Човешкото тяло функционира благодарение на наличието на кръвоносната система и клетъчното хранене. Сърцето като основен орган на кръвоносната система е в състояние да осигури непрекъснато снабдяване на тъканите с енергийни субстрати и кислород. Това се постига чрез сърдечния цикъл, последователността от фази на работата на тялото, свързани с постоянно редуване на почивка и натоварване.
Тази концепция трябва да се разглежда от няколко гледни точки. Първо, от морфологична гледна точка, тоест от гледна точка на основното описание на фазите на работата на сърцето като редуване на систола с диастола. На второ място, с хемодинамика, свързана с декодирането на капацитивни и барометрични характеристики в кухините на сърцето на всеки етап от систола и диастола. В рамките на тези гледни точки, концепцията за сърдечния цикъл и неговите съставни процеси ще бъдат разгледани по-долу.
Характеристики на работата на сърцето
Непрекъснатата работа на сърцето от момента на полагането му в ембриогенезата до смъртта на организма се осигурява чрез редуване на систола с диастола. Това означава, че тялото не работи постоянно. През повечето време сърцето дори почива, което му позволява да осигурява нуждите на тялото през целия живот. Работата на някои структури на тялото се случва по време на почивка на други, което е необходимо за осигуряване на постоянство на кръвообращението. В този контекст е уместно да се разгледа цикълът на сърдечните удари от морфологична гледна точка.
Основи на морфофизиологията на сърцето
Сърцето при бозайниците и хората се състои от две предсърдия, вливащи се в камерните кухини (VP) през атриовентрикуларните (AV) отвори с клапи (AVK). Систолата и диастолата се редуват и цикълът завършва с обща сърдечна пауза. Веднага след като кръвта се изхвърли от VP в аортата и белодробната артерия, налягането в тях спада. От тези съдове се развива ретрограден ток обратно в вентрикулите, който бързо се спира от отварянето на клапите. Но по това време предсърдното хидростатично налягане е по-високо от вентрикуларното и AVKs са принудени да се отворят. В резултат на разликата в налягането, в момента, когато вентрикуларната систола е преминала, но предсърдията не са дошли, настъпва камерно пълнене.
Този период се нарича още обща сърдечна пауза, която продължава до изравняване на налягането в вентрикуларната (RV) и предсърдната (AA) кухина на съответната страна. Веднага след като това се случи, предсърдната систола започва да изтласква останалата част от кръвта в панкреаса. След него, когато останалата част от кръвта се изтласква в камерните кухини, налягането в дясната камера спада. Това причинява пасивен кръвен поток: в лявото предсърдиевенозното отделяне се извършва от белодробните вени, а в дясната - от кухите.
Системен изглед на сърдечния цикъл
Цикълът на сърдечна дейност започва с вентрикуларна систола - изхвърляне на кръвта от техните кухини заедно с едновременно диастола на предсърдията и началото на пасивното им пълнене върху разликата в налягането в аферентните съдове, където в този момент се намира по-високо, отколкото в предсърдията. След вентрикуларна систола настъпва обща сърдечна пауза - продължаване на пасивно предсърдно пълнене с отрицателно налягане в вентрикулите.
Поради по-високото хемодинамично налягане в RA и ниското в RV, заедно с продължаването на пасивното предсърдно пълнене, AV клапите се отварят. Резултатът е пасивно вентрикуларно пълнене. Веднага след като налягането в предсърдната и вентрикуларната кухина се изравни, пасивният ток става невъзможен и попълването на предсърдията спира, което ги кара да се свиват, за да продължат да изпомпват допълнителна порция в камерните кухини.
От предсърдната систола налягането в камерните кухини се повишава значително, провокира се вентрикуларната систола - мускулната контракция на нейния миокард. Резултатът е повишаване на налягането в кухините и затваряне на атриовентрикуларните клапи на съединителната тъкан. Поради нулирането в устието на аортата и белодробния ствол се образува налягане върху съответните клапи, които са принудени да се отварят по посока на кръвния поток. Това завършва сърдечния цикъл: сърцето отново започва пасивно пълнене на предсърдията в тяхдиастола и по-нататък по време на общата сърдечна пауза.
Сърце паузи
Има много епизоди на почивка в работата на сърцето: диастола в предсърдията и вентрикулите, както и обща пауза. Тяхната продължителност може да се изчисли, въпреки че зависи много от сърдечната честота. При 75 удара в минута, времето на сърдечния цикъл ще бъде 0,8 секунди. Този период включва предсърдна систола (0,1s) и вентрикуларна контракция - 0,3 секунди. Това означава, че предсърдията почиват приблизително 0,7 s, а вентрикулите 0,5 s. По време на почивката също влиза обща пауза (0,5 s).
Около 0,5 секунди сърцето пасивно се изпълва и 0,3 секунди се свива. Предсърдията, времето за релаксация е 3 пъти по-дълго, отколкото в вентрикулите, въпреки че те изпомпват подобни обеми кръв. Те обаче навлизат предимно в вентрикулите чрез пасивен ток по градиент на налягането. Кръвта чрез гравитация в момента на ниско налягане в сърдечните кухини навлиза в кухините, където се натрупва за последващо свиване и изхвърляне в еферентните съдове.
Значение на периодите на отпускане на сърцето
В кухината на сърцето кръвта навлиза през дупките: в предсърдията - през устията на кухите и белодробните вени, и в вентрикулите - през AVC. Капацитетът им е ограничен, а действителното пълнене отнема повече време от изхвърлянето му през циркулацията. А фазите на сърдечния цикъл са точно това, което е необходимо за достатъчно запълване на сърцето. Колкото по-малки са тези паузи, толкова по-малко ще се запълнят предсърдията, толкова по-малко кръвще бъдат насочени към вентрикулите и съответно към кръговете на кръвообращението.
С увеличаване на действителната честота на контракциите, което се постига чрез скъсяване на периода на релаксация, запълването на кухините намалява. Този механизъм все още остава ефективен за бързото мобилизиране на функционалните резерви на тялото, но увеличаването на честотата на контракциите води до увеличаване на минутния обем на кръвообращението само до определена граница. При достигане на висока честота на контракциите, запълването на кухините поради изключително късата диастола ще спадне значително, както и нивото на кръвното налягане.
Тахиаритмии
Описаният по-горе механизъм е в основата на намаляване на физическата издръжливост при пациент с тахиаритмии. И ако синусовата тахикардия, ако е необходимо, ви позволява да увеличите налягането и да мобилизирате ресурсите на тялото, тогава предсърдно мъждене, суправентрикуларна и камерна тахикардия, камерно мъждене, както и камерна тахисистола при WPW синдром водят до спад на налягането.
Проявата на оплакванията на пациента и тежестта на състоянието му започва от дискомфорт и задух до загуба на съзнание и клинична смърт. Фазите на сърдечния цикъл, обсъдени по-горе по отношение на важността на паузите и тяхното скъсяване при тахиаритмии, са единственото просто обяснение защо аритмиите трябва да се лекуват, ако имат отрицателен хемодинамичен принос.
Характеристики на предсърдната систола
Атриалната (предсърдна) систола продължава около 0,1 s: предсърдните мускули се свиват едновременно в съответствие с ритъма, генериран от синусавъзел. Неговото значение се състои в изпомпването на приблизително 15% от кръвта в кухината на вентрикулите. Тоест, ако систоличният обем на лявата камера е около 80 ml, тогава около 68 ml от тази част пасивно запълни вентрикула в предсърдната диастола. И само 12 ml се изпомпват от предсърдната систола, което позволява нивото на налягане да се повиши, за да се затворят клапите по време на камерна систола.
предсърдно мъждене
В условия на предсърдно мъждене миокардът им е постоянно в състояние на хаотично свиване, което не позволява образуването на солидна предсърдна систола. Поради това аритмията има отрицателен хемодинамичен принос - влошава притока на кръв към камерните кухини с около 15-20%. Попълването им се извършва чрез гравитация по време на обща сърдечна пауза и по време на камерната систола. Ето защо част от кръвта винаги остава в предсърдията и непрекъснато се разклаща, увеличавайки риска от тромбоза в кръвоносната система.
Задържането на кръв в кухините на сърцето, а в случая и в предсърдията, води до тяхното постепенно разтягане и прави невъзможно поддържането на ритъма при успешна кардиоверсия. Тогава аритмията ще стане постоянна, което ускорява развитието на сърдечна недостатъчност със застой и хемодинамични нарушения в кръвообращението с 20-30%.
Фази на вентрикуларна систола
При продължителност на сърдечния цикъл от 0,8 s, камерната систола ще бъде 0,3 - 0,33 секунди с два периода - напрежение (0,08 s) и експулсия (0,25 s). Миокардът започва да се свива, но усилията му не са достатъчниза изтласкване на кръв от камерната кухина. Но създаденото налягане вече позволява на предсърдните клапи да се затворят. Фазата на изтласкване настъпва в момента, в който систоличното налягане във вентрикуларните кухини позволява част от кръвта да бъде изхвърлена.
Фазата на напрежение в сърдечния цикъл се разделя на период на асинхронно и изометрично свиване. Първият продължава около 0,05 s. и е началото на интегрално свиване. Развива се асинхронно (случайно) свиване на миоцитите, което не води до повишаване на налягането във вентрикуларната кухина. След това, след като възбуждането обхване цялата маса на миокарда, се формира фазата на изометрично свиване. Неговото значение се крие в значително повишаване на налягането в кухината на вентрикулите, което ви позволява да затворите атриовентрикуларните клапи и да се подготвите за изтласкване на кръв в белодробния ствол и аортата. Продължителността му в сърдечния цикъл е 0,03 секунди.
Период на изтласкване на фазата на вентрикуларната систола
Вентрикуларната систола пристъпва към изхвърляне на кръвта в кухината на еферентните съдове. Продължителността му е една четвърт секунда и се състои от бърза и бавна фаза. Първо, налягането в камерните кухини се повишава до максимално систолично и мускулната контракция изтласква от кухината им част от около 70% от действителния обем. Втората фаза е бавно изтласкване (0,13 s): сърцето изпомпва останалите 30% от систолния обем в еферентните съдове, но това се случва вече с понижаване на налягането, което предшества камерната диастола и обща сърдечна пауза.
Фази на камерна диастола
Вентрикуларна диастола (0,47 s) включва период на отпускане (0,12 секунди) и пълнене (0,25 секунди). Първата е разделена на протодиастолна и миокардна изометрична фаза на релаксация. Периодът на пълнене в сърдечния цикъл се състои от две фази - бърза (0,08 сек) и бавна (0,17 сек).
По време на протодиастолния период (0,04 сек.), преходната фаза между камерна систола и диастола, налягането в камерните кухини спада, което води до затваряне на аортната и белодробната клапа. Във втората фаза има период на нулево налягане в камерните кухини с едновременно затворени клапи.
По време на периода на бързо пълнене, атриовентрикуларните клапи незабавно се отварят и кръвта тече по градиента на налягането в камерните кухини от предсърдията. В същото време кухините на последните непрекъснато се допълват от приток през привеждащите вени, поради което при по-малък обем на кухините на предсърдията те все още изпомпват подобни порции кръв, като вентрикулите. След това, поради пиковата стойност на налягането в вентрикуларните кухини, притокът се забавя, започва бавна фаза. Това ще завърши с предсърдно свиване, което се появява при камерна диастола.
