Фаза систолы желудочков сосуды
Оглавление темы “Возбудимость сердечной мышцы. Сердечный цикл и его фазовая структура. Тоны сердца. Иннервация сердца.”: 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. – Также рекомендуем “Диастолический период желудочков сердца. Период расслабления. Период наполнения. Преднагрузка сердца. Закон Франка—Старлинга.” |
Источник
Что такое сердечный цикл?
Сердечный цикл, как вы должны уже знать из статьи «Как работает сердце?», состоит из двух фаз:
- из систолы или сжатия и
- из диастолы или расслабления
Когда говорят о систоле или диастоле, имеют в виду систолу или диастолу желудочков. Предсердия тоже сокращаются и расслабляются, но, говоря об их систоле или диастоле, обычно уточняют: «систола предсердий» или «диастола предсердий».
Итак, сердечный цикл = систола желудочков+диастола желудочков.
Все кажется просто. Но это не так. Потому что систола желудочков состоит из двух фаз, а диастола желудочков – из четырех фаз.
Сердечные сокращения
Частота сокращений у взрослого находится в диапазоне 60-90 ударов в минуту. Сердцебиение у детей несколько выше. Например, у грудничков сердце бьется практически в три раза больше – 120 раз в минуту, а малыши до 12-13 лет обладают сердцебиением в 100 ударов в минуту. Безусловно, это примерные показатели, т.к. из-за разных внешних факторов ритм может иметь длительность как больше, так и меньше.
Главный орган окутан нервными нитями, которые регулируют все три фазы цикла. Сильные эмоциональные переживания, физические нагрузки и многое другое увеличивают импульсы в мышце, которые идут из головного мозга. Несомненно, важную роль в деятельности сердца играет физиология, а вернее, её изменения. К примеру, увеличение углекислоты в составе крови и снижение кислорода дает мощный толчок сердцу и улучшает его стимуляцию. В том случае, если изменения в физиологии затронули сосуды, то это приводит к обратному эффекту и ритм сердца снижается.
Как говорилось выше, на работу сердечной мышцы, а значит, и на три фазы цикла влияет множество факторов, в которых ЦНС не участвует.
К примеру, высокая температура тела ускоряет ритм, а низка – замедляет. Гормоны, к примеру, также оказывают прямое воздействие, т.к. поступают вместе с кровью к органу и увеличивая ритм сокращений.
Сердечный цикл, это один из самых сложных процессов, протекающих в организме человека, т.к. в нём участвуют множество факторов. Одни из них напрямую оказывают влияние, другие затрагивают косвенно. Но совокупность всех процессов позволяет сердцу осуществлять свою работу.
Структура сердечного цикла, это важнейший процесс, который поддерживает жизнедеятельность организма. Сложно устроенный орган со своим генератором электрических импульсов, физиологией и контролем частоты сокращений – работает всю жизнь. На возникновение заболеваний органа и его утомляемость влияют три основных фактора – образ жизни, генетическая особенность и экологическая обстановка.
Главный орган (после мозга) является основным звеном в кровообращении, следовательно, влияет на все обменные процессы в организме. Сердце за доли секунды отображает любой сбой или отклонения от нормального состояния. Поэтому так важно каждому человеку знать основные принципы работы (три фазы деятельности) и физиологию. Это дает возможность определять нарушения в работе данного органа.
Сердечный цикл, таблица
Фаза изоволюмического сокращения
Название, возможно, не понятное, но ничего сложного в этом нет. Слово «изоволюмическое» указывает на то, что в эту фазу происходит сокращение мышечных клеток миокарда без уменьшения объема желудочков.
Представьте себе наполненные кровью правый и левый желудочки. Они герметично закрыты, так как атриовентрикулярные клапаны уже захлопнулись, а полулунные еще не открылись. О клапанах сердца можете прочитать в статье «Сколько клапанов в сердце?» и посмотреть таблицу вот здесь: «Клапаны сердца, таблица и схема».
Но вот начинает сокращаться миокард. Мышечные клетки напрягаются, давление в полостях желудочков возрастает, но объем остается прежним.
Это и есть первая фаза систолы желудочков. Заканчивается эта фаза в тот момент, когда давление внутри желудочков достигает критического значения. Полулунные клапаны не выдерживают возросшего давления и открываются.
Вторая фаза — фаза изгнания
Как только открылись полулунные клапаны, кровь с силой и под давлением начинает изгоняться из желудочков в сосуды.
Открытие полулунных клапанов — это не только конец фазы изоволюмического сокращения, но и начало фазы изгнания.
После открытия клапанов миокард желудочков продолжает быть напряженным, мышечные клетки его сокращаются, кровь устремляется в артерии, а объем желудочков уменьшается.
Но вот кровь изгнана из полости желудочков. Все, работа сделана. Настало время отдыха — время расслабления миокарда желудочков.
Самое начало расслабления — это конец фазы изгнания, конец систолы желудочков. В то же время — это начало диастолы желудочков и ее первой фазы — фазы изоволюмического расслабления.
Систола предсердий
В синусовом узле возникает возбуждение. Сначала оно отправляется в мышцу предсердий. В результате происходит систола – сокращение. Длительность этого этапа – 0,1 с. За счет сокращения волокон мускулатуры, находящихся вокруг венозных отверстий, перекрывается просвет сосудов. Так формируется своеобразная атриовентрикулярная замкнутая полость. На фоне сокращения мышц предсердий происходит повышение давления в этих полостях до 3-8 мм рт. ст. За счет этого из полостей определенная часть крови переходит в желудочки посредством атриовентрикулярных отверстий. В результате объем в них доходит до 130-140 мл. Затем в сердечный цикл включается диастола. Она длится 0,7 с.
Диастола желудочков
Диастола желудочков состоит из четырех фаз:
- фаза изоволюмического расслабления
- фаза быстрого наполнения
- фаза медленного наполнения
- фаза наполнения в результате систолы предсердий
Фаза изоволюмического расслабления
Для этой фазы характерно падение давления в полостях желудочков при неизменном их объеме. Падение давления в желудочках приводит к тому, что кровь, выброшенная в крупные сосуды, устремляется назад, в желудочки. И сила этого ретроградного потока крови приводит к захлопыванию полулунных клапанов.
Полулунные клапаны захлопнулись, а давление в полостях обоих желудочков продолжает падать. Это приводит к тому, что под давлением крови, находящейся в предсердиях атриовентрикулярные клапаны распахиваются. На этом заканчивается фаза изоволюмического расслабления желудочков и начинается следующая фаза диастолы.
Фаза быстрого наполнения
Как только открылись атриовентрикулярные клапаны, кровь из предсердий начинает быстро наполнять желудочки. Она устремляется в желудочки под вилянием высокого давления в предсердиях и низкого давления в желудочках.
Все статьи о крови и кровообращении
Все статьи о сердце
Все статьи о болезнях сердца
То есть, вначале никаких усилий для выталкивания крови из предсердий в желудочки прикладывать не нужно. Предсердия еще не сокращаются, а поток крови уже вливается в полости желудочков только под влиянием разности давлений в этих полостях.
Но желудочки постепенно наполняются кровью, и давление в них постепенно нарастает, что приводит к замедлению потока крови.
Замедление потока крови из предсердий в желудочки знаменует собой конец фазы быстрого наполнения и начало следующей фазы.
Фаза медленного наполнения
В эту фазу поток крови продолжает наполнять полости желудочков, но скорость этого потока все больше и больше замедляется. И наконец, наступает момент, когда давление в предсердиях и желудочках уравнивается. Пассивное истечение крови из предсердий становится невозможным. Поэтому предсердьям приходится переходить к активным действиям.
Начинается следующая фаза диастолы желудочков.
Фаза систолы предсердий
Предсердия сокращаются и с силой выталкивают остатки крови в полости желудочков. После этого начинается систола желудочков. Миокард желудочков напрягается, и это приводит к захлопыванию атриовентрикулярных клапанов.
И весь процесс под названием сердечный цикл начинается сначала.
Эта статья — достаточно сложный материал. Именно поэтому я нарисовала таблицу, которая поможет вам разобраться во всех фазах сердечного цикла. Прочтите статью внимательно и вдумчиво, и вы поймете, как удивительно разумно и рационально устроен организм человека.
Работа сердца
Деятельность сердца заключается в непрерывном чередовании сокращения (систолическая функция) и расслабления (диастолическая функция). Смена систолы и диастолы называется сердечный цикл.
У человека в состоянии покоя частота сокращений, в среднем составляет 70 циклов в минуту и имеет продолжительность 0,8 секунд. Перед сокращением, миокард находится в расслабленном состоянии, а камеры наполнены кровью, которая поступила из вен. В это же время все клапаны открыты и давление в желудочках и предсердиях равноценно. Возбуждение миокарда начинается в предсердии. Давление повышается и из-за разницы происходит выталкивание крови.
Таким образом, сердце выполняет насосную функцию, где предсердия, это ёмкость для принятия крови, а желудочки «указывают» направление.
Необходимо отметить, что цикл сердечной деятельности обеспечивается импульсом для работы мышцы. Поэтому орган обладает уникальной физиологией и самостоятельно аккумулирует электрическую стимуляцию. Теперь вы знаете, как осуществляется работа сердца.
Циклические особенности
Сердечный цикл – последовательные отлаженные непрекращаемые процессы, возникающие за одно сокращение и расслабление миокарда – главной сердечной мышцы. Благодаря активности и свойствам миокарда, сердце постоянно обеспечивает сосудистые просветы кровью. Венозный кровоток осуществляется непрерывно, благодаря перепадам давления. Так, в магистральных венах давление незначительно или вовсе отсутствует, а в аорте давление составляет 140 мм.рт.ст.
По законам физики, кровь устремляется от полостных камер с высоким давлением в полости с наименьшим давлением. По ходу кровотока встречаются преграды (специальные полулунные створки), которые предупреждают преждевременное попадание кровяной массы к предсердиям, благодаря чему крупные сосуды и аорта наполняются первыми. При наполнении аортально-артериальных структур желудочки расслабляются, и в состоянии покоя обильно наполняются кровью.
Важная функция сердечного цикла заключается в создании условий для непрерывного беспрепятственного поддержании здоровой функции сердца на протяжении всей жизни человека. Упорядоченное течение всех циклических фаз продолжается всего 0,8 сек, а сердечная пауза составляет 0,4 сек. Для полного восстановления работы сердца состояние покоя в 0,4 сек оптимальное и достаточное.
Сердечный цикл и его фазы. Систола желудочков
Ее длительность — порядка 0,33 с. Систола желудочков разделена на 2 периода. В каждом из них выделяют определенные фазы. 1 период напряжения идет до того момента, пока не откроются полумесячные клапаны. Для этого давление в желудочках должно стать выше. Оно должно быть больше, чем в соответствующих стволах артерий. В аорте диастолическое давление находится на уровне 70-80 мм рт. ст., в легочной артерии оно составляет около 10-15 мм рт. ст. Длительность периода напряжения — порядка 0,8 с. Начало этого периода связано с фазой асинхронного сокращения. Ее длительность — 0,05 с. О таком начале свидетельствует разновременное сокращение волокон в желудочках. Первыми реагируют кардиомиоциты. Они находятся около волокон проводящей структуры.
В чем задача полулунных клапанов сердца?
Задача данных анатомических структур состоит в том, чтобы кровь попадала из желудочков сердца в магистральные сосуды (легочной ствол, аорта). Также клапаны препятствуют ретроградному движению крови, то есть движение осуществляется лишь в единственном направлении.
Внешне они напоминают карманы. Полулунные клапаны расположены так, что прикрепляются изнутри к сосуду. В отличие от атриовентрикулярных клапанов у них отсутствуют сухожильные хорды. Когда кровь во время систолы выталкивается из желудочка к сосуду, клапаны прижимаются плотно к стенке сосуда под действием давления крови. После завершения систолы они расправляются и перекрывают просвет сосуда, таким образом кровь не может обратно поступить в сердце.
Диастола
Когда сосудистое давление повышается до показателей полостей желудочков, прекращается изгнание крови. С этого момента начинается диастола – расслабление. Этот период продолжается около 0,47 с. С моментом прекращения желудочкового сокращения совпадает период окончания изгнания крови. Как правило, в желудочках конечно-систолический объем составляет 60-70 мл. Завершение изгнания провоцирует закрытие полумесячных клапанов обратным током содержащейся в сосудах крови. Данный период носит название продиастолического. Он длится около 0,04 с. С этого момента напряжение спадает и начинается изометрическое расслабление. Оно длится 0,08 с. После него желудочки под воздействием наполняющей их крови расправляются. Длительность диастолы предсердий — порядка 0,7 с. Наполнение полостей осуществляется преимущественно венозной, пассивно поступающей кровью. Тем не менее, есть возможность выделить «активный» элемент. При сокращении желудочков происходит смещение плоскости атриовентрикулярной перегородки в сторону верхушки сердца.
Наполнение желудочков
Этот период разделен на две фазы. Медленная соответствует систоле предсердий, быстрая – диастоле. Перед тем как начнется новый сердечный цикл, желудочки, равно как и предсердия, успеют полностью наполниться кровью. В связи с этим при поступлении нового объема при систоле общее внутрижелудочковое количество увеличится только на 20-30%. Однако этот уровень существенно увеличивается на фоне повышения интенсивности деятельности сердца в диастолический период, когда кровь не успевает наполнять желудочки.
Изометрическое сокращение
Эта фаза длится около 0,3 с. Сокращаются одновременно все волокна желудочков. Начало процесса приводит к тому, что при еще закрытых полумесячных клапанах ток крови направляется в зону нулевого давления. Так в сердечный цикл и его фазы вовлекаются предсердия. Лежащие на пути крови атриовентрикулярные клапаны закрываются. Предотвращают выворачивание их в полости предсердий сухожильные нити. Еще большую устойчивость клапанам придают папиллярные мышцы. В результате на определенный период полости желудочков замыкаются. И до того момента, пока в них за счет сокращения не повысится давление выше показателя, который необходим для открытия полумесячных клапанов, значительного сокращения в волокнах не произойдет. Увеличивается лишь внутреннее напряжение. При изометрическом сокращении, таким образом, все сердечные клапаны прикрыты.
Изгнание крови
Это следующий период, который входит в сердечный цикл. Он начинается открытием клапанов легочной артерии и аорты. Его длительность – 0,25 с. Состоит этот период из двух фаз: медленного (порядка 0,13 с) и быстрого (около 0,12 с) изгнания крови. Аортальные клапаны открываются при уровне давления 80, а легочные – порядка 15 мм рт. ст. Через сравнительно узкие отверстия артерий может пройти сразу весь объем выталкиваемой крови. Это примерно 70 мл. В связи с этим при последующем сокращении миокарда происходит дальнейшее повышение давления крови в желудочках. Так, в левом оно увеличивается до 120-130, а в правом – 20-25 мм рт. ст. Быстрому выбросу в сосуд части крови сопутствует формируемый повышенный градиент между аортой (артерии легкого) и желудочком. Вследствие незначительной пропускной способности сосуды начинают переполняться. Теперь в них начинает повышаться давление. Между сосудами и желудочками происходит постепенное уменьшение градиента. В результате замедляется кровоток. В легочной артерии давление невысокое. В связи с этим изгнание крови из левого желудочка начинается несколько позднее, чем из правого.
Источник