Fiziologiya (1) / кровообіг / 3 Фазова структура серцевого циклу
.docФазова структура серцевого циклу
Серцевий цикл, характеристика періодів і фаз. Тиск у порожнинах серця, аорті, легеневій артерії, порожнистих та легеневих венах. Особливості у дітей. Робота клапанного апарату під час серцевої діяльності.
Фазова структура серцевого циклу, характеристика його періодів і фаз. Рух крові по судинах обумовлений ритмічними скороченнями серця під впливом імпульсів автоматії, що виникають у синоатріальному вузлі. Серцевий цикл це одне послідовне скорочення і розслаблення відділів серця. Скорочення називається систолою, розслаблення – діастолою. Систола і діастола узгоджуються в часі. Зміни тиску в порожнинах серця викликають відкриття і закриття клапанів і сприяють цілеспрямованому руху крові через серце. Тиск у порожнинах серця при його діяльності вимірювали у тварин Шово і Ж. Марей. У людини це зробив В. Форсман, який ввів у власне серце голку, з’єднану з манометром. Це стало основою для створення методики катетеризації серця, за що разом з А. Курнаном та Д. Ричардом він отримав Нобелівську премію. Вимірювання тиску в порожнинах серця в різні фази його діяльності застосовується у кардіохірургії з метою діагностики вроджених вад серця.
Серцевий цикл триває 0,8с при частоті серцевих скорочень 75 за хвилину і складається з систоли передсердь – 0,1с, систоли шлуночків – 0,33с і загальної паузи – 0,37с. Систола передсердь триває 0,1с, є пресистолою для шлуночків і починається із скорочення циркулярних м’язових волокон у місці впадіння вен у передсердя. Останні ізолюються від вен, і кров з них при скороченні переходить до шлуночків через відкриті атріовентрикулярні клапани. Під час систоли тиска у лівому передсерді зростає від 0 до 5 – 8 мм рт. ст. і навіть до 15мм рт. ст., у правому – від 0 до 2 – 5 мм рт. ст. У шлуночках в цей час тиск дорівнює 0. Під час систоли передсердь формується 4 тон серця.
Систола шлуночків виникає після систоли передсердь, триває 0,33с і складається з двох періодів напруги і вигнання.
Період напруги триває 0,08с і складається з двох фаз – асинхронного та ізоволюметричного скорочень. Ізоволюметричне скорочення має назву 1 фази закритих клапанів.
Фаза асинхронного скорочення триває 0,05с. Вона необхідна для закриття атріовентрикулярних клапанів. Назва пов’язана з тим, що не всі волокна міокарду шлуночків скорочуються одночасно. Передсердя в цей час розслаблені і наповнюються кров’ю. Тиск у шлуночках під кінець фази стає більшим, ніж у передсердях, і підвищується від 0 до 5 – 8 мм рт. ст. і навіть до 15мм рт. ст., у правому – від 0 до 2 – 5 мм рт. ст. Це приводить до закриття атріовентрикулярних клапанів. Одночасно з волокнами міокарду скорочуються соскові м’язи, що натягують сухожилкові нитки, які прикріплюються до вільного краю клапанів і не дають їм вивертатися в порожнину передсердь.
Фаза ізоволюметричного скорочення або 1 фаза закритих клапанів триває 0,03с. Атріовентрикулярні клапани закрились під кінець фази асинхронного скорочення, а півмісяцеві клапани ще не відкрились, тому фаза має назву 1 фази закритих клапанів. Замкнена порожнина шлуночків заповнена кров’ю, що не може змінити свого об’єму, а довжина волокон міокарду не може зменшитися. Звідси назва фази ізоволюметричного скорочення. Ця фаза необхідна для відкриття пів місяцевих клапанів. Тиск у шлуночках зростає: у лівому – до діастолічного тиску в аорті, що дорівнює 70 – 80 мм рт. ст., у правому - до діастолічногу тиску в легеневій артерії, що складає 5 – 12 мм рт. ст. Як тільки тиск у шлуночках стане більшим, ніж у судинах, відкриваються півмісяцеві клапани. На цьому закінчується період напруги, під час якого формуються м’язовий і клапанний компоненти 1 тону і серцевий поштовх, і починається період вигнання.
Період вигнання триває 0,25с і складається з двох фаз: швидкого або максимального вигнання та повільного, остаточного або редукованого вигнання.
Фаза швидкого вигнання триває 0,12с, характеризується швидким зростанням тиску в аорті і легеневій артерії за рахунок крові, що в них поступає і не встигає відтікати на периферію. Шлуночки змушені підвищувати силу скорочення, щоб півмісяцеві клапани залишалися відкритими і кров продовжувала поступати в судини. В лівому шлуночку тиск зростає від 70- 80 мм рт. ст. до 130 мм рт. ст., у правому від 5 – 12 мм рт. ст. до 25 – 30 мм рт. ст. В цю фазу формується судинний компонент 1 тону.
Фаза повільного вигнання триває 0,13с. Тиск в аорті і легеневій артерії дещо знижується внаслідок відтікання крові на периферію. Завдяки цьому шлуночки зменшують силу скорочення, а півмісяцеві клапани залишаються відкритими і кров продовжує поступати з шлуночків у аорту і легеневу артерію. Після закінчення періоду вигнання починається загальна пауза.
Загальна пауза триває 0,37с і складається з 2 періодів - розслаблення і наповнення.
Період розслаблення триває 0,12с і складається з двох фаз – протодіастоли та ізолювометричного розслаблення або 2 фази закритих клапанів.
Протодіастола триває 0,04с. Вона необхідна для закриття півмісяцевих клапанів. Тиск у шлуночках, що розслаблюються, знижується і стає меншим, ніж в аорті і легеневій артерії. Кров внаслідок ваги намагається повернутися назад до шлуночків і заповнює кишеньки півмісяцевих клапанів, що викликає їх стулювання. При цьому шлуночки ізолюються від судин, що з них виходять, і кров не може текти до шлуночків. В цю фазу формується 2 - діастолічний тон серця.
Фаза ізоволюметричного розслаблення або 2 фаза закритих клапанів триває 0,08с. Вона необхідна для відкриття атріовентрикулярних клапанів. Півмісяцеві клапани закрилися в кінці протодіастоли, а атріовентрикулярні були закриті більшу частину систоли шлуночків і весь період розслаблення. Тому ця фаза має назву 2 фази закритих клапанів. Тиск у шлуночках швидко знижується до нуля, може стати від’ємним, і меншим, ніж у передсердях. Це викликає відкриття атріовентрикулярних клапанів, і починається період наповнення. Він триває 0,25с і складається з двох фаз – швидкого і повільного наповнення.
Фаза швидкого наповнення триває 0,08с. Швидке наповнення шлуночків обумовлене тим, що кров, яка накопичувалася у передсердях під час систоли шлуночків і періоду їх розслаблення при закритих атріовентрикулярних клапанах, як тільки вони відкрились, під силою ваги прямує до шлуночків. Цьому сприяє ефект піпетки, який полягає в тому, що від’ємний тиск у шлуночках має присмоктуючу дію.
Фаза повільного наповнення триває 0,17с. В цю фазу кров вільно стікає з вен у передсердя, а з них до шлуночків через відкриті атріовентрикулярні клапани.
Тиск у передсердях під час систоли значно нижче, ніж у шлуночках під час систоли. Це пояснюється слідуючими факторами. Передсердя виганяють до шлуночків приблизно
10 – 15мл крові і на меншу відстань у порівнянні з шлуночками, що викидають в стані спокою 50 – 70мл крові. Стікати крові з передсердь допомагає сила тяжіння і низький тиск у шлуночках. Більшість крові поступає до шлуночків під час періоду наповнення. Шлуночки викидають кров проти значно вищого тиску в судинах, особливо в аорті, проштовхуючи кров по великому і малому колам кровообігу на значну відстань. Більш низький тиск у малому колі запобігає виникненню набряку легень.