СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ: ФАЗЫ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БИОЛОГИЯ - 2025

Сердечный цикл содержит повторяющиеся последовательности событий сжатия, расслабления и наполнения желудочков , которые происходят во время сердцебиения. Эти фазы обычно обобщают по систолической и диастолической функции. Первый относится к сокращению сердца, а второй - к расслаблению органа.

Цикл можно изучать по разным методикам. Если используется электрокардиограмма, мы сможем различать разные типы волн, а именно: зубцы P, комплекс QRS, зубцы T и, наконец, зубцы U, где каждый соответствует точному событию электрического цикла сердца, связанному с феноменом деполяризации. и реполяризация.

Источник: DanielChangMD переработала оригинальную работу DestinyQx

Классический графический способ представления сердечного цикла называется диаграммой Виггерса.

Функция сердечного цикла состоит в том, чтобы обеспечить распределение крови по всем тканям. Чтобы эта жидкость тела могла эффективно циркулировать через систему сосудов тела, должен быть насос, который оказывает достаточное давление для ее движения: сердце.

С медицинской точки зрения исследование сердечного цикла полезно для диагностики ряда сердечных патологий.

Историческая перспектива

Исследования, связанные с сердечным циклом и функцией сердца, восходят к началу 18 века, когда исследователь Харви впервые описал движения сердца. Позже, в 20 веке, Виггерс изобразил эти движения графически (подробнее об этом графике позже).

Благодаря вкладу этих ученых, сердечный цикл был определен как период времени, когда происходят явления систол и диастол. В первом случае происходит сокращение и выброс желудочка, а во втором - расслабление и наполнение.

Последующие исследования с использованием изолированной мышцы в качестве экспериментальной модели трансформировали традиционную концепцию сердечного цикла, первоначально предложенную Виггерсом.

Изменение коснулось не основных этапов цикла, а двух упомянутых феноменов - систол и диастол, которые развиваются непрерывно.

По причинам, указанным ранее, Брюцарт предлагает ряд модификаций, более соответствующих экспериментальной модели, включая явления релаксации.

Анатомия сердца

Чтобы лучше понять сердечный цикл, необходимо знать некоторые анатомические аспекты сердца. Этот насосный орган присутствует в животном мире, но сильно различается в зависимости от происхождения. В этой статье мы сосредоточимся на описании типичной модели сердца млекопитающего.

Сердце, присутствующее у млекопитающих, в основном характеризуется своей работоспособностью. У человека он расположен в грудной полости. Стенки этого органа называются эндокардом, миокардом и эпикардом.

Он состоит из четырех камер, две из которых - предсердия, а остальные две - желудочки. Такое разделение гарантирует, что насыщенная кислородом и деоксигенированная кровь не смешиваются.

Кровь может циркулировать внутри сердца благодаря наличию клапанов. Левое предсердие открывается в желудочек через митральный клапан, который является двустворчатым, а открытие правого предсердия в желудочек происходит через трикуспидальный клапан. Наконец, между левым желудочком и аортой находится аортальный клапан.

Свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца по своей природе очень похожа на скелетную. Он возбудим от воздействия широкого спектра раздражителей, а именно: термических, химических, механических или электрических. Эти физические изменения приводят к сокращению и высвобождению энергии.

Одним из наиболее выдающихся аспектов сердца является его способность издавать автоматический ритм упорядоченным, повторяющимся, постоянным образом и без помощи какой-либо внешней сущности. Фактически, если мы возьмем сердце амфибии и поместим его в физиологический раствор (раствор Рингера), оно будет продолжать биться некоторое время.

Благодаря этим свойствам сердце может функционировать в последовательном повторении событий, совокупно называемых сердечным циклом, которые мы подробно опишем ниже.

Что такое сердечный цикл?

Сердце работает по основному принципу трех явлений: сокращения, расслабления и наполнения. Эти три события происходят постоянно на протяжении всей жизни животных.

Выброс желудочков называется систолической функцией, а диастолическая функция относится к наполнению кровью. Весь этот процесс управляется синоатриальным или синусовым узлом.

Цикл можно изучать с помощью различных методологий и понимать с разных точек зрения: например, электрокардиография, которая относится к последовательности электрических сигналов; анатомофункциональный или эхокардиографический; и гемодинамика, которая изучается с помощью прессурометрии.

Анатомо-функциональное зрение

В каждом сердечном сокращении можно указать пять событий: изоволюмическое сокращение и выброс желудочков, соответствующие систолам, обычно известные как систолы или сокращение сердца; за которыми следует изоволюмическое расслабление желудочков, пассивное наполнение предсердий и активное наполнение желудочков (систола предсердий), которые вместе известны как диастолы или расслабление мышц и кровенаполнение.

При ультразвуковом подходе это делается с помощью эхо-сигнала, который описывает прохождение крови через клапаны через камеры сердца. Гемодинамика, в свою очередь, состоит из введения катетера внутрь сердца и измерения давления во время каждой фазы цикла.

Активное наполнение желудочков

Цикл начинается с сокращения предсердий из-за потенциала действия. Сразу же кровь выбрасывается в желудочки благодаря открытию клапанов, соединяющих оба пространства (см. Анатомию сердца). Когда наполнение будет завершено, вся кровь будет содержаться в желудочках.

Сокращение желудочков

Как только желудочки наполнятся, начинается фаза сокращения. Во время этого процесса клапаны, которые были открыты при наполнении, закрывались, чтобы предотвратить возврат крови.

выбрасывание

При повышении давления в желудочках клапаны открываются, так что кровь может получить доступ к сосудам и продолжить свой путь. На этом этапе отмечается значительное снижение желудочкового давления.

Желудочковое соотношение

На предыдущем этапе мы завершили феномен систолы, и с началом релаксации желудочков мы уступили место диастоле. Как видно из названия, в этой фазе происходит расслабление желудочка, что снижает давление в этой области.

Пассивное пломбирование ушей

На этапах, описанных выше, мы создали градиент давления, который будет способствовать пассивному поступлению крови. Этот градиент будет способствовать прохождению крови от предсердий к желудочкам, создавая давление в соответствующих клапанах.

Когда этот процесс наполнения завершен, может начаться новая систола, тем самым завершая пять фаз, которые происходят за одно сердцебиение.

Электрокардиографическое зрение

Электрокардиограмма - это запись локальных токов, участвующих в передаче потенциалов действия. На записи электрокардиограммы можно четко различить различные стадии сердечного цикла.

Волны, которые обнаруживаются на электрокардиограмме, были обозначены произвольно, а именно: зубцы P, комплекс QRS, зубцы T и, наконец, зубцы U. Каждая из них соответствует электрическому событию в цикле.

Зубец P

Эти волны представляют собой деполяризацию артериальных мышц, которые распространяются радиально от синоатриального узла к атриовентрикулярному (АВ) узлу. Средняя продолжительность составляет около 0,11 секунды, а амплитуда - около 2,5 мм.

Интервал PR

Задержка передачи импульса от AV-узла регистрируется на электрокардиограмме в виде сегмента длительностью около 0,2 секунды. Это событие происходит между началом зубца P и началом комплекса QRS.

Комплекс QRS

Этот интервал измеряется от начала зубцов Q до зубцов S. Этап представляет собой событие деполяризации, которое расширяется. Нормальный диапазон для этого этапа составляет от 0,06 секунды до 0,1.

Каждая волна в комплексе характеризуется определенной длиной. Зубец Q возникает из-за деполяризации перегородки и длится около 0,03 секунды. Высота зубца R составляет от 4 до 22 мм, продолжительность - 0,07 секунды. Наконец, длина зубца S составляет около 6 мм.

Интервал ST

Этот интервал соответствует длительности состояния деполяризации и реполяризации. Однако на большинстве электрокардиограмм не отображается истинный сегмент ST.

Зубец Т

Эта стадия представляет собой волну реполяризации желудочка. Его размер составляет примерно 0,5 мм.

Одной из характеристик зубцов T является то, что на них может влиять ряд физиологических факторов, таких как употребление холодной воды перед экзаменом, курение, лекарства и другие. Эмоциональные факторы также могут изменить зубец T.

Волна U

Он представляет собой период наибольшей возбудимости желудочков. Однако интерпретация усложняется, поскольку на большинстве электрокардиограмм волну трудно визуализировать и анализировать.

Графические изображения цикла

Существуют различные графические способы изображения различных стадий сердечного цикла. Эти графики используются для описания изменений, которые происходят в течение цикла, с точки зрения различных переменных во время удара.

Классическая диаграмма называется диаграммой Виггерса. Эти цифры представляют изменения давления в цветных камерах и аорте, а также изменения объема в левом желудочке на протяжении цикла, шумы и запись каждой из волн электрокардиограммы.

Фазам присваиваются названия в зависимости от событий сокращения и расслабления левого желудочка. Из соображений симметрии то, что верно для левой части, справедливо и для правой.

Продолжительность фаз цикла

Через две недели после зачатия новообразованное сердце начнет ритмично и управляемо биться. Это сердечное движение будет сопровождать человека до момента смерти.

Если предположить, что средняя частота сердечных сокращений составляет порядка 70 ударов в минуту, мы получим, что диастола имеет продолжительность 0,5 секунды, а систолу 0,3 секунды.

Функция сердечного цикла

Кровь считается жидкостью организма, отвечающей за транспорт различных веществ у позвоночных. В этой замкнутой транспортной системе мобилизация питательных веществ, газов, гормонов и антител происходит благодаря организованной перекачке крови ко всем структурам тела.

Эффективность этой транспортной системы отвечает за поддержание гомеостатического механизма в организме.

Клиническое исследование сердечной функции

Самый простой подход, который может использовать медицинский работник для оценки сердечной функции, - это прослушивание звука сердца через грудную стенку. Этот тест называется аускультацией. Это кардиологическое обследование использовалось с незапамятных времен.

Инструмент для этого теста - стетоскоп, который помещают на грудь или спину. С помощью этого инструмента можно различить два звука: один соответствует закрытию AV-клапанов, а следующий - закрытию полулунных клапанов.

Аномальные звуки могут быть идентифицированы и связаны с патологиями, такими как шумы или ненормальное движение клапана. Это происходит из-за того, что поток крови под давлением пытается пройти через закрытый или очень узкий клапан.

Медицинская применимость электрокардиограммы

В случае любого заболевания (например, аритмии) его можно обнаружить в этом тесте. Например, когда комплекс QRS имеет ненормальную продолжительность (менее 0,06 секунды или более 0,1), это может указывать на проблему с сердцем.

Атриовентрикулярная блокада, тахикардия (при частоте сердечных сокращений от 150 до 200 ударов в минуту), брадикардия (когда число ударов в минуту меньше ожидаемого), фибрилляция желудочков (нарушение, которое влияет на сокращения сердца и нормальные зубцы P заменяются небольшими волнами), среди прочего.

Ссылки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Биология: жизнь на Земле. Образование Пирсона.
2. Дворкин М.А., Кардинали Д.П. (2011). Бест и Тейлор. Физиологические основы врачебной практики. Panamerican Medical Ed.
3. Хикман, С. П., Робертс, Л. С., Ларсон, А., Обер, В. К., и Гаррисон, К. (2007). Комплексные принципы зоологии. McGraw-Hill.
4. Хилл, RW (1979). Сравнительная физиология животных: экологический подход. Я поменял направление.
5. Хилл, Р. У., Вайс, Джорджия, Андерсон, М., и Андерсон, М. (2004). Физиология животных. Sinauer Associates.
6. Кардонг, К.В. (2006). Позвоночные животные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Основы анатомофизиологии и патологии. Редакция Паранинфо.
8. Паркер, Т.Дж., и Хасуэлл, Вашингтон (1987). Зоология. Хордовые (Том 2). Я поменял направление.
9. Рэндалл Д., Бурггрен В.В., Бурггрен В., Френч К. и Эккерт Р. (2002). Физиология животных Эккерта. Macmillan.
10. Растоги СК (2007). Основы физиологии животных. Издательство New Age International.
11. Вивед, А. М. (2005). Основы физиологии физической активности и спорта. Panamerican Medical Ed.