Работа сердца сопровождается изменениями давления в полостях сердца и в сосудистой системе, возникновением тонов сердца, появлением пульсовых колебаний и т.д. Сердечный цикл ― это период, охватывающий одну систолу и одну диастолу. При частоте сердечных сокращений 75 в минуту общая продолжительность сердечного цикла будет 0,8 с, при частоте сокращений сердца 60 в мин., сердечный цикл займет 1 с. Если цикл занимает 0,8 с, то из них на систолу желудочков приходится 0,33 с, а на их диастолу – 0,47 с. Систола желудочков включает в себя следующие периоды и фазы:

1) период напряжения . Этот период состоит из фазы асинхронного сокращения желудочков. В эту фазу давление в желудочках еще близко к нулю и лишь в конце фазы начинается быстрое повышение давления в желудочках. Следующая фаза периода напряжения – это фаза изометрического сокращения, т.е. имеется в виду, что длина мышц остается неизменной (изо – равный). Эта фаза начинается с захлопывания створок атриовентрикулярных клапанов. В это время возникает 1-й (систолический) тон сердца. Давление в желудочках быстро нарастает: до 70-80 в левом и до 15-20 мм рт.ст. в правом. В эту фазу створчатые и полулунные клапаны еще закрыты и объем крови в желудочках остается постоянным. Не случайно, некоторые авторы вместо фаз асиннхронного сокращения и изометрического напряжения выделяют так называемую фазу изоволюметрического, (изо – равный, волюме – объем) сокращения. С подобной классификацией есть все основания согласиться. Во-первых, весьма сомнительно утверждение о наличии асинхронного сокращения рабочего миокарда желудочков, работающего как функциональный синцитий и обладающего высокой скоростью распространения возбуждения. Во-вторых, асинхронное сокращение кардиомиоцитов возникает при трепетании и мерцании желудочков. В третьих, в фазу изометрического сокращения все же длина мускулатуры уменьшается (а это уже не соответствует названию фазы), а вот объем крови в желудочках в этот момент не изменяется, т.к. закрыты и атриовентрикулярные и полулунные клапаны. По существу это фаза изоволюметрического сокращения или напряжения.

2) период изгнания. Период изгнания состоит из фазы быстрого изгнания и фазы медленного изгнания. В этот период давление в левом желудочке нарастает до 120-130 мм рт.ст., в правом – до 25 мм рт.ст. В этот период полулунные клапаны открываются и кровь выбрасывается в аорту и в легочную артерию. Ударный объем крови, т.е. объем выбрасываемый за одну систолу составляет около 70 мл, а конечно- диастолический объем крови равно примерно 120-130 мл. В желудочках после систолы остается около 60-70 мл крови. Это так называемый конечно-систолический, или резервный, объем крови. Отношение ударного объема к конечно-диастолическому объему (например, 70:120 = 0,57) называется фракцией выброса. Она обычно выражается в процентах, поэтому 0,57 надо умножить на 100 и мы получим в данном случае 57%, т.е. фракция изгнания = 57%.В норме она составляет 55-65%. Уменьшение величины фракции изгнания является важным показателем ослабления сократительной способности левого желудочка.

Диастола желудочков имеет следующие периоды и фазы: 1) протодиастолический период, 2) период изометрического расслабления и 3) период наполнения, который в свою очередь делится на а) фазу быстрого наполнения и б) фазу медленного наполнения. Протодиастолический период занимает время от начала расслабления желудочков до захлопывания полулунных клапанов. После закрытия этих клапанов давление в желудочках падает, но створчатые клапаны в это время еще закрыты, т.е. полости желудочков не имеют сообщения ни с предсердиями, ни с аортой и легочной артерией. В это время объем крови в желудочках не изменяется и поэтому этот период называется периодом изометрического расслабления (а правильнее следовало бы назвать периодом изоволюметрического расслабления, т.к. не меняется объем крови в желудочках). В период быстрого наполнения атриовентрикулярные клапаны открыты и кровь из предсердий быстро поступает в желудочки (принято считать, что кровь в этот момент поступает в желудочки самотеком.). Основной объем крови из предсердий в желудочки поступает именно в фазу быстрого наполнения и лишь около 8 % крови поступает в желудочки в фазу медленного наполнения. Систола предсердий возникает в конце фазы медленного наполнения и за счет систолы предсердий как бы выжимается из предсердий остаток крови. Этот период называется пресистолическим (имеется в виду пресистола желудочков), а затем начинается новый цикл работы сердца.

Таким образом, цикл работы сердца состоит из систолы и диастолы. Систола желудочков состоит из: 1) периода напряжения, который делится на фазу асинхронного сокращения и фазу изометричекого (изоволюметрического) сокращения, 2) периода изгнания, который делится на фазу быстрого изгнания и фазу медленного изгнания. До начала диастолы имеется протодиастолический период.

Диастола желудочков состоит из: 1) периода изометрического (изоволюметрического) расслабления, 2) периода наполнения кровью, который делится на фазу быстрого наполнения и фазу медленного наполнения, 3) пресистолического периода.

Фазовый анализ сердца проводится методом поликардиографии. Этот метод основан на синхронной регистрации ЭКГ, ФКГ (фонокардиограммы) и сфигмограммы (СГ) сонной артерии. По зубцам R–R определяют продолжительность цикла. По интервалу от начала зубца Q на ЭКГ до начала 2 тона на ФКГ определяют продолжительность систолы, по интервалу от начала анакроты до инцизуры на СГ определяют продолжительность периода изгнания, по разности между продолжительностью систолы и периода изгнания – период напряжения, по интервалу между началом зубца Q ЭКГ и началом 1 тона ФКГ – период асинхронного сокращения, по разнице между продолжительностью периода напряжения и фазы асинхронного сокращения – фазу изометрического сокращения.

Значение кровообращения

Движение крови по сосудам называют кровообращением. Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов (рис. 4.1).

Рис. 4.1.

Свои функции (транспортную, регуляторную и защитную) кровь выполняет благодаря постоянному движению по кровеносным сосудам. Это движение обеспечивается ритмическими сокращениями сердца, которое работает как насос, перекачивая по кровеносной системе кровь. Прекращение движения крови даже на короткое время является смертельно опасным для организма. Клетки организма, особенно нервные, не могут функционировать даже несколько минут без кислорода и питательных веществ, которые переносятся кровью. Продукты распада питательных веществ, которые не выводятся из клеток кровью, отравляют их .

Сердце человека находится в левой части грудной полости. Оно является полым мышечным органом. Верхушка его направлена вниз и влево (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Размещение сердца в грудной полости (І). Внешний вид сердца (ІІ). Вид сердца в разрезе (ІІІ).

Стенки сердца образованы тремя оболочками: внутренней (эндокардом), средней мышечной (миокардом) и наружной соединительнотканной (эпикардом). Снаружи сердце окружено эластичной околосердечной сумкой (перикардом), оберегающей его от перерастяжения при наполнении кровью. Между околосердечной сумкой и сердцем находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая его трение во время сокращений. Масса сердца человека колеблется в пределах 250-360 граммов. Cердце человека четырехкамерное: состоит из двух предсердий (верхняя часть сердца) и двух желудочков (нижняя часть сердца). Левая и правая его части разделены сплошной перегородкой. Между предсердиями и желудочками имеются отверстия, закрытые соединительнотканными клапанами, прикрепляющимися с помощью нитей к внутренней оболочке сердца. При сокращении предсердий клапаны открываются и пропускают кровь в желудочки. При сокращении желудочков клапаны закрываются, не пропуская кровь назад в предсердия . Таким образом, кровь в сердце движется только в одном направлении -- от предсердий к желудочкам. Клапаны имеют форму створок, поэтому их называют створчатыми. В левой части клапан имеет две створки (двустворчатый), в правой - три створки (трехстворчатый). На выходе аорты из левого желудочка и легочной артерии из правого желудочка расположены полулунные (карманные) клапаны, не пропускающие после сокращения желудочков кровь назад из сосудов к желудочкам.

Свойства сердечной мышцы

Сердечная мышца имеет такие физиологические свойства: возбудимость, проводимость, сократимость, автоматизм. Возбудимость - это способность сердца переходить из состояния покоя к рабочему состоянию под влиянием разных раздражителей (механических, химических, электрических). Например, после остановки сердца его функцию можно снова восстановить, ритмически нажимая руками на грудную клетку. Возбуждение, возникающее в любом участке сердца, распространяется по всему сердцу. Это свойство называют проводимостью. При распространении возбуждения по сердцу в нем возникают электрические токи, которые могут быть зарегистрированы с помощью специального прибора - электрокардиографа. Запись электрических токов сердца называют электрокардиограммой. Возбуждение сердечной мышцы сопровождается сокращением благодаря ее способности, как и скелетных мышц, сокращаться.

Автоматизм сердца -- это способность сердца сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце. Еще в 1902 году русский ученый А. А. Кулябко доказал возможность поддержания жизнедеятельности изолированного сердца человека .

В сердечной мышце находятся специальные клетки, в которых автоматически возникают ритмические импульсы. Эти импульсы распространяются по сердечной мышце и задают ритм ее сокращению. Благодаря автоматизму сердце сокращается независимо от нервных и гуморальных влияний. Автоматизм сердца дает возможность поддерживать жизнедеятельность организма даже при нарушении деятельности нервной системы.

Движение крови по сосудам является необходимым условием для поддержания жизнедеятельности организма.

Сердечный цикл. Работа сердца

Сердечный цикл

Сердце работает ритмично. Сокращение сердца (систола) чередуется с его расслаблением (диастолой). Сокращение и расслабление предсердий и желудочков в нормальных условиях строго взаимосогласованы и составляют единый цикл работы сердца. Частота сердечных сокращений в состоянии покоя индивидуальна и колеблется от 60 до 80 ударов в минуту (уд/мин). Сердечный цикл (рис. 4.3) начинается сокращением предсердий, длящимся 0,1 секунды. За это время кровь из предсердий через клапаны выталкивается в расслабленные желудочки. После окончания сокращения предсердий сокращаются желудочки. Венозная кровь из правого желудочка выталкивается в легочную артерию, а артериальная кровь из левого желудочка - в аорту. Сокращение желудочков длится приблизительно 0,3 секунды. После этого они расслабляются и на протяжении следующих 0,4 секунды вся сердечная мышца находится в состоянии покоя или общего расслабления .

Рис. 4.3.

Продолжительность сердечного цикла при частоте сердечных сокращений 72 уд/мин составляет 0,8 секунды. Период отдыха в 0,4 секунды достаточен для того, чтобы сердце полностью восстановило свою работоспособность. При увеличении частоты сердечных сокращений продолжительность сердечного цикла сокращается, в основном, за счет периода отдыха.

Работа сердца

Количество крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение, называют систолическим объемом. За каждое сокращение сердце выбрасывает в аорту 70 мл крови. Зная систолический объем крови (СО) и частоту сердечных сокращений (ЧСС), можно определить, сколько крови сердце перекачивает за тот или иной промежуток времени (например, за одну минуту) и какую работу при этом оно выполняет .

При частоте сердечных сокращений 72 уд/мин минутный объем крови (МОК) составляет МОК = СО * ЧСС = 70 * 72 = 5000 мл/мин, или 5 л за одну минуту. При физической нагрузке во время спортивных соревнований у спортсменов минутный объем крови может достичь 40 л/мин, а за час -- около 2,5 тонны.

Сердце - мышечный орган у человека и животных, перекачивающий кровь по кровеносным сосудам.

Функции сердца - зачем нам нужно сердце?

Наша кровь обеспечивает весь организм кислородом и питательными веществами. Кроме того она несёт и очистительную функцию, помогая в удалении метаболических отходов.

Функцией сердца является перекачивание крови через кровеносные сосуды.

Сколько крови перекачивает сердце человека?

Человеческое сердце за один день прокачивает от 7 000 до 10 000 литров крови. Это за год составляет приблизительно 3 миллиона литров. Получается до 200 миллионов литров в течении жизни!

Количество перекачанной крови в течение минуты зависит от текущей физико-эмоциональной нагрузки - чем больше нагрузка, тем больше крови требуется организму. Так сердце может проводить через себя от 5 до 30 литров за одну минуту.

Система кровообращения состоит из около 65 тысяч сосудов, их общая длинна около 100 тысяч километров! Да, мы не опечатались.

Система кровообращения

Сердечно-сосудистую систему у человека образуют два круга кровообращения. При каждом сердечном сокращении происходит движение крови сразу по обоим кругам.

Малый круг кровообращения

1. Обескислороженная кровь из верхней и нижней полой вены, поступает в правое предсердие и далее в правый желудочек.
2. Из правого желудочка кровь проталкивается в лёгочный ствол. Лёгочные артерии проводят кровь непосредственно в лёгкие (до лёгочных капилляров), где она получает кислород и отдаёт углекислый газ.
3. Получив достаточно кислорода, кровь возвращается в левое предсердие сердца путем легочных вен.

Большой круг кровообращения

1. Из левого предсердия кровь продвигается в левый желудочек, откуда она в дальнейшем откачивается через аорту в большой круг кровообращения.
2. Пройдя непростой путь, кровь через полые вены опять прибывает в правое предсердие сердца.

В норме, количество крови выталкивающееся из желудочков сердца при каждом сокращении одинаково. Так в большой и малый круги кровообращение одновременно поступает равный объём крови.

В чём разница между венами и артериями?

• Вены предназначены для транспортировки крови к сердцу, а задача артерий — поставлять кровь в противоположном направлении.
• В венах давление крови ниже, нежели чем в артериях. Сообразно этому, у артерий стенки отличаются большей растяжимостью и плотностью.
• Артерии насыщают «свежей» ткани, а вены забирают «отработанную» кровь.
• В случае повреждения сосудов, отличить артериальное или венозное кровотечение можно отличить по его интенсивности и цвету крови. Артериальное - сильное, пульсирующее, бьющее «фонтаном», цвет крови яркий. Венозное - кровотечение постоянной интенсивности (непрерывный поток), цвет крови темный.

Вес сердца человека всего около 300 грамм (в среднем 250гр для женщин и 330гр для мужчин). Несмотря на относительно малый вес это несомненно главная мышца в теле человека и основа его жизнедеятельности. Размер сердца, действительно приблизительно равен кулаку человека. У спортсменов сердце может быть в полтора раза больше, чем у рядового человека.

Анатомическое строение

Сердце расположено посередине грудной клетки на уровне 5-8 позвонков.

В норме, нижняя часть сердца расположена большей частью в левой половине грудной клетки. Существует вариант врожденной патологии при котором все органы расположены зеркально. Называется он транспозицией внутренних органов. Лёгкое, рядом с которым располагается сердце (в норме - левое), имеет меньший размер относительно другой половины.

Задняя поверхность сердца располагается около позвоночного столба, а передняя надежно защищена грудиной и рёбрами.

Сердце человека состоит из четырёх самостоятельных полостей (камер) поделенных перегородками:

• двух верхних - левое и правое предсердия;
• и двух нижних - левый и правый желудочки.

Правая сторона сердца включает правые предсердие и желудочек. Левая половина сердца представлена, соответственно, левыми желудочком и предсердием.

Нижняя и верхняя полые вены входят в правое предсердие, а лёгочные вены – в левое. Из правого желудочка выходят лёгочные артерии (называемые также лёгочным стволом). Из левого желудочка поднимается восходящая аорта.

Сердце имеет защиту от перерастяжения и других органов, которая носит название перикард или околосердечная сумка (своеобразная оболочка, куда заключен орган). Имеет два слоя: внешняя плотная прочная соединительная ткань, носящая название фиброзной оболочки перикарда и внутренняя (перикард серозный ).

Таким образом само сердце состоит из трёх слоёв: эпикард, миокард, эндокард. Именно сокращение миокарда прокачивает кровь через сосуды тела.

Стенки левого желудочка больше стенок правого примерно в три раза! Объясняется данный факт тем, что функция левого желудочка состоит в выталкивании крови в большой круг кровообращения, где противодействие и давление значительно выше, чем в малом.

Устройство сердечных клапанов

Специальные клапаны сердца позволяют постоянно поддерживать ток крови в правильном (однонаправленном) направлении. Клапаны поочерёдно открываются и закрываются, то пропуская кровь, то преграждая ей путь. Интересно, что все четыре клапана расположены вдоль одной и той же плоскости.

Между правым предсердием и правым желудочком располагается трехстворчатый (трикуспидальный) клапан. Он содержит три особые пластины-створки, способные во время сокращения правого желудочка дать защиту от обратного тока (регургитации) крови в предсердие.

Аналогичным образом работает митральный клапан , только находится он в левой стороне сердца и по своему строению является двустворчатым.

Аортальный клапан препятствует обратному оттоку крови из аорты в левый желудочек. Интересно, что когда левый желудочек сокращается, происходит открытие аортального клапана в результате давления на него крови, так она перемещается в аорту. После чего, во время диастолы (период расслабления сердца), обратный ток крови из артерии способствует закрытию створок.

В норме аортальный клапан имеет три створки. Самая распространенная врожденная аномалия сердца - двустворчатый аортальный клапан. Такая патология встречается у 2% популяции людей.

Лёгочный (пульмональный) клапан в момент сокращения правого желудочка дает возможность течь крови в легочный ствол, а во время диастолы не даёт ей течь в обратном направлении. Также состоит из трёх створок.

Сосуды сердца и коронарное кровообращение

Сердцу человека требуется питание и кислород, также как и любому другому органу. Сосуды обеспечивающие (питающие) сердце кровью называются коронарными или венечными . Эти сосуды ответвляются от основания аорты.

Коронарные артерии снабжают сердце кровью, коронарные вены выводят обескислороженную кровь. Те артерии, что находятся на поверхности сердца, именуются эпикардиальными. Субэндокардиальными называются коронарные артерии спрятанные глубоко в миокарде.

Большая часть оттока крови от миокарда происходит через три сердечные вены: большую, среднюю и малую. Образуя венечный синус, они впадают в правое предсердие. Передние и малые вены сердца доставляют кровь прямо в правое предсердие.

Коронарные артерии подразделяют два типа – правую и левую. Последняя состоит из передней межжелудочковой и огибающей артерий. Большая сердечная вена разветвляется на задние, средние и малые вены сердца.

Даже абсолютно здоровые люди имеют свои уникальные особенности коронарного кровообращения. В реальности сосуды могут выглядеть и располагаться не так, как показано на картинке.

Как развивается (формируется) сердце?

Путь прохождения импульса

Эта система обеспечивает автоматизм сердца - возбуждение импульсов, рождающихся в кардиомиоцитах без внешнего раздражителя. В здоровом сердце, главный источник импульсов - синоатриальный (синусовый) узел. Он является ведущим и перекрывает импульсы от всех остальных водителей ритма. Но если возникает какое-либо заболевание приводящее к синдрому слабости синусового узла, то другие участки сердца принимают на себя его функцию. Так атриовентрикулярный узел (автоматический центр второго порядка) и пучок Гиса (АЦ третьего порядка) способны активизироваться при слабости синусового узла. Бывают случаи когда вторичные узлы усиливают собственный автоматизм и при нормальной работе синусового узла.

Синусовый узел расположен в верхней задней стенке правого предсердия в непосредственной близости от устья верхней полой вены. Данный узел инициирует импульсы с частотой примерно 80-100 раз в минуту.

Атриовентрикулярный узел (АВ) размещен в нижней части правого предсердия в атриовентрикулярной перегородке. Данная перегородка предотвращает распространение импульса непосредственно в желудочки, минуя АВ узел. Если синусовый узел ослаблен, то атриовентрикулярный возьмёт на себя его функцию и начнёт передавать импульсы сердечной мышце с частотой в 40-60 сокращений в минуту.

Далее атриовентрикулярный узел переходит в пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок подразделяемый на две ножки). Правая ножка устремляется к правому желудочку. Левая ножка делится ещё на две половины.

До конца не изученной является ситуация с левой ножкой пучка Гиса. Считается, что левая ножка волокнами передней ветви устремляется к передней и боковой стенке левого желудочка, а задняя ветвь снабжает волокнами заднюю стенку левого желудочка, и нижние части боковой стенки.

В случае слабости синусового узла и блокады атриовентрикулярного, пучок Гиса способен создавать импульсы со скоростью 30-40 в минуту.

Проводящая система углубляется и далее разветвляясь на более мелкие ветви переходя в итоге в волокна Пуркинье , которые пронизывают весь миокард и служат передаточным механизмом для сокращения мышц желудочков. Волокна Пуркинье способны инициировать импульсы с частотой 15-20 в минуту.

Исключительно тренированные спортсмены могут иметь нормальную частоту сердечных сокращений в покое вплоть до самой низкой зарегистрированной цифры - всего лишь 28 сокращений сердца в минуту! Однако для среднего человека, пусть даже и ведущего очень активный образ жизни, частота пульса ниже 50 ударов в минуту может быть признаком брадикардии. Если у вас наблюдается такая низкая частота пульса, то следует пройти обследование у кардиолога.

Сердечный ритм

Частота сердечных сокращений у новорождённого может быть около 120 ударов в минуту. С взрослением пульс обычного человека стабилизируется в границах от 60 до 100 ударов в минуту. Хорошо тренированные спортсмены (речь идет о людях с хорошо тренированной сердечно-сосудистой и дыхательной системах) имеют пульс от 40 до 100 сокращений в минуту.

Ритмом сердца управляет нервная система - симпатическая усиливает сокращения, а парасимпатическая ослабляет.

Сердечная деятельность, в определенной степени, зависит от содержания в крови ионов кальция и калия. Другие биологически активные вещества тоже вносят свою лепту в регуляцию ритма сердца. Наше сердце может начать биться чаще под влиянием эндорфинов и гормонов выделяемых при прослушивании любимой музыки или поцелуе.

Кроме того, эндокринная система способна оказывать существенное влияние на сердечный ритм - и на частоту сокращений и на их силу. К примеру, выделение надпочечниками всем известного адреналина вызывает учащение сердечного ритма. Противоположным по эффекту гормоном является ацетилхолин.

Сердечные тоны

Одним из самых простых методов диагностирования заболеваний сердца является прослушивание грудной клетки с помощью стетофонендоскопа (аускультация).

В здоровом сердце, при проведении стандартной аускультации слышно только два сердечных тона - их называют S1 и S2:

• S1 - звук раздающийся при закрытии атриовентрикулярных (митральный и трехстворчатый) клапанов во время систолы (сокращения) желудочков.
• S2 - звук раздающийся при закрытии полулунных (аортальный и легочный) клапанов во время диастолы (расслабления) желудочков.

Каждый звук состоит из двух компонентов, но для человеческого уха они сливаются в один из-за очень малого промежутка времени между ними. Если в обычных условиях аускультации становятся слышны дополнительные тоны, то это может говорить о каком-либо заболевании сердечно-сосудистой системы.

Иногда в сердце могут прослушиваться дополнительные аномальные звуки, которые называются шумами в сердце. Как правило, наличие шумов говорит о какой-либо патологии сердца. К примеру, шум может вызвать возврат крови в обратном направлении (регургитация) в связи с неправильной работой или повреждением какого-либо клапана. Однако шум не всегда является симптомом заболевания. Для уточнения причин появления дополнительных звуков в сердце стоит сделать эхокардиографию (УЗИ сердца).

Заболевания сердца

Не удивительно, что в мире всё растёт число сердечно-сосудистых заболеваний. Сердце - это сложный орган, который фактически отдыхает (если это можно назвать отдыхом) только в промежутках между сердечными сокращениями. Любой сложный и постоянно работающий механизм сам по себе требует как можно более бережного отношения и постоянной профилактики.

Только представьте какая чудовищная нагрузка ложится на сердце учитывая наш образ жизни и низкокачественное изобильное питание. Интересно, что смертность от сердечно-сосудистых заболеваний достаточно высока и в странах с высоким уровнем доходов.

Огромные объёмы еды, потребляемые населением состоятельных стран и бесконечная погоня за деньгами, а также связанные с этим стрессы разрушают наше сердце. Ещё одной причиной распространения сердечно-сосудистых заболеваний является гиподинамия - катастрофически низкая физическая активность, уничтожающая весь организм. Или напротив, безграмотное увлечение тяжелыми физическими упражнениями, часто происходящее на фоне , о наличии которых люди даже не подозревают и умудряются умереть прямо во время «оздоровительных» занятий.

Образ жизни и здоровье сердца

Главными факторами повышающими риск развития сердечно-сосудистых заболеваний являются:

• Ожирение.
• Высокое артериальное давление.
• Повышенный уровень холестерина в крови.
• Гиподинамия или чрезмерные физические нагрузки.
• Обильное низкокачественное питание.
• Подавленное эмоциональное состояние и стрессы.

Сделайте прочтение этой большой статьи переломным моментом в своей жизни - откажитесь от вредных привычек и измените свой образ жизни.

Сердечный цикл

Это период времени в течении которого происходит полное сокращение и расслабление всех отделов сердца. Сокращение – систола, расслабление – диастола. Продолжительность цикла будет зависеть от частоты сердечных сокращений. В норме частота сокращений колеблется от 60 до 100 ударов в минуту, но средняя частота составляет 75 ударов в минуту. Чтобы определить длительность цикла делим 60с на частоту.(60с / 75 с=0,8с).

Систола предсердий – 0,1 с

Систола желудочка – 0,3 с

Общая пауза 0,4 с

Состояние сердца в конце общей паузы. Створчатые клапаны находятся в открытом состоянии, полулунные клапаны закрыты и кровь поступает из предсердий в желудочки. К концу общей паузы желудочки наполнены на 70-80% кровью. Сердечный цикл начинается с

систолы предсердий , происходит сокращение предсердий, для завершения наполнения желудочков кровью. Именно сокращение миокарда предсердий и повышение давления крови в предсердия – в правом до 4-6, а в левом до 8-12мм обеспечивает нагнетание дополнительной крови в желудочки и систола предсердий завершает наполнение желудочков кровью. Кровь обратно поступать не может, так как сокращаются кольцевые мышцы. В желудочках будет находится конечный диастолический объем крови. В среднем 120-130 мл, но у людей занимающихся физической нагрузкой до 150-180 мл, что обеспечивает более эффективную работу, этот отдел переходит в состояние диастолы. Далее идет систола желудочков.

Систола желудочков – наиболее сложная фаза циклов, продолжительность 0,№-0,№3 с. В систоле выделяют период напряжения , он длится 0,08 с и период изгнания . Каждый период подразделяется на 2 фазы –

период напряжения –

1. фаза асинхронного сокращения – 0,05 с и

2.фазы изометрического сокращения – 0,03 с. Это фаза изовалюмического сокращения.

Период изгнания –

1. фаза быстрого изгнания 0,12с и

2. фаза медленного 0,!3 с.

Систола желудочков начинается с фазы асинхронного сокращения. Часть кардиомиоцитов оказываются возбужденными и вовлекаются в процесс возбуждения. Но возникающее напряжение в миокарде желудочков обеспечивает повышение давления в нем. Эта фаза заканчивается закрытием створчатых клапанов и полость желудочков оказывается замкнутой. Желудочки наполнены кровью и полость их замкнута, а кардиомиоциты продолжают развивать состояние напряжения. Длина кардиомиоцита не может изменится. Это связано со свойствами жидкости. Жидкости не сжимают. При замкнутом пространстве, когда происходит напряжение кардиомиоциттов сжать жидкость невозможно. Длина кардиомиоцитов не меняется. Фаза изометрического сокращения. Сокращение при низменной длине. Эту фазу называют изовалюмической фазой. В эту фазу не меняется объем крови. Пространство желудочков замкнуто, повышается давление, в правом до 5-12 мм РТ.ст. в левом 65-75 мм.рт.ст, при этом давление желудочков станет больше диастолического давления в аорте и легочном стволе и превышенеи давленяи в желудочках над давлением крови в сосудах приводит к открытию полулунных клапанов. Полулунные клапаны открываются и кровь начинает поступать в аорту и легочный ствол.

Наступает фаза изгнания , при сокращении желудочков кровь выталкивается в аорту, в легочный ствол, изменяется длина кардиомиоцитов, давлении повышает и на высоте систолы в левом желудочке 115-125 мм, в правом 25-30мм. Вначале фаза быстрого изгнания, а затем изгнание становится более медленным. За время систолы желудочков выталкивается 60 – 70 мл крови и вот это количество крови – систолический объем. Систолический объем крови =120-130 мл, т.е. в желудочках в конце систолы остается еще достаточный объем крови – конечный систолический объем и это своеобразный резерв, чтобы если потребуется – увеличить систолический выброс. Желудочки завершают систолу и в них начинается расслабление. Давление в желудочках начинает падать и кровь, которая выброшена в аорту, легочный ствол устремляется обратно в желудочек, но на своем пути она встречает кармашки полулунного клапана, которые наполняюсь закрывают клапан. Этот период получил название протодиастолический период – 0,04с. Когда полулунные клапаны закрылись, створчатые клапаны тоже закрыты, начинается период изометрического расслабления желудочков. Он длится 0,08с. Здесь происходит спад напряжения без изменения длины. Это вызывает понижение давления. В желудочках скопилась кровь. Кровь начинает давить на атрио-вентрикялрыне клапаны. Происходит их открытие в начале диастолы желудочков. Наступает период наполнения крови кровью - 0,25 с, при этом выделяют фазу быстрого наполнения – 0,08 и фазу медленного наполнения – 0,17 с. Кровь свободно из предсердий поступает в желудочек. Это пассивный процесс. Желудочки на 70-80% будут наполняться кровью и завершится наполнение желудочков уже следующей систолой.

Сердечная мышца имеет клеточное строение и клеточное строение миокарда было установлено еще в 1850 году Келликером, но длительное время считалось, что миокард представляет собой сеть – сенсиций. И только электронная микроскопия подтвердила, что каждый кардиомиоцит имеет свою мембрану и отделены друг от друга. Область контактов – вставочные диски. В настоящее время клетки сердечной мышцы подразделяют на клетки рабочего миокарда – кардиомиоциты рабочего миокрада предсердий и желудочки клетки проводящей системы сердца, в которой выделяют

Сердечный цикл: суть, физиология, течение и фазы в норме, гемодинамика

Для того, чтобы понимать, как возникают, проявляются и лечатся те или иные кардиологические заболевания, любой студент-медик и тем более врач должны знать основы нормальной физиологии деятельности сердечно-сосудистой системы. Порой кажется, что в основе сердцебиения лежат простые сокращения сердечной мышцы. Но на самом деле в механизме сердечного ритма заложены более сложные электро-биохимические процессы, приводящие к возникновению механической работы гладкомышечных волокон. Ниже мы попробуем разобраться, что же поддерживает регулярные и бесперебойные сердечные сокращения на протяжении всей жизни человека.

Электро-биохимические предпосылки цикла сердечной деятельности начинают закладываться еще во внутриутробном периоде, когда у плода формируются внутрисердечные структуры. Уже на третьем месяце беременности сердце ребенка имеет четырехкамерную основу с почти полным формированием внутрисердечных структур, и именно с этого момента осуществляются полноценные сердечные циклы.

Чтобы проще было разобраться во всех нюансах сердечного цикла, необходимо определиться с такими понятиями, как фазы и продолжительность сердечных сокращений.

Под сердечным циклом понимают одно полное сокращение миокарда, в процессе которого за определенный промежуток времени осуществляется последовательная смена:

• Систолического сокращения предсердий,
• Систолического сокращения желудочков,
• Общего диастолического расслабления всего миокарда.

Таким образом, за один сердечный цикл, или за одно полное сердечное сокращение весь объем крови, которая находится в полости желудочков, проталкивается в отходящие от них крупные сосуды – в просвет аорты слева и легочной артерии справа. Благодаря этому в непрерывном режиме кровь получают все внутренние органы, в том числе головной мозг (большой круг кровообращения — от аорты), а также легкие (малый круг кровообращения — от легочной артерии).

Видео: механизм сердечного сокращения

Сколько длится сердечный цикл?

Нормальная продолжительность времени цикла сердечных сокращений задается генетически, оставаясь практически одинаковой для человеческого организма, но в то же время может варьировать в пределах нормы у разных лиц. Обычно продолжительность одного полного сердечного сокращения составляет 800 милисекунд , в которые укладываются сокращение предсердий (100 милисек), сокращение желудочков (300 милисек) и расслабление сердечных камер (400 милисек). При этом частота сердцебиения в спокойном состоянии составляет от 55 до 85 ударов в минуту, то есть сердце за минуту способно осуществить указанное число сердечных циклов. Индивидуальная продолжительность сердечного цикла рассчитывается по формуле ЧСС:60 .

Что происходит во время сердечного цикла?

сердечный цикл с биоэлектрической точки зрения (импульс зарождается в синусовом узле и распространяется по сердцу)

Электрические механизмы сердечного цикла включают в себя функции автоматизма, возбуждения, проведения и сократимости, то есть способность генерировать в клетках миокарда электричество, проводить его по электрически активным волокнам далее, а также способность отвечать механическим сокращением в ответ на электрическое возбуждение.

Благодаря таким сложным механизмам на протяжении всей жизни человека поддерживается способность сердца правильно и регулярно сокращаться, в то же время тонко реагируя на постоянно изменяющиеся условия окружающей среды. Так, например, систола и диастола происходят быстрее и активнее в том случае, если человеку угрожает опасность. При этом под влиянием адреналина коры надпочечников активизируется древний, эволюционно сложившийся принцип трех «Б» — бей, бойся, беги, для выполнения которого требуется большее кровоснабжение мышц и головного мозга, что, в свою очередь, напрямую зависит от активности сердечно-сосудистой системы, в частности, от ускоренного чередования фаз сердечного цикла.

гемодинамическое отражение сердечного цикла

Если говорить о гемодинамике (продвижении крови) по камерам сердца во время полного сердечного сокращения, то стоит отметить следующие особенности. В начале сердечного сокращения после того, как получено электрическое возбуждение мышечными клетками предсердий, в них задействуются биохимические механизмы. В каждой клетке находятся миофибриллы из белков миозина и актина, которые под влиянием микротоков ионов в клетку и из клетки начинают сокращаться. Совокупность сокращений миофибрилл приводит к сокращению клетки, а совокупность сокращений мышечных клеток – к сокращению всей сердечной камеры. В начале сердечного цикла сокращаются предсердия. При этом кровь, посредством открытия атрио-вентрикулярных клапанов (трикуспидального справа и митрального слева), поступает в полость желудочков. После того, как электрическое возбуждение распространилось на стенки желудочков, происходит систолическое сокращение желудочков. Кровь при этом изгоняется в указанные выше сосуды. После изгнания крови из полости желудочков наступает общая диастола сердца, при этом стенки сердечных камер расслаблены, а полости пассивно наполняются кровью.

Фазы сердечного цикла в норме

Одно полноценное сердечное сокращение складывается из трех фаз, называемых систолой предсердий, систолой желудочков и общей диастолой предсердий и желудочков. Каждая из фаз имеет свои особенности.

Первая фаза сердечного цикла, как уже было описано выше, заключается в излитии крови в полость желудочков, для чего необходимо открытие предсердно-желудочковых клапанов.

Вторая фаза сердечного цикла, включает в себя периоды напряжения и изгнания, при этом в первом случае происходит начальное сокращение мышечных клеток желудочков, а во втором – излитие крови в просвет аорты и легочного ствола с последующим продвижением крови по организму. Первый период подразделяется на асинхронный и изоволюметрический сократительные типы, при этом мышечные волокна миокарда желудочков сокращаются по отдельности, а затем в синхронном порядке, соответственно. Период изгнания также подразделяется на два типа – быстрое изгнание крови и медленное изгнание крови, в первом случае осуществляется выброс максимального объема крови, а во втором – не столь значительного объема, так как оставшаяся кровь двигается в крупные сосуды под влиянием незначительной разницы давления между полостью желудочков и просветом аорты (легочного ствола).

Третья фаза , характеризуется стремительным расслаблением мышечных клеток желудочков, в результате чего кровь быстро и пассивно (также под действием градиента давления между наполненными полостями предсердий и «пустых» желудочков), начинает заполнять последние. В итоге сердечные камеры наполняются объемом крови, достаточным для следующего сердечного выброса.

Сердечный цикл при патологии

На продолжительность сердечного цикла могут влиять многие патологические факторы. Так, в частности, ускоренный ритм сердечных сокращений вследствие уменьшения времени одного сердечного сокращения возникает при лихорадке, интоксикации организма, воспалительных заболеваниях внутренних органов, при инфекционных заболеваниях, при шоковых состояниях, а также при травмах. Единственным физиологичным фактором, способным вызвать укорочение сердечного цикла, является физическая нагрузка. Во всех случаях уменьшение продолжительности одного полного сердечного сокращения обусловлено возрастающей потребностью клеток организма в кислороде, что и обеспечивается более частыми сердечными сокращениями.

Удлинение продолжительности сердечного сокращения, приводящее к уменьшению частоты сердцебиения, возникает при нарушении работы проводящей системы сердца, что, в свою очередь, клинически проявляется аритмиями по типу брадикардии.

Как можно оценить сердечный цикл?

Непосредственно полноценность одного полного сердечного сокращения вполне возможно исследовать и оценить с помощью функциональных методов диагностики. «Золотым» стандартом в этом случае является , позволяющий зарегистрировать и интерпретировать такие показатели, как ударный объем и фракция выброса, составляющие в норме 70 мл крови за один сердечный цикл, и 50-75%, соответственно.

Таким образом, нормальная работа сердца обеспечивается непрерывным чередованием описанных фаз сердечных сокращений, последовательно сменяющих друг друга. Если же возникают какие-либо отклонения в нормальной физиологии цикла сердечной деятельности, развиваются . Как правило, это является признаком нарастающей , и в обоих случаях страдает . Вот для того, чтобы знать, как лечить данные типы дисфункции сердца, и необходимо четко понимать основы нормального цикла сердечной деятельности.

Видео: лекции по сердечному циклу