Динамика сердечного цикла

Анализ динамики сердечного цикла заключается в установлении его фазовой структуры, исследовании длительности и особенностей отдельных фаз, рас­чете скоростей изменения давления. Известно, что динамика наполнения сердечных камер тесно взаи­мосвязана с частотой сердечных сокращений, веноз­ным притоком крови в предсердия, сопротивлением току крови из предсердий в желудочки и с усилиями миокарда желудочков по выбросу крови в магист­ральные сосуды.

Большая часть крови, составляющая ударный объем желудочков сердца (до 70%), поступает из предсердий в желудочки в фазу быстрого наполнения, которая со­ответствует первой трети диастолы. В этот момент, сразу же после открытия атриовентрикулярных клапа­нов, на кривой внутрипредсердного давления начина­ется быстрое снижение волны наполнения V и форми­руется отрицательно направленный зубец у-коллапс. На эхокардиограмме видно, что створки атриовентри­кулярных клапанов максимально раскрыты (рис. 1). Далее следует фаза медленного наполнения или диас­таза, в течение которой продолжается наполнение же­лудочков кровью, поступающей из предсердий. Внут- рижелудочковое давление в эту фазу может незначительно расти на 1-3 мм рт. ст. За фазой диа­стаза следует систола предсердий, начинающаяся во второй половине или последней трети зубца Р элект­рокардиограммы. Вначале сокращается правое пред­сердие, а через 0,02 с - левое.

На кривой внутрипред­сердного давления отмечается подъем давления - систолическая волна а, пик которой достигает в правом предсердии 5-6 мм рт. ст., а в левом - 7-9 мм рт. ст. На кривой внутрижелудочкового давления также отме­чается незначительный подъем, предшествующий систолическому сокращению желудочков. С началом систолического сокращения желудоч­ков миокард предсердий расслабляется, атриовен - трикулярные клапаны закрываются, а атриовент - рикулярная перегородка смещается в сторону верхушки. В результате объем предсердий увеличи­вается, и давление в них резко снижается, что прояв­ляется крутым снижением кривой внутрипредсерд­ного давления, так называемый х-коллапс.

В правом предсердии оно падает до 0-1 мм рт. ст., и в левом предсердии - до 1-2 мм рт. ст. А может стать даже отрицательным. Нередко на нисходящем колене кри­вой внутрипредсердного давления возникает кратко­временный положительно направленный зубец с. Его возникновение обусловлено началом сокращения желудочков: либо из-за прогибания атриовентрику - лярной перегородки в сторонупредсердий, либо из - за возврата небольшой порции крови, находящейся в клапанах. При сильном сокращении или учащении ритма, точка Ь может не определяться, и систоличес­кая волна имеет вид заостренного пика или плато. В периодсистолы предсердий в полости желудочков поступают остальные 20-25% крови, составляющей объем наполнения, в норме равный объему сердечно­го выброса. На электрокардиограмме это соответст­вует интервалу Р-О. Электрическое возбуждение, распространяясь по проводящей системе, вызывает последовательное напряжение внутренних слоев ми­окарда желудочков, папиллярных мышц и затем на­ружных слоев миокарда желудочков. Развитие на­пряжения в папиллярных мышцах и трабекулах желудочков приводит к укорочению длинного диамет­ра полости желудочка, приближая его форму к сфе­рической. Закрытие атриовентрикулярных клапанов формирует первые два компонента I сердечного то­на. Длительность интервала 0-1 тон очень важный параметр, характеризующий процесс электромехани­ческого сопряжения в миокарде. Его удлинение ука­зывает на снижение функциональных возможностей мышцы сердца. После закрытия атриовентрикуляр­ных клапанов наступает фаза изометрического или изоволюметрического сокращения, когда объем по­лости желудочка не меняется, а давление в ней быст­ро нарастает. Как только оно превысит давление в магистральных сосудах, открываются полулунные клапаны, и начинается выброс крови [1-4].

Рис. 1. Динамика сердечного цикла. А - Состояние полостей сердца; Б - электрокардиограмма; В - кривая давления в аорте; Г - кривая давления в левом желудочке; Д - кривая давления в легочной артерии; Е - кривая давления в правом желудочке; Ж - кривая давления в левом предсердии; 3 - кривая давления в правом предсердии. Описание точек на кривых давления - в тексте

При изг­нании крови створки легко и плотно прижимаются к стенкам сосуда, не оказывая сопротивления выбросу крови, поскольку длина свободного края всех трех сворок клапана в норме на треть больше длины ок­ружности соответствующих артериальных отверстий. В период изгнания полость желудочка образует еди­ную камеру с начальным отделом магистрального со­суда, то есть именно с теми отделами, которые факти­чески определяют ее демпферные возможности, и, в свою очередь, зависят от емкостно-эластических свойств сосудистой стенки и периферического со­противления. На кривой правожелудочкового давле­ния в момент открытия полулунных клапанов возни­кает зазубрина Пайпера - точка к. Механизм ее образования не совсем ясен, но наличие или отсутст­вие ее позволяет судить о функциональном состоя­нии клапанов легочной артерии. На кривой левоже - лудочкового давления в этот момент наблюдается только излом кривой, но иногда также наблюдается Пик.

Две трети ударного объема желудочка выбрасы­вается в аорту в начальный период быстрого изгна­ния, равного по продолжительности первой трети всего периода изгнания. Наибольшая скорость пото­ка наблюдается в период восходящего колена кривой аортального давления, причем максимальное значе­ние скорости изгнания крови - пик кривой, возника­ет раньше, чем пик давления - точка т на кривой же­лудочкового давления. Это объясняется тем, что часть крови успевает оттекать на периферию. За этим сле­дует уменьшение скорости изгнания и, соответствен­но, падение давления - фаза редуцированного или медленного изгнания. Замедление кровотока перед снижением давления в желудочке объясняется за­полнением кровью аортальной камеры, что увели­чивает сопротивление выбросу крови. Как только давление в желудочке падает ниже давления в маги­стральных сосудах (точка п),возникает кратковре­менный ток крови в обратном направлении, который приводит к захлопыванию полулунных клапанов, что генерирует второй сердечный тон. Начинается фаза изоволюметрического расслабления миокарда желу­дочков. На электрокардиограмме систоле желудоч­ков соответствует интервал /?-5-Г. Краткий период между зубцом Г и вторым сердечным тоном также ва­жен для оценки функции миокарда, поскольку связан с его метаболизмом.

Во время систолы желудочков в предсердия поступа­ет кровь из полых или легочных вен, и давление в этих полостях сердца вновь повышается - формиру­ется волна наполнения V.Изометрическое расслаб­ление желудочков продолжается до тех пор, пока давление крови в них не станет ниже предсердного. В этот момент атриовентрикулярные клапаны откры­ваются, и кровь из предсердий устремляется в желу­дочки. Начинается новый сердечный цикл. В норме величина волны V в левом предсердии выше волны о. В правом предсердии - наоборот, волна а вы­ше волны V. При тахикардии, вследствие укорочения общей диастолы, систолическая предсердная волна а Может исчезнуть или слиться с волной наполнения V, Которая завершает сердечный цикл предсердий.

Патофизиология заболеваний сердечно-сосудистой системы. Л.Лилли. Катетеризация сердца

Внутрисосудистые катетеры используются в диагностике многих сердечно-сосудистых заболеваний для измерения давления в сердечных камерах, определения сердечного выброса и сопротивления сосудов, а также для введения рентгеноконтрастных материалов, необходимых для исследования структур сердца и параметров кровотока. В 1929 году Вер-нер Форссман провел на себе первую катетеризацию сердца и открыл эру инвазивной кардиологии. Многое из того, что на настоящий момент известно о патофизиологии пороков сердца, застойной сердечной недостаточности, пришло к нам после десятилетий гемодинамических исследований в лабораториях, занимающихся катетеризацией сердца.

Измерение давления

Перед вводом катетера в артерию или вену пациенту дают легкие седа-тивные препараты и производят локальную анестезию места введения катетера. Катетер, присоединенный к датчику давления, который находится вне тела больного, вводится в соответствующий кровеносный сосуд. Для измерения давления в правом предсердии и желудочке, а также в легочной артерии, катетер обычно вводится в бедренную, плечевую или яремную вену. Давление в аорте и левом желудочке измеряется с помощью катетеров, введенных в плечевую или бедренную артерию. После введения в сосуд катетер направляется к месту измерения давления под рентгеновским контролем. Рис. 3.13 показывает нормальные значения давления внутри сердца. Измерение давления в правой части сердца обычно производится с помощью специализированного катетера с баллончиком в конце, который продвигается в правые камеры сердца током крови. Обычно катетер вводится с помощью пункции или венесекции периферической вены и затем направляется в сторону груди. Когда катетер достигает вены подходящего размера (нижней или верхней полой вен), баллон на кончике катетера раздувается, что делает возможным проникновение катетера в правую сторону сердца или легочную артерию.

Давление в правом предсердии

Давление в правом предсердии совпадает с центральным венозным давлением (которое оценивают по уровню давления в яремной вене при физическом обследовании пациента) из-за отсутствия клапанов, которые препятствовали бы возвращению крови в правое предсердие. В норме в диастолу давление в правом предсердии равно давлению в правом желудочке, так как правая сторона сердца функционирует как общая камера, когда открыт трехстворчатый клапан. Среднее значение давления в правом предсердии понижается при уменьшении внутрисосудистого объема. Оно повышается при недостаточности правого желудочка, правосторонних клапанных пороках и сердечной тампонаде (при которой сердечные камеры окружены перикардиальной жидкостью под высоким давлением

Некоторые аномалии вызывают характерные изменения в отдельных компонентах давления в правом предсердии (и, как следствие, в яремных венах) (табл. 3.3).

Например, две основных причины выраженной волны а — это стеноз трехстворчатого клапана и гипертрофия правого желудочка. В этих условиях при сокращении правого предсердия ему приходится преодолевать сопротивление как со стороны стенозированного трехстворчатого клапана, так и жесткого правого желудочка. В результате образуется выраженная волна а. Выраженная волна v наблюдается при недостаточности трехстворчатого клапана, так как нормальное наполнение правого предсердия нарушается обратным кровотоком.