков сокращается, создается давление, которое постепенно растет.
На пути текущей крови встречаются створки, которые не пускают ее к предсердиям. Поэтому кровь наполняет полости аорты и артерии. Желудочки перестают сокращаться, и наступает момент расслабления. Задача сердечного цикла заключается в том, чтобы поддерживать работу основного органа человека на протяжении всей его жизни.
Строгая последовательность фаз укладывается в 0,8 с. Пауза занимает 0,4 с. Такого интервала достаточно, чтобы полностью восстановить работу сердца.
Частота сокращений сердца составляет от 60 до 80 ударов в минуту, если человек находится в спокойном состоянии. После физических упражнений или при эмоциональных вспышках сердцебиение учащается.
Большое значение имеет именно общая пауза перед тем, как начинается новый цикл сердечной деятельности, особенно когда сердце наполняется кровью из вен. В этот момент давление во всех камерах почти одинаковое.
Сердце обвито нервными нитями, которые контролируют сердечный цикл и его фазы. Импульс, идущий от головного мозга, в мышце увеличивается в результате стресса или после физических нагрузок.
Самую важную роль в работе сердца играет его физиология. Если, например, меняются состав крови, количество углекислого газа, происходит снижение уровня кислорода, то это приводит к сильнейшему толчку сердца. Усиливается процесс его стимуляции. Если изменения физиологии затронули сосуды, тогда сердечный ритм, наоборот, снижается.
На работу сердца влияет и центральная нервная система. Например, повышенная температура тела ускоряет ритм сердца. Низкая же, наоборот, замедляет работу системы. Гормоны также влияют на сердечные сокращения. Вместе с кровью они поступают к сердцу, тем самым увеличивая частоту ударов.
Источник