Работа сердца сердечный цикл сокращения сердца
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
| Оглавление темы “Возбудимость сердечной мышцы. Сердечный цикл и его фазовая структура. Тоны сердца. Иннервация сердца.”: 1. Возбудимость сердечной мышцы. Потенциал действия миокарда. Сокращение миокарда. 2. Возбуждение миокарда. Сокращение миокарда. Сопряжение возбуждения и сокращения миокарда. 3. Сердечный цикл и его фазовая структура. Систола. Диастола. Фаза асинхронного сокращения. Фаза изометрического сокращения. 4. Диастолический период желудочков сердца. Период расслабления. Период наполнения. Преднагрузка сердца. Закон Франка-Старлинга. 5. Деятельность сердца. Кардиограмма. Механокардиограмма. Электрокардиограмма (ЭКГ). Электроды экг. 6. Тоны сердца. Первый ( систолический ) тон сердца. Второй ( диастолический ) сердечный тон. Фонокардиограмма. 7. Сфигмография. Флебография. Анакрота. Катакрота. Флебограмма. 8. Сердечный выброс. Регуляция сердечного цикла. Миогенные механизмы регуляции деятельности сердца. Эффект Франка – Старлинга. 9. Иннервация сердца. Хронотропный эффект. Дромотропный эффект. Инотропный эффект. Батмотропный эффект. 10. Парасимпатические воздействия на сердце. Влияние на сердце блуждающего нерва. Вагусные воздействия на сердце. Сердечный цикл и его фазовая структура. Систола. Диастола. Фаза асинхронного сокращения. Фаза изометрического сокращения.Работа сердца представляет собой непрерывное чередование периодов сокращения (систола) и расслабления (диастола). Сменяющие друг друга систола и диастола составляют сердечный цикл. Поскольку в покое частота сокращений сердца составляет 60-80 циклов в минуту, то каждый из них продолжается около 0,8 с. При этом 0,1 с занимает систола предсердий, 0,3 с – систола желудочков, а остальное время – общая диастола сердца. К началу систолы миокард расслаблен, а сердечные камеры заполнены кровью, поступающей из вен. Атриовентрикулярные клапаны в это время раскрыты и давление в предсердиях и желудочках практически одинаково. Генерация возбуждения в синоатриальном узле приводит к систоле предсердий, во время которой за счет разности давлений конечно-диастолический объем желудочков возрастает приблизительно на 15 %. С окончанием систолы предсердий давление в них понижается.
Поскольку клапаны между магистральными венами и предсердиями отсутствуют, во время систолы предсердий происходит сокращение кольцевой мускулатуры, окружающей устья полых и легочных вен, что препятствует оттоку крови из предсердий обратно в вены. В то же время систола предсердий сопровождается некоторым повышением давления в полых венах. Большое значение имеет обеспечение турбулентного характера потока крови, поступающего из предсердий в желудочки, что способствует захлопыванию атриовентрикулярных клапанов. Максимальное и среднее давление в левом предсердии во время систолы составляют соответственно 8- 15 и 5-7 мм рт. ст., в правом предсердии – 3-8 и 2-4 мм рт. ст. (рис. 9.11). С переходом возбуждения на атриовентрикулярный узел и проводящую систему желудочков начинается систола последних. Ее начальный этап (период напряжения) продолжается 0,08 с и состоит из двух фаз. Фаза асинхронного сокращения (0,05 с) представляет собой процесс распространения возбуждения и сокращения по миокарду. Давление в желудочках при этом практически не меняется. В процессе начинающегося синхронного сокращения миокарда желудочков, когда давление в них возрастает до величины, достаточной для закрытия атриовентрикулярных клапанов, но недостаточной для открытия полулунных, наступает фаза изоволюмического, или изометрического, сокращения. Дальнейшее повышение давления приводит к раскрытию полулунных клапанов и началу периода изгнания крови из сердца, общая длительность которого составляет 0,25 с. Этот период состоит из фазы быстрого изгнания (0,13 с), во время которой давление в желудочках продолжает расти и достигает максимальных значений, и фазы медленного изгнания (0,13 с), во время которой давление в желудочках начинает снижаться, а после окончания сокращения оно резко падает. В магистральных артериях давление снижается значительно медленнее, что обеспечивает захлопывание полулунных клапанов и предотвращает обратный ток крови. Промежуток времени от начала расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов называется протодиастолическим периодом. Видео физиология сердечного цикла – профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин– Также рекомендуем “Диастолический период желудочков сердца. Период расслабления. Период наполнения. Преднагрузка сердца. Закон Франка-Старлинга.” |
Рис. 9.11. Изменения объема левого желудочка и колебания давления в левом предсердии, левом желудочке и аорте в течение сердечного цикла. I – начало систолы предсердий; II – начало систолы желудочков; III – момент раскрытия полулунных клапанов; IV – конец систолы желудочков и момент закрытия полулунных клапанов; V – раскрытие атриовентрикулярных клапанов. Опускание линии, показывающей объем желудочков, соответствует динамике их опорожнения.Источник
Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла
Сердечный цикл – это совокупность процессов, происходящих в сердце от начала одного сердечного сокращения до начала следующего сокращения. Каждый цикл начинается за счет спонтанной генерации потенциала действия в клетках синусного узла. Синусный узел расположен в верхней части боковой стенки правого предсердия вблизи устья верхней полой вены. Отсюда возбуждение быстро распространяется по миокарду предсердий, а затем, пройдя по атриовентрикулярному пучку, достигает миокарда желудочков. Особенностью проводящей системы сердца является задержка проведения возбуждения в области А-В узла (более чем на 0,1 сек). Благодаря этому предсердия сокращаются раньше, и кровь из предсердий поступает в желудочки до того, как начнется мощное сокращение желудочков.
Диастола и систола. Сердечный цикл состоит из периода расслабления (диастола), в течение которого происходит наполнение сердца кровью, и периода сокращения (систола).
На рисунке показаны изменения, происходящие в левых отделах сердца в течение одного сердечного цикла. Три верхние кривые демонстрируют изменение давления в аорте, левом желудочке и левом предсердии. Четвертая кривая отражает изменения объема левого желудочка. Пятая кривая представляет собой электрокардиограмму, а шестая – фонокардиограмму, т.е. запись тонов сердца, возникающих в сердце во время захлопывания клапанов. (Внимательно рассмотрите рисунок, чтобы понять причины возникших изменений сердечной деятельности.)
Сердечный цикл левого желудочка: изменение давления в левом предсердии, левом желудочке, аорте; изменение объема желудочка; электрокардиограмма; фонокардиограмма.
Связь электрокардиограммы с циклом сердечной деятельности
На рисунке представлена электрокардиограмма, записанная с поверхности тела, на которой видны зубцы Р, Q, R, S и Т. Зубцы ЭКГ отражают изменения разности потенциалов в сердце во время полного цикла возбуждения.
Зубец Р отражает процесс деполяризации предсердий. Как правило, он сопровождается сокращением предсердий, что приводит к небольшому подъему давления в левом предсердии сразу после зубца Р.
Через 0,16 сек от начала зубца Р появляется комплекс зубцов QRS. Этот комплекс отражает процесс деполяризации желудочков. Деполяризация приводит к сокращению желудочков; внутрижелудочковое давление растет, что также видно на соответствующей кривой. Таким образом, начало комплекса QRS всегда опережает начало систолы желудочков.
Последним на ЭКГ появляется зубец Т. Он отражает процесс реполяризации желудочков и сопровождается их расслаблением. Таким образом, зубец Т появляется несколько раньше, чем закончится сокращение и начнется расслабление желудочков.
Насосная функция предсердий. Кровь непрерывно течет к предсердиям по крупным венам. Около 80% притекающей крови поступает из предсердий в желудочки раньше, чем начнется систола предсердий. И только 20% объема притекающей крови дополнительно поступает в желудочки за счет сокращения предсердий. Следовательно, систола предсердий увеличивает эффективность насосной функции желудочков всего на 20%. Более того, в ряде случаев сердце работает нормально даже без этих дополнительных 20%, т.к. желудочки способны перекачивать на 300-400% крови больше, чем требуется организму в условиях покоя. В связи с этим нарушения насосной функции предсердий остаются незамеченными, пока больной находится в покое, и проявляются рядом симптомов только при физической нагрузке.
Изменение давления в предсердиях: а-, с- и v-волны. На кривой предсердного давления имеются три небольших волны: а, с и v.
а-волна возникает во время систолы предсердий. Обычно в правом предсердии давление увеличивается до 4-6 мм рт. ст., а в левом – до 7-8 мм рт. ст.
с-волна возникает в начале систолы желудочков. Это отчасти связано с незначительным обратным током крови из желудочков в предсердия, однако главной причиной появления волны является смещение А-В перегородки в сторону предсердий за счет резкого повышения давления в желудочках.
v-волна возникает в конце систолы желудочков. В это время кровь из вен продолжает поступать в предсердия при закрытых А-В клапанах и наполняет предсердия. Когда систола желудочков заканчивается и А-В клапаны открываются, кровь из предсердий быстро поступает в желудочки, а v-волна на кривой исчезает.
Видео физиология сердечного цикла – профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
– Также рекомендуем “Насосная функция желудочков. Функции желудочков сердца”
Оглавление темы “Сердечная мышца. Сократительная функция мышцы сердца”:
1. Сердечная мышца. Физиология сердечной мышцы
2. Потенциал действия сердечной мышцы. Скорость проведения импульса в сердечной мышце
3. Связь между возбуждением и сокращением сердца. Роль ионов кальция в сокращении сердца
4. Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла
5. Насосная функция желудочков. Функции желудочков сердца
6. Функция и физиология клапанов сердца. Кривая аортального давления
7. Насосная функция сердца. Оценка насосной функции сердца
8. Преднагрузка и постнагрузка на сердце. Механизм Франка-Старлинга
9. Внешняя регуляция насосной функции сердца. Вегетативная регуляция сердца
10. Влияние калия и кальция на сердце. Влияние температуры тела на сердце
Источник
Функция сердца заключается в перекачивании крови по кровеносным сосудам. Сердце сокращается ритмически. Стенки сердца образованы мышечной тканью, особенно хорошо развиты мышечные стенки желудочков. Сокращаясь, желудочки выталкивают кровь с большой силой в сосуды кругов кровообращения. Из левого желудочка кровь попадает в аорту, затем поступает в сосуды большого круга кровообращения и разносится по всему телу. Поэтому стенки левого желудочка более толстые по сравнению со стенками правого желудочка.
При каждом сокращении левого желудочка кровь с силой ударяется об упругие стенки аорты и растягивает их. Волна упругих колебаний, возникающая при этом, быстро распространяется по стенкам артерий. Такие ритмические колебания стенок сосудов называются пульсом. Каждый удар пульса соответствует одному сердечному сокращению. Путём подсчёта пульса можно определить количество сокращений сердца в (1) мин. Средняя частота сердечных сокращений (ЧСС) у человека в состоянии покоя составляет около (75) ударов в минуту.
Пульс можно прощупывать на поверхности тела в тех местах, где крупные сосуды лежат близко к поверхности тела: на висках, на внутренней стороне запястья, по бокам шеи.
Работа сердца по перекачиванию крови протекает циклически. Сокращение сердца называется систолой, а расслабление – диастолой.
Один сердечный цикл (последовательность процессов, происходящих за одно сокращение сердца (систола) и его последующее расслабление (диастола)) длится (0,8) с. (три фазы):
- (0,1) с. занимает сокращение (систола) предсердий ((I) фаза),
- (0,3) с. – сокращение (систола) желудочков ((II) фаза),
- (0,4) с. – общее расслабление (диастола) всего сердца – общая пауза ((III) фаза).
Во время систолы предсердий давление в них увеличиваются и кровь поступает через расслабленные створчатые клапаны в желудочки.
Далее следует сокращение желудочков. Створчатые клапаны закрываются и препятствуют обратному движению крови в предсердия. Поэтому кровь из желудочков поступает через открытые полулунные клапаны в сосуды кругов кровообращения. Из левого желудочка кровь поступает через аорту в большой круг кровообращения, а из правого – через лёгочную артерию в лёгочный (малый) круг кровообращения.
Затем желудочки расслабляются, полулунные клапаны закрываются и перекрывают ток крови обратно из сосудов в желудочки.
При сокращении предсердий и желудочков возникают шумы или тоны сердца.
Нарушение работы сердца приводит к изменению этих тонов. Врачи прослушивают сердце и по его тонам могут определить диагноз.
Автоматия – это способность сердца сокращаться независимо от внешних условий под влияний импульсов, возникающих в нём самом.
Сердце сокращается под действием импульсов, которые возникают в узлах автоматии – в группах особых мышечных клеток. Главный узел автоматии расположен в правом предсердии. Именно здесь возникают импульсы, определяющие ритм сердечных сокращений.
Регуляция работы сердечно-сосудистой системы
Существует два способа регуляции работа сердца и сосудов: нервный и гуморальный.
- В нервной регуляции главную роль играет автономная нервная система.
- Гуморальная регуляция осуществляется веществами, поступающими в кровь. Так, работа сердца ускоряется под действием гормона адреналин и избытка ионов кальция, а избыток ионов калия, наоборот, замедляет его работу.
Источники:
https://biolicey2vrn.ru/index/rabota_serdca/0-346
https://galactic.org.ua/clovo/f_c3.htm
Источник