Människans kropp fungerar på grund av närvaron av cirkulationssystemet och cellulär näring. Hjärtat som huvudorgan i cirkulationssystemet kan ge oavbruten tillförsel av vävnader med energisubstrat och syre. Detta uppnås genom hjärtcykeln, sekvensen av faser av kroppens arbete, förknippad med den konstanta växlingen av vila och belastning.
Detta koncept bör övervägas ur flera synvinklar. För det första, ur morfologisk synvinkel, det vill säga ur en grundläggande beskrivning av faserna i hjärtats arbete som en växling av systole med diastole. För det andra, med hemodynamisk, förknippad med avkodningen av kapacitiva och barometriska egenskaper i hjärtats håligheter vid varje stadium av systole och diastole. Inom ramen för dessa synpunkter kommer konceptet med hjärtcykeln och dess ingående processer att behandlas nedan.
Kännetecken på hjärtats verk
Hjärtats oavbrutna arbete från det ögonblick då det lägger sig i embryogenesen tills organismens död säkerställs genom växlingen av systole med diastole. Det gör att kroppen inte arbetar konstant. För det mesta vilar hjärtat till och med, vilket gör att det kan tillgodose kroppens behov under hela livet. Arbetet med vissa strukturer i kroppen inträffar vid tidpunkten för vila av andra, vilket är nödvändigt för att säkerställa blodcirkulationens konstanthet. I detta sammanhang är det lämpligt att betrakta hjärtslagscykeln ur en morfologisk synvinkel.
Fundamentals of the morphophysiology of the heart
Hjärtat hos däggdjur och människor består av två förmak som flyter in i kammarhålorna (VP) genom de atrioventrikulära (AV) öppningarna med klaffar (AVK). Systole och diastole växlar, och cykeln avslutas med en allmän hjärtpaus. Så snart blod sprutas ut från VP in i aorta och lungartären, sjunker trycket i dem. En retrograd ström utvecklas från dessa kärl tillbaka in i ventriklarna, som snabbt stoppas av att ventilerna öppnas. Men vid denna tidpunkt är det hydrostatiska förmakstrycket högre än kammartrycket, och AVK:erna tvingas öppna. Som ett resultat av tryckskillnaden, i det ögonblick då ventrikulär systole har passerat, men förmaken inte har kommit, sker ventrikulär fyllning.
Denna period kallas också en allmän hjärtpaus, som varar tills trycket i kammar (RV) och förmakshålrum (AA) på motsvarande sida utjämnas. Så snart detta har hänt börjar förmakssystolen att trycka in den återstående delen av blodet i bukspottkörteln. Efter det, när resten av blodet pressas ut i kammarhålorna, sjunker trycket i höger kammare. Detta orsakar passivt blodflöde: in i vänster förmakvenös flytning utförs från lungvenerna och in till höger - från de ihåliga.
Systemisk bild av hjärtcykeln
Cykeln av hjärtaktivitet börjar med ventrikulär systole - utdrivning av blod från deras håligheter tillsammans med samtidig diastol i förmaken och början av deras passiva fyllning av tryckskillnaden i de afferenta kärlen, där det i detta ögonblick är högre än i förmaken. Efter ventrikulär systole uppstår en allmän hjärtpaus - fortsättningen av passiv förmaksfyllning med undertryck i ventriklarna.
På grund av högre hemodynamiskt tryck i RA och lågt i RV, tillsammans med fortsättningen av passiv förmaksfyllning, öppnar AV-ventilerna. Resultatet är passiv ventrikulär fyllning. Så snart trycket i förmaks- och kammarhålorna utjämnas blir passiv ström omöjlig, och förmakspåfyllning avbryts, vilket får dem att dra ihop sig för att fortsätta pumpa ytterligare en del in i kammarhålorna.
Från förmakssystolen ökar trycket i kammarhålorna markant, kammarsystole provoceras - muskelkontraktionen av dess myokard. Resultatet är en ökning av trycket i hålrummen och stängning av atrioventrikulära bindvävsklaffar. På grund av återställningen vid munnen av aortan och lungstammen bildas tryck på motsvarande ventiler, som tvingas öppna i riktning mot blodflödet. Detta fullbordar hjärtcykeln: hjärtat börjar återigen passiv fyllning av förmaken i derasdiastol och vidare vid tidpunkten för den allmänna hjärtpausen.
Hjärtat pausar
Det finns många episoder av vila i hjärtats arbete: diastol i förmaken och ventriklarna, samt en allmän paus. Deras varaktighet kan beräknas, även om det beror mycket på hjärtfrekvensen. Vid 75 slag/min blir hjärtcykeltiden 0,8 sekunder. Denna period inkluderade förmakssystole (0,1 s) och ventrikulär kontraktion - 0,3 sekunder. Det betyder att förmaket vilar cirka 0,7 s och ventriklarna 0,5 s. Under vilan inträder också en allmän paus (0,5 s).
Omkring 0,5 sekunder fylls hjärtat passivt och 0,3 sekunder drar det ihop sig. Atria, avslappningstiden är 3 gånger längre än i ventriklarna, även om de pumpar liknande volymer blod. Men de kommer mestadels in i ventriklarna med passiv ström längs en tryckgradient. Blod genom tyngdkraften i ögonblicket av lågt tryck i hjärthålorna kommer in i hålrummen, där det ackumuleras för efterföljande kontraktion och utdrivning i de efferenta kärlen.
Betydelsen av perioder av avslappning i hjärtat
I hjärtats hålighet kommer blod in genom hålen: in i atrierna - genom munnen på de ihåliga och lungvenerna och in i ventriklarna - genom AVC. Deras kapacitet är begränsad och den faktiska fyllningen tar längre tid än dess utdrivning genom cirkulationen. Och hjärtcykelns faser är precis vad som behövs för tillräcklig fyllning av hjärtat. Ju mindre dessa pauser, desto mindre fylls förmaken, desto mindre blodkommer att ledas till ventriklarna och följaktligen till blodcirkulationens cirklar.
Med en ökning av den faktiska frekvensen av sammandragningar, som uppnås genom att förkorta avslappningsperioden, minskar fyllningen av hålrummen. Denna mekanism förblir fortfarande effektiv för snabb mobilisering av kroppens funktionella reserver, men en ökning av frekvensen av sammandragningar ger en ökning av blodcirkulationens minutvolym endast upp till en viss gräns. När en hög frekvens av sammandragningar uppnås kommer fyllningen av hålrummen på grund av den extremt korta diastolen att sjunka avsevärt, liksom blodtrycksnivån.
Tachyarytmier
Mekanismen som beskrivs ovan är grunden för att minska den fysiska uthålligheten hos en patient med takyarytmier. Och om sinustakykardi, om nödvändigt, låter dig öka trycket och mobilisera kroppens resurser, leder förmaksflimmer, supraventrikulär och ventrikulär takykardi, ventrikulärt flimmer, såväl som ventrikulär takykardi vid WPW-syndrom till ett tryckfall.
Manifestationen av patientens besvär och svårighetsgraden av hans tillstånd börjar från obehag och andnöd till medvetslöshet och klinisk död. Faserna i hjärtcykeln, som diskuterats ovan i termer av vikten av pauser och deras förkortning vid takyarytmier, är den enda enkla förklaringen till varför arytmier bör behandlas om de har ett negativt hemodynamiskt bidrag.
Funktioner för förmakssystole
Förmakssystolen varar cirka 0,1 s: förmaksmusklerna drar ihop sig samtidigt i enlighet med rytmen som genereras av sinusnod. Dess betydelse ligger i att pumpa cirka 15 % av blodet in i kamrarnas hålighet. Det vill säga, om den vänstra ventrikelns systoliska volym är cirka 80 ml, fyllde cirka 68 ml av denna del passivt ventrikeln i förmaksdiastolen. Och endast 12 ml pumpas ut av förmakssystole, vilket gör att trycknivån kan öka för att stänga ventilerna under kammarsystole.
Förmaksflimmer
I tillstånd av förmaksflimmer är deras myokard ständigt i ett tillstånd av kaotisk sammandragning, vilket inte tillåter bildandet av en solid förmakssystol. På grund av detta ger arytmi ett negativt hemodynamiskt bidrag - det utarmar blodflödet till ventrikulära håligheter med cirka 15-20%. Deras fyllning utförs av gravitationen under en allmän hjärtpaus och under perioden med ventrikulär systole. Det är därför en del av blodets del alltid stannar i förmaken och skakas ständigt upp, vilket ökar risken för trombos i cirkulationssystemet.
Blodretention i hjärtats håligheter, och i det här fallet i förmaken, leder till att de gradvis sträcker sig och gör det omöjligt att upprätthålla rytmen med en lyckad elkonvertering. Då blir arytmin konstant, vilket accelererar utvecklingen av hjärtinsufficiens med stagnation och hemodynamiska störningar i cirkulationen med 20-30%.
Ventrikulära systolefaser
Med en hjärtcykels varaktighet på 0,8 s kommer kammarsystolen att vara 0,3 - 0,33 sekunder med två perioder - spänning (0,08 s) och utdrivning (0,25 s). Myokardiet börjar dra ihop sig, men dess ansträngningar räcker inteför att pressa ut blod ur kammarhålan. Men trycket som skapas tillåter redan förmaksklaffarna att stänga. Ejektionsfasen inträffar i det ögonblick då det systoliska trycket i kammarhålorna tillåter att en del av blodet skjuts ut.
Fasen av spänningar i hjärtcykeln är uppdelad i perioden med asynkron och isometrisk kontraktion. Den första varar ca 0,05 s. och är början på en integral sammandragning. En asynkron (slumpmässig) sammandragning av myocyter utvecklas, vilket inte leder till en ökning av trycket i kammarhålan. Sedan, efter att excitation täcker hela myokardiets massa, bildas fasen av isometrisk sammandragning. Dess betydelse ligger i en betydande ökning av trycket i ventriklarnas hålighet, vilket gör att du kan stänga de atrioventrikulära klaffarna och förbereda dig för att trycka in blod i lungbålen och aorta. Dess varaktighet i hjärtcykeln är 0,03 sekunder.
Ejektionsperiod för ventrikulär systolefas
Ventrikulär systole fortsätter till utdrivning av blod in i håligheten i de efferenta kärlen. Dess varaktighet är en kvarts sekund, och den består av en snabb och en långsam fas. Först stiger trycket i kammarhålorna till maxim alt systoliskt, och muskelkontraktion trycker ut ur deras kavitet en del av cirka 70 % av den faktiska volymen. Den andra fasen är långsam ejektion (0,13 s): hjärtat pumpar de återstående 30 % av den systoliska volymen in i de efferenta kärlen, men detta sker redan med en tryckminskning, som föregår ventrikulär diastole och en allmän hjärtpaus.
Kammerdiastolfaser
Kammerdiastol (0,47 s) inkluderar en period av avslappning (0,12 sekunder) och fyllning (0,25 sekunder). Den första är uppdelad i protodiastolisk och myokardial isometrisk avslappningsfas. Fyllningsperioden i hjärtcykeln består av två faser - snabb (0,08 sek) och långsam (0,17 sek).
Under den proto-diastoliska perioden (0,04 sek.), övergångsfasen mellan ventrikulär systole och diastol, sjunker trycket i ventrikulära håligheter, vilket gör att aorta- och lungklaffarna stängs. I den andra fasen finns en period med nolltryck i kammarhålorna med samtidigt stängda ventiler.
Under perioden med snabb fyllning öppnas de atrioventrikulära klaffarna omedelbart och blod strömmar längs tryckgradienten in i kammarhålorna från förmaken. Samtidigt kompletteras de senares håligheter ständigt av inflöde genom de bringande venerna, varför de, med en mindre volym av hålrummen i atrierna, fortfarande pumpar liknande delar av blod, som ventriklarna. Efter det, på grund av tryckets toppvärde i ventrikulära håligheter, saktar inflödet ner, en långsam fas börjar. Det kommer att sluta med en förmakskontraktion som inträffar i ventrikulär diastol.
