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Sistole e diastole atriale. Ciclo cardiaco. Fasi Il ciclo cardiaco è composto da 3 fasi

Termine sistole significa contrazione muscolare. Evidenziare sistole elettrica- attività elettrica che stimola il miocardio e provoca sistole meccanica- contrazione del muscolo cardiaco e riduzione del volume delle camere cardiache. Termine diastole significa rilassamento muscolare. Durante il ciclo cardiaco, la pressione sanguigna aumenta e diminuisce di conseguenza, viene chiamata alta pressione al momento della sistole ventricolare sistolico, e bassi durante la diastole - diastolico.

La frequenza di ripetizione del ciclo cardiaco è chiamata frequenza cardiaca ed è impostata dal pacemaker cardiaco.

Periodi e fasi del ciclo cardiaco

A fondo pagina è riportata una tabella riassuntiva dei periodi e delle fasi del ciclo cardiaco con le pressioni approssimative nelle camere del cuore e la posizione delle valvole.

Sistole ventricolare

Sistole ventricolare- il periodo di contrazione dei ventricoli, che permette al sangue di essere spinto nel letto arterioso.

Nella contrazione dei ventricoli si possono distinguere diversi periodi e fasi:

  • Periodo di tensione- caratterizzato dall'inizio di una contrazione della massa muscolare dei ventricoli senza modificare il volume del sangue al loro interno.
    • Riduzione asincrona- l'inizio dell'eccitazione del miocardio ventricolare, quando sono coinvolte solo le singole fibre. La variazione della pressione ventricolare è sufficiente per chiudere le valvole atrioventricolari al termine di questa fase.
    • - è coinvolto quasi l'intero miocardio dei ventricoli, ma non si verifica alcuna variazione del volume del sangue al loro interno, poiché le valvole efferenti (semilunari - aortiche e polmonari) sono chiuse. Termine contrazione isometrica non è del tutto esatto, poiché in questo momento si verifica un cambiamento nella forma (rimodellamento) dei ventricoli e nella tensione delle corde.
  • Periodo di esilio- caratterizzato dall'espulsione del sangue dai ventricoli.
    • Espulsione rapida- il periodo dal momento in cui le valvole semilunari si aprono fino al raggiungimento della pressione sistolica nella cavità ventricolare - durante questo periodo viene espulsa la quantità massima di sangue.
    • Lenta espulsione- il periodo in cui la pressione nella cavità ventricolare inizia a diminuire, ma è ancora superiore alla pressione diastolica. In questo momento, il sangue dei ventricoli continua a muoversi sotto l'influenza dell'energia cinetica ad esso impartita, finché la pressione nella cavità dei ventricoli e nei vasi efferenti non si equalizza.

In uno stato di calma, il ventricolo del cuore di un adulto espelle 50-70 ml di sangue per ogni sistole (volume sistolico o ictus). Il ciclo cardiaco dura fino a 1 s, rispettivamente, il cuore effettua 60 contrazioni al minuto (frequenza cardiaca, frequenza cardiaca). È facile calcolare che anche a riposo il cuore pompa 4 litri di sangue al minuto (volume sanguigno minuto, MOC). Durante l'esercizio massimo, la gittata sistolica del cuore di una persona allenata può superare i 200 ml, la frequenza cardiaca può superare i 200 battiti al minuto e la circolazione sanguigna può raggiungere i 40 litri al minuto.

Diastole

Diastole- il periodo di tempo durante il quale il cuore si rilassa per accettare il sangue. In generale, è caratterizzato da una diminuzione della pressione nella cavità ventricolare, dalla chiusura delle valvole semilunari e dall'apertura delle valvole atrioventricolari con il movimento del sangue nei ventricoli.

  • Diastole ventricolare
    • Protodiastole- periodo in cui inizia il rilassamento miocardico con un calo di pressione inferiore a quello dei vasi efferenti, che porta alla chiusura delle valvole semilunari.
    • - simile alla fase di contrazione isovolumetrica, ma esattamente opposta. Le fibre muscolari si allungano, ma senza modificare il volume della cavità ventricolare. La fase termina con l'apertura delle valvole atrioventricolari (mitrale e tricuspide).
  • Periodo di riempimento
    • Riempimento veloce- i ventricoli ripristinano rapidamente la loro forma in uno stato rilassato, riducendo significativamente la pressione nella loro cavità e aspirando il sangue dagli atri.
    • Riempimento lento- i ventricoli hanno ripristinato quasi completamente la loro forma, il sangue scorre a causa del gradiente di pressione nella vena cava, dove è più alta di 2-3 mm Hg. Arte.

Sistole atriale

È la fase finale della diastole. Con una frequenza cardiaca normale, il contributo della contrazione atriale è piccolo (circa l'8%), poiché durante la diastole relativamente lunga il sangue ha già il tempo di riempire i ventricoli. Tuttavia, con l’aumento della frequenza di contrazione, la durata della diastole generalmente diminuisce e il contributo della sistole atriale al riempimento ventricolare diventa molto significativo.

Manifestazioni esterne dell'attività cardiaca

Si distinguono i seguenti gruppi di manifestazioni:

  • Elettrico- ECG, ventricolocardiografia
  • Suono- auscultazione, fonocardiografia
  • Meccanico:
    • Battito apicale: palpazione, apiccardiografia
    • Onda del polso: palpazione, sfigmografia, venografia
    • Effetti dinamici - cambiamento del baricentro del torace nel ciclo cardiaco - dinamocardiografia
    • Effetti balistici - tremore del corpo al momento dell'espulsione del sangue dal cuore - balistocardiografia
    • Cambiamenti di dimensione, posizione e forma: ultrasuoni, chimografia a raggi X
Fasi del ciclo cardiaco
Periodo Fase T, Valvole AV Valvole SL Pancreas P, P LV, P atrio,
1 Sistole atriale 0,1 DI Z Inizio ≈0 Inizio ≈0 Inizio ≈0
Periodo di tensione 2 Riduzione asincrona 0,05 O→Z Z 6-8→9-10 6-8→9-10 6-8
3 Contrazione isovolumetrica 0,03 Z Z→O 10→16 10→81 6-8→0
Periodo di esilio 4 Espulsione rapida 0,12 Z DI 16→30 81→120 0→-1
5 Lenta espulsione 0,13 Z DI 30→16 120→81 ≈0
Diastole ventricolare 6 Protodiastole 0,04 Z O→Z 16→14 81→79 0-+1
7 Rilassamento isovolumetrico 0,08 Z→O Z 14→0 79→0 ≈+1
Periodo di riempimento 8 Riempimento veloce 0,09 DI Z ≈0 ≈0 ≈0
9 Riempimento lento 0,16 DI Z ≈0 ≈0 ≈0
Questa tabella è calcolata per indicatori di pressione normali nella circolazione grande (120/80 mm Hg) e piccola (30/15 mm Hg), durata del ciclo 0,8 s.

Abbreviazioni accettate:
T- durata della fase, Valvole AV- posizione delle valvole atrioventricolari (atrioventricolare: mitrale e tricuspide), Valvole SL- posizione delle valvole semilunari (situate sui tratti eiettori: aortico e polmonare), P.R.V- pressione nel ventricolo destro, P LV- pressione nel ventricolo sinistro, P atrio- pressioni atriali (combinate a causa di lievi differenze), DI- posizione aperta della valvola, Z- posizione valvola chiusa.

Per ciclo cardiaco si intende un periodo di tempo che copre una contrazione - sistole e un rilassamento - diastole. Durante un ciclo cardiaco, si verifica un cambiamento di pressione nelle cavità del cuore, un cambiamento nella posizione delle sue valvole, la comparsa di vari fenomeni sonori e pulsazioni dei vasi sanguigni. La struttura del ciclo cardiaco può essere valutata utilizzando la policardiografia: registrazione simultanea di varie manifestazioni dell'attività cardiaca su un nastro del registratore. L'insieme minimo richiesto di metodi per analizzare la struttura di fase del ciclo cardiaco è costituito da elettrocardiografia, fonocardiografia e sfigmografia. L'analisi del ciclo cardiaco viene solitamente effettuata in base al lavoro dei ventricoli. Nella fig. La Figura 6 mostra un diagramma del ciclo cardiaco.

Ciclo cardiaco

SISTOLE

DIASTOLE

PERIODO DI TENSIONE

PERIODO DI ESILIO

PERIODO DI RELAX

PERIODO DI RIEMPIMENTO

Riso. 6 Diagramma del ciclo cardiaco

Il ciclo cardiaco è costituito da sistole e diastole. La sistole consiste in un periodo di tensione e un periodo di espulsione. La diastole consiste in un periodo di rilassamento e un periodo di riempimento. Ogni periodo è composto da fasi e intervalli.

Sistole.

Periodo di tensione consiste in una fase di contrazione asincrona e una fase di contrazione isometrica.

Fase asincrona la contrazione dura 0,05 secondi. L'inizio di questa fase si riflette nella formazione dell'onda Q dell'ECG. Durante questa fase, l'intero miocardio è avvolto dall'eccitazione.

Fase isometrica la contrazione dura 0,03 secondi. Inizia con lo sbattimento delle valvole atrioventricolari (atriventricolari). In questo momento, la pressione sanguigna nel ventricolo inizia ad aumentare rapidamente fino a 70-80 mm. rt. Arte. nel ventricolo sinistro e fino a 15-20 mm. rt. Arte. nel ventricolo destro. Durante questo periodo le valvole atrioventricolare e semilunare sono chiuse. Al termine del periodo isometrico, la pressione nei ventricoli diventa più elevata che nei grandi vasi (aorta e arteria polmonare). Ciò provoca l’apertura delle valvole semilunari e il sangue scorre dai ventricoli nella circolazione sistemica e polmonare. Inizia il periodo dell'esilio.

Periodo di esilio il sangue proveniente dai ventricoli dura molto più a lungo del periodo di tensione e consiste in fasi di espulsione veloce e lenta.

Fase di espulsione rapida associato ad un aumento della pressione nei ventricoli: a sinistra fino a 120 mmHg, a destra fino a 25 mm. Arte RT. Questo segmento è caratterizzato dalla rapida transizione di parte del sangue dai ventricoli all'aorta e all'arteria polmonare. Quando il sangue lascia i ventricoli, la pressione al loro interno inizia a diminuire e inizia una fase di lenta espulsione del sangue, caratterizzata da un lento flusso di sangue dai ventricoli nell'aorta e nell'arteria polmonare. Allo stesso tempo, la pressione nella circolazione sistemica e polmonare inizia ad aumentare. Non appena la pressione nell'aorta e nell'arteria polmonare diventa superiore alla pressione nelle cavità dei ventricoli, si verifica un flusso inverso di sangue, che porta alla chiusura delle valvole semilunari. Il periodo di tempo associato al collasso dei semilunati è chiamato intervallo protodiastolico. Dopo l'intervallo prododiastolico inizia un periodo di rilassamento che costituisce la prima fase della diastole.

Diastole.

Periodo di relax consiste in una fase di rilassamento isometrico, al termine della quale la pressione nelle cavità dei ventricoli diventa inferiore alla pressione sanguigna negli atri. Ciò fa sì che le valvole atrioventricolari si aprano e il sangue inizi a spostarsi dagli atri ai ventricoli, cioè. l'inizio del periodo di riempimento.

Periodo di riempimento comprende fasi di riempimento veloci e lente.

Fase di riempimento rapido caratterizzato da un significativo gradiente di pressione tra atrio e ventricolo e da una velocità relativamente elevata di transizione di parte del sangue dalle cavità degli atri alle cavità dei ventricoli. Quando i ventricoli si riempiono di sangue, la pressione al loro interno aumenta e il gradiente pressorio diminuisce. La velocità di trasferimento del sangue allo stomaco diminuisce e inizia una lenta fase di riempimento.

Fase di riempimento lento caratterizzato dall'equalizzazione della pressione negli atri e nei ventricoli e dalla bassa velocità del movimento del sangue dagli atri ai ventricoli. Nella parte finale del riempimento lento, la pressione negli atri e nei ventricoli diventa uguale e in questo momento inizia la sistole atriale. Questa è la fase finale del ciclo cardiaco, chiamata intervallo presistolico.

Parte n. 2.

L'eccitazione che arriva alla miosite attraverso il sistema di conduzione del cuore porta alla contrazione del miocardio.

La riduzione avviene tra: actina e miosina sotto l'influenza degli ioni Ca²+.

Il cuore lavora ad un ritmo elevato, preciso ripetere parametri come:

Volume sistolico (SV);

Pressione sanguigna (BP);

Durata del ciclo (DC).

Le parti sinistra e destra del cuore lavorano solo in modo cooperativo e simmetrico la sistole dell'atrio destro inizia 10 ms prima di quella sinistra atri.

Ciclo cardiaco- questo è l'intervallo tra due sistoli. Ha due fasi: sistole e diastole. Inoltre, il lavoro dei ventricoli è diviso in 9 fasi frazionarie:

La sistole ventricolare ha le seguenti fasi:

1.Riduzione asincrona;

2. Contrazione isometrica;

3.Rapida espulsione del sangue;

4. Lenta espulsione del sangue.

La diastole ventricolare ha le seguenti fasi:

1. Protodiastole;

2. Rilassamento isometrico;

3.Riempimento rapido dei ventricoli con sangue;

4. Riempimento lento dei ventricoli con sangue;

5. Presistole (sistole atriale).

Fase di contrazione asincrona: inizia con una singola contrazione delle fibre miocardiche e termina con la contrazione di tutti i miociti ventricolari. La contrazione inizia dall'apice. In questo momento, i lembi delle valvole atrioventricolari galleggiano passivamente sopra il sangue dei ventricoli, poiché sono più leggeri del sangue.

Fase di contrazione isometrica dei ventricoli:

  • inizia con una contrazione potente e sincrona dei ventricoli e termina con il momento in cui il sangue scorre dal ventricolo destro nel tronco polmonare e da quello sinistro nell'aorta.
  • L'inizio della fase è il momento della chiusura delle valvole atrioventricolari, la fine è il momento dell'apertura delle valvole semilunari dell'aorta e del tronco polmonare.
  • Durante la fase di contrazione isometrica, la pressione nel ventricolo destro aumenta da 0 a 15 mmHg e in quello sinistro da 5 a 80 mmHg. Non appena la pressione è più alta che nell'aorta e nel tronco polmonare, le loro valvole semilunari si aprono.
  • Durante la fase di contrazione isometrica si verifica 1 suono cardiaco.

La fase di espulsione del sangue dai ventricoli:

  • Inizia con l'apertura delle valvole semilunari.
  • Durante l'espulsione, il sangue dai ventricoli non scorre linearmente, ma compie un movimento rotatorio, dovuto a: caratteristiche strutturali della superficie interna dei ventricoli; rotazione (giro) del cuore attorno al suo asse; movimenti peristaltici del cuore dall'apice alla base.
  • Durante la fase di eiezione viene espulso il 60% (65-70 ml) del volume sanguigno ventricolare, la frazione di eiezione.
  • La fase di espulsione si divide in 2 sottofasi: espulsione rapida ed espulsione lenta.
  • Durante la fase di eiezione rapida, nei vasi viene rilasciato più sangue, mentre durante la fase di eiezione lenta viene rilasciato meno sangue.
  • La fase di eiezione rapida dura 110 ms per il ventricolo destro e 120 ms per il sinistro, con un aumento massimo della pressione nell'arteria polmonare da 15 a 33 mmHg e nell'aorta da 80 a 120 mmHg.
  • Dopo l'espulsione, in ciascun ventricolo rimangono circa 60 ml di sangue, il volume telesistolico.
  • Prima dell'espulsione del sangue, ciascuno dei ventricoli conteneva 125 ml di sangue, il volume telediastolico.

Fase di rilassamento ventricolare (inizio della diastole):

Questa fase è l'inizio della diastole. La diastole è necessaria affinché il miocardio riposi, ripristini le sue riserve energetiche, riempia di sangue i ventricoli e li prepari alla contrazione successiva. La pressione nei ventricoli diminuisce bruscamente.

Protodiastole:

  • Durante questa fase, a causa della diminuzione della pressione nei ventricoli e dell'aumento della pressione nell'aorta e nell'arteria polmonare, parte del sangue proveniente dai vasi viene reindirizzato nei ventricoli, provocando la chiusura delle valvole semilunari e la formazione di 2 suoni cardiaci.

Fase di rilassamento ventricolare isometrico:

  • La tensione miocardica diminuisce senza modificare il volume dei ventricoli, poiché le valvole atrioventricolari sono ancora chiuse.
  • La pressione nel ventricolo destro durante questa fase scende a 5 mmHg e nel ventricolo sinistro a 10 mmHg.

Fase di riempimento ventricolare:

  • Si divide in 2 sottofasi: riempimento veloce e lento.

Fase di riempimento rapido:

  • Inizia con l'apertura delle valvole atrioventricolari, facilitata da una diminuzione della pressione nei ventricoli (a destra fino a 0 mmHg, a sinistra - fino a 5 mmHg) e dalla presenza di una maggiore pressione negli atri.
  • La fase di riempimento veloce dura 80 ms.
  • Al termine della fase di riempimento ventricolare rapido può verificarsi un terzo tono cardiaco.
  • Il rapido riempimento dei ventricoli è facilitato da: - un forte aumento del volume dei ventricoli rilassati; - la presenza di un “quadro idraulico del cuore” dovuto al riempimento dei vasi coronarici all'inizio del rilassamento.

Fase di riempimento ventricolare lento:

  • Si verifica a causa di una diminuzione della differenza di pressione tra atri e ventricoli.
  • La pressione nel ventricolo destro aumenta a 3 mmHg e in quello sinistro a 7 mmHg.

Presistole:

  • Questo fa parte della diastole dal momento in cui gli atri si contraggono e da essi viene espulsa un'ulteriore porzione di sangue, che porta ad un aumento della pressione nei ventricoli (a destra fino a 5 mmHg, a sinistra - 10 mmHg).
  • Il volume dei ventricoli durante questo periodo aumenta fino a un volume massimo di 125 ml.
  • Durante questo periodo può verificarsi un quarto tono cardiaco.

Quando termina la diastole del cuore, ne inizia una nuova ciclo cardiaco.

La pressione sanguigna nelle arterie dipende dal volume in uscita (volume sistolico) e dalla resistenza al deflusso sanguigno da parte dei vasi periferici.

Durante la sistole, la pressione nell'aorta sale a 110-120 mmHg. ed è chiamato sistolico.

Nella diastole, la pressione nell'aorta diminuisce a 60-80 mmHg. e si chiama diastolico.

La differenza tra loro si chiama pressione del polso. Normalmente è 40 mmHg.

Il movimento del sangue attraverso i vasi ha carattere pulsante; durante la sua espulsione dal cuore la velocità lineare raggiunge i 50-60 cm/s, durante la diastole la velocità scende a 0.

Nelle arteriole il sangue si muove continuamente, nei capillari la velocità del sangue è di 0,5 mm/s, nelle vene di 5-10 cm/s.

Circolazione venosa nel cuore.

  1. Le vene forniscono il ritorno del sangue al cuore.
  2. Le pareti delle vene sono ben estensibili; solitamente le vene contengono 3-3,5 litri di sangue (il volume totale del sangue che partecipa alla circolazione è di circa 4,5 litri).
  3. Il sangue nelle vene si muove per la differenza di pressione all'inizio delle venule, dove è pari a 15 mmHg, e alla fine della vena cava, dove la pressione è 0 quando il corpo è orizzontale.
  4. Il movimento del sangue al cuore è facilitato da: forze di aspirazione del torace durante l'inspirazione; contrazione dei muscoli scheletrici che comprimono le vene; onda del polso delle arterie che si trovano vicino alle vene; shunt artero-venosi.
  5. Le valvole venose aiutano a limitare il flusso inverso del sangue attraverso le vene.

Per capire come nascono, si manifestano e vengono curate alcune malattie cardiache, qualsiasi studente di medicina, e soprattutto un medico, deve conoscere le basi della normale fisiologia del sistema cardiovascolare. A volte sembra che il battito cardiaco sia basato su semplici contrazioni del muscolo cardiaco. Ma in realtà, il meccanismo del ritmo cardiaco contiene processi elettrobiochimici più complessi che portano al lavoro meccanico delle fibre muscolari lisce. Di seguito cercheremo di capire cosa mantiene i battiti cardiaci regolari e ininterrotti per tutta la vita di una persona.

I presupposti elettrobiochimici per il ciclo dell'attività cardiaca iniziano a essere posti nel periodo prenatale, quando nel feto si formano le strutture intracardiache. Già nel terzo mese di gravidanza, il cuore del bambino ha una base a quattro camere con una formazione quasi completa delle strutture intracardiache, ed è da questo momento che si verificano cicli cardiaci completi.

Per facilitare la comprensione di tutte le sfumature del ciclo cardiaco, è necessario definire concetti come le fasi e la durata delle contrazioni cardiache.

Il ciclo cardiaco è inteso come una contrazione completa del miocardio, durante la quale si verifica un cambiamento sequenziale in un certo periodo di tempo:

  • Contrazione sistolica atriale,
  • Contrazione sistolica ventricolare,
  • Rilassamento diastolico generale dell'intero miocardio.

Pertanto, in un ciclo cardiaco, o in una contrazione cardiaca completa, l'intero volume di sangue che si trova nella cavità dei ventricoli viene spinto nei grandi vasi che si estendono da essi - nel lume dell'aorta a sinistra e nell'arteria polmonare sulla destra. Grazie a ciò, tutti gli organi interni ricevono sangue in modo continuo, compreso il cervello (circolazione sistemica - dall'aorta), così come i polmoni (circolazione polmonare - dall'arteria polmonare).

Video: meccanismo di contrazione del cuore


Quanto dura un ciclo cardiaco?

La durata normale del ciclo del battito cardiaco è determinata geneticamente, rimanendo quasi la stessa per il corpo umano, ma allo stesso tempo può variare entro limiti normali nei diversi individui. In genere, la durata di un battito cardiaco completo è 800 millisecondi, che comprendono la contrazione degli atri (100 millisecondi), la contrazione dei ventricoli (300 millisecondi) e il rilassamento delle camere cardiache (400 millisecondi). In questo caso, la frequenza cardiaca in uno stato calmo varia da 55 a 85 battiti al minuto, ovvero il cuore è in grado di completare il numero specificato di cicli cardiaci al minuto. La durata individuale del ciclo cardiaco viene calcolata utilizzando la formula Frequenza cardiaca: 60.

Cosa succede durante il ciclo cardiaco?

ciclo cardiaco dal punto di vista bioelettrico (l’impulso ha origine nel nodo senoatriale e si diffonde in tutto il cuore)

I meccanismi elettrici del ciclo cardiaco comprendono le funzioni di automatismo, eccitazione, conduzione e contrattilità, cioè la capacità di generare elettricità nelle cellule del miocardio, di condurla ulteriormente lungo le fibre elettricamente attive, nonché la capacità di rispondere con contrazione meccanica in risposta all'eccitazione elettrica.

Grazie a meccanismi così complessi, la capacità del cuore di contrarsi correttamente e regolarmente viene mantenuta per tutta la vita di una persona, rispondendo allo stesso tempo in modo sottile alle condizioni ambientali in costante cambiamento. Ad esempio, la sistole e la diastole si verificano più velocemente e più attivamente se una persona è in pericolo. Allo stesso tempo, sotto l'influenza dell'adrenalina della corteccia surrenale, viene attivato l'antico principio evolutivamente stabilito delle tre "B": lotta, paura, corsa, la cui attuazione richiede un maggiore afflusso di sangue ai muscoli e al cervello, che, a sua volta, dipende direttamente dall'attività del sistema cardiovascolare, in particolare dall'alternanza accelerata delle fasi del ciclo cardiaco.

riflesso emodinamico del ciclo cardiaco

Se parliamo di emodinamica (movimento del sangue) attraverso le camere del cuore durante una contrazione cardiaca completa, vale la pena notare le seguenti caratteristiche. All'inizio della contrazione cardiaca, dopo che la stimolazione elettrica è stata ricevuta dalle cellule muscolari degli atri, in esse vengono attivati ​​meccanismi biochimici. Ogni cellula contiene miofibrille costituite dalle proteine ​​miosina e actina, che iniziano a contrarsi sotto l'influenza di microcorrenti di ioni dentro e fuori la cellula. L'insieme delle contrazioni delle miofibrille porta alla contrazione della cellula e l'insieme delle contrazioni delle cellule muscolari porta alla contrazione dell'intera camera cardiaca. All'inizio del ciclo cardiaco gli atri si contraggono. In questo caso il sangue, attraverso l'apertura delle valvole atrioventricolari (tricuspide a destra e mitrale a sinistra), entra nella cavità dei ventricoli. Dopo che l'eccitazione elettrica si è diffusa alle pareti dei ventricoli, si verifica la contrazione sistolica dei ventricoli. Il sangue viene espulso nei suddetti vasi. Dopo l'espulsione del sangue dalla cavità ventricolare, si verifica la diastole generale del cuore, mentre le pareti delle camere cardiache sono rilassate e le cavità si riempiono passivamente di sangue.

Fasi normali del ciclo cardiaco

Una contrazione cardiaca completa è composta da tre fasi, chiamate sistole atriale, sistole ventricolare e diastole totale degli atri e dei ventricoli. Ogni fase ha le sue caratteristiche.

Prima fase Il ciclo cardiaco, come già descritto sopra, consiste nell'effusione del sangue nella cavità dei ventricoli, che richiede l'apertura delle valvole atrioventricolari.

Seconda fase Il ciclo cardiaco comprende periodi di tensione ed espulsione, in cui nel primo caso si ha una iniziale contrazione delle cellule muscolari dei ventricoli, e nel secondo si ha un'effusione del sangue nel lume dell'aorta e nel tronco polmonare, seguita da dal movimento del sangue in tutto il corpo. Il primo periodo si divide in contrattile di tipo asincrono e isovolumetrico, con le fibre muscolari del miocardio ventricolare che si contraggono rispettivamente singolarmente e poi in modo sincrono. Il periodo di espulsione è anche diviso in due tipi: espulsione rapida del sangue ed espulsione lenta del sangue, nel primo caso viene rilasciato il volume massimo di sangue e nel secondo un volume non così significativo, poiché il sangue rimanente si sposta in grandi vasi sotto l'influenza di una leggera differenza di pressione tra la cavità ventricolare e il lume dell'aorta (tronco polmonare).

Terza fase, è caratterizzato da un rapido rilassamento delle cellule muscolari dei ventricoli, a seguito del quale il sangue rapidamente e passivamente (anche sotto l'influenza del gradiente di pressione tra le cavità piene degli atri e i ventricoli “vuoti”) inizia a riempire i ventricoli più recente. Di conseguenza, le camere cardiache vengono riempite con un volume di sangue sufficiente per la successiva gittata cardiaca.


Ciclo cardiaco in patologia

La durata del ciclo cardiaco può essere influenzata da molti fattori patologici. Quindi, in particolare, una frequenza cardiaca accelerata dovuta a una diminuzione del tempo di un battito cardiaco si verifica durante febbre, intossicazione del corpo, malattie infiammatorie degli organi interni, malattie infettive, condizioni di shock e lesioni. L'unico fattore fisiologico che può causare un accorciamento del ciclo cardiaco è l'attività fisica. In tutti i casi, la diminuzione della durata di un battito cardiaco completo è dovuta al crescente bisogno di ossigeno delle cellule del corpo, che è assicurato da battiti cardiaci più frequenti.

Un aumento della durata della contrazione cardiaca, che porta ad una diminuzione della frequenza cardiaca, si verifica quando il sistema di conduzione del cuore viene interrotto, il che, a sua volta, si manifesta clinicamente con aritmie di tipo bradicardico.

Come si può valutare il ciclo cardiaco?

È del tutto possibile esaminare e valutare direttamente l'utilità di un battito cardiaco completo utilizzando metodi diagnostici funzionali. Lo standard “gold” in questo caso è quello che consente di registrare e interpretare indicatori come la gittata sistolica e la frazione di eiezione, che normalmente sono rispettivamente 70 ml di sangue per ciclo cardiaco e 50-75%.

Pertanto, il normale funzionamento del cuore è assicurato dalla continua alternanza delle fasi descritte delle contrazioni cardiache, che si sostituiscono successivamente. Se si verificano deviazioni nella normale fisiologia del ciclo cardiaco, si sviluppano. Di norma, questo è un segno di aumento del dolore e in entrambi i casi soffre. Per sapere come trattare questi tipi di disfunzioni cardiache, è necessario comprendere chiaramente le basi del normale ciclo di attività cardiaca.

Video: lezioni sul ciclo cardiaco



Il corpo umano funziona grazie alla presenza di un sistema circolatorio e di nutrizione cellulare. Il cuore, in quanto organo principale del sistema circolatorio, è in grado di garantire un apporto ininterrotto di tessuti con substrati energetici e ossigeno. Ciò si ottiene attraverso il ciclo cardiaco, la sequenza di fasi del lavoro dell’organo associate alla costante alternanza di riposo e stress.

Questo concetto dovrebbe essere considerato da diversi punti di vista. Innanzitutto dal punto di vista morfologico, cioè dal punto di vista di una descrizione fondamentale delle fasi del cuore come l'alternanza della sistole con la diastole. In secondo luogo, con l'emodinamica, associata alla decodifica delle caratteristiche capacitive e barometriche nelle cavità del cuore in ogni fase della sistole e della diastole. Nell'ambito di questi punti di vista, verrà discusso di seguito il concetto di ciclo cardiaco e i suoi processi costitutivi.

Caratteristiche del cuore

Il funzionamento ininterrotto del cuore dal momento della sua formazione nell'embriogenesi fino alla morte dell'organismo è assicurato dall'alternanza della sistole con la diastole. Ciò significa che l'organo non funziona costantemente. Nella maggior parte dei casi, il cuore riposa, il che gli consente di soddisfare i bisogni del corpo per tutta la vita. Il lavoro di alcune strutture di organi avviene mentre altri riposano, cosa necessaria per garantire una circolazione sanguigna costante. In questo contesto è opportuno considerare il ciclo del battito cardiaco da un punto di vista morfologico.

Fondamenti di morfofisiologia cardiaca

Il cuore nei mammiferi e nell'uomo è costituito da due atri che confluiscono nelle cavità ventricolari (VC) attraverso le aperture atrioventricolari (AV) con valvole (AVC). Sistole e diastole si alternano e il ciclo termina con una pausa cardiaca generale. Non appena il sangue viene rilasciato dal VP nell'aorta e nell'arteria polmonare, la pressione al loro interno diminuisce. Da questi vasi si sviluppa un flusso retrogrado verso i ventricoli, che viene rapidamente interrotto dall'apertura delle valvole. Ma in questo momento, la pressione idrostatica atriale è superiore alla pressione ventricolare e gli AVC sono costretti ad aprirsi. Di conseguenza, a causa della differenza di pressione, nel momento in cui la sistole dei ventricoli è passata, ma non si è verificata negli atri, si verifica il riempimento ventricolare.

Questo periodo è anche chiamato pausa cardiaca generale, che dura finché la pressione nelle cavità dei ventricoli (RV) e degli atri (AA) del lato corrispondente non viene equalizzata. Non appena ciò accade, si verifica la sistole atriale che spinge la porzione rimanente di sangue nel ventricolo destro. Successivamente, quando il resto del sangue viene spremuto nelle cavità ventricolari, la pressione nell'AR diminuisce. Ciò provoca un flusso sanguigno passivo: lo scarico venoso dalle vene polmonari avviene nell'atrio sinistro e dalle vene cave nell'atrio destro.

Visione sistematica del ciclo cardiaco

Il ciclo dell'attività cardiaca inizia con la sistole ventricolare - l'espulsione del sangue dalle loro cavità insieme alla simultanea diastole degli atri e l'inizio del loro riempimento passivo dovuto alla differenza di pressione nei vasi afferenti, dove in questo momento è maggiore che negli atri. Dopo la sistole ventricolare, si verifica una pausa cardiaca generale - una continuazione del riempimento atriale passivo con pressione negativa nei ventricoli.

A causa della pressione emodinamica più elevata nel RA e bassa nel RV, insieme alla continuazione del riempimento atriale passivo, le valvole AV si aprono. Il risultato è il riempimento ventricolare passivo. Non appena la pressione nelle cavità atriali e ventricolari si equalizza, il flusso passivo diventa impossibile e cessa il rifornimento atriale, che provoca la loro contrazione per pompare porzioni aggiuntive nelle cavità ventricolari.

Dalla sistole atriale, la pressione nelle cavità ventricolari aumenta in modo significativo, viene provocata la sistole ventricolare - contrazione muscolare del suo miocardio. Il risultato è un aumento della pressione nelle cavità e la chiusura delle valvole del tessuto connettivo atrioventricolare. A causa dello scarico alla bocca dell'aorta e del tronco polmonare, si genera pressione sulle valvole corrispondenti, che sono costrette ad aprirsi verso il flusso sanguigno. Questo completa il ciclo cardiaco: il cuore ricomincia a riempire passivamente gli atri nella loro diastole e poi al momento della pausa cardiaca generale.

Il cuore fa una pausa

Ci sono molti episodi di riposo nel lavoro del cuore: diastole negli atri e nei ventricoli, nonché una pausa generale. La loro durata si può contare, anche se dipende molto dalla frequenza cardiaca. A 75 battiti/min, la durata del ciclo cardiaco sarà di 0,8 secondi. Questo periodo include la sistole atriale (0,1 s) e la contrazione ventricolare - 0,3 secondi. Ciò significa che gli atri riposano per circa 0,7 s e i ventricoli per 0,5. Durante il riposo è inclusa anche una pausa generale (0,5 s).

Per circa 0,5 secondi il cuore si riempie passivamente e per 0,3 secondi si contrae. Negli atri, il tempo di rilassamento è 3 volte più lungo che nei ventricoli, sebbene pompano volumi di sangue simili. Tuttavia, entrano principalmente nei ventricoli tramite flusso passivo lungo un gradiente di pressione. Il sangue scorre per gravità in un momento di bassa pressione nelle cavità cardiache nelle cavità, dove si accumula per la successiva contrazione ed espulsione nei vasi efferenti.

L'importanza dei periodi di rilassamento cardiaco

Il sangue entra nella cavità del cuore attraverso aperture: negli atri - attraverso le bocche della vena cava e delle vene polmonari e nei ventricoli - attraverso l'AVK. La loro capacità è limitata e il riempimento vero e proprio richiede più tempo della sua espulsione attraverso la circolazione. E le fasi del ciclo cardiaco sono proprio quelle necessarie per un riempimento sufficiente del cuore. Più brevi sono queste pause, meno gli atri si riempiranno, meno sangue verrà diretto nei ventricoli e, di conseguenza, attraverso la circolazione.

All'aumentare della frequenza effettiva delle contrazioni, che si ottiene riducendo il periodo di rilassamento, il riempimento delle cavità diminuisce. Questo meccanismo rimane ancora efficace per la rapida mobilitazione delle riserve funzionali del corpo, ma un aumento della frequenza delle contrazioni provoca un aumento del volume minuto della circolazione sanguigna solo fino a un certo limite. Una volta raggiunta un'elevata frequenza di contrazioni, il riempimento delle cavità a causa della diastole estremamente breve diminuirà notevolmente, così come il livello della pressione sanguigna.

Tachiaritmie

Il meccanismo sopra descritto è la base per ridurre la resistenza fisica in un paziente con tachiaritmie. E se la tachicardia sinusale, se necessario, consente di aumentare la pressione e mobilitare le risorse del corpo, allora la fibrillazione atriale, la tachicardia sopraventricolare e ventricolare, la fibrillazione ventricolare e la tachisistolia ventricolare nella sindrome di WPW portano ad un calo della pressione.

La manifestazione dei reclami del paziente e la gravità delle sue condizioni iniziano dal disagio e dalla mancanza di respiro fino alla perdita di coscienza e alla morte clinica. Le fasi del ciclo cardiaco, discusse sopra in termini di importanza delle pause e del loro accorciamento nelle tachiaritmie, sono l'unica semplice spiegazione del perché le aritmie dovrebbero essere trattate se hanno un contributo emodinamico negativo.

Caratteristiche della sistole atriale

La sistole atriale (atriale) dura circa 0,1 s: i muscoli atriali si contraggono simultaneamente secondo il ritmo generato dal nodo senoatriale. La sua importanza risiede nel pompare circa il 15% del sangue nella cavità ventricolare. Cioè, se il ventricolo sinistro è di circa 80 ml, circa 68 ml di questa porzione riempiono passivamente il ventricolo durante la diastole atriale. E durante la sistole atriale vengono pompati solo 12 ml, il che consente al livello di pressione di aumentare per chiudere le valvole durante la sistole ventricolare.

Fibrillazione atriale

In condizioni di fibrillazione atriale, il loro miocardio è costantemente in uno stato di contrazione caotica, che non consente la formazione di una solida sistole atriale. Per questo motivo, l'aritmia fornisce un contributo emodinamico negativo: riduce il flusso sanguigno nelle cavità ventricolari di circa il 15-20%. Sono riempiti dalla gravità durante una pausa cardiaca generale e durante la sistole ventricolare. Ecco perché una parte della porzione di sangue viene sempre trattenuta negli atri e gira costantemente, aumentando notevolmente il rischio di trombosi nel sistema circolatorio.

La ritenzione di sangue nelle cavità del cuore, e in questo caso negli atri, porta al loro graduale allungamento e rende impossibile mantenere il ritmo durante una cardioversione riuscita. Quindi l'aritmia diventerà costante, il che accelera lo sviluppo di insufficienza cardiaca con ristagno e disturbi emodinamici nel sistema circolatorio del 20-30%.

Fasi della sistole ventricolare

Con una durata del ciclo cardiaco di 0,8 s, la sistole ventricolare sarà di 0,3 - 0,33 secondi con due periodi: tensione (0,08 s) ed eiezione (0,25 s). Il miocardio inizia a contrarsi, ma i suoi sforzi non sono sufficienti per spremere il sangue dalla cavità ventricolare. Ma la pressione creata consente già la chiusura delle valvole atriali. La fase di espulsione avviene nel momento in cui la pressione sistolica nelle cavità ventricolari consente l'espulsione di una porzione di sangue.

La fase di tensione nel ciclo cardiaco è divisa in un periodo di contrazione asincrona e isometrica. Il primo dura circa 0,05 s. ed è l'inizio di una contrazione completa. Si sviluppa una contrazione asincrona (casuale) dei miociti, che non porta ad un aumento della pressione nella cavità ventricolare. Quindi, dopo che l'eccitazione copre l'intera massa del miocardio, si forma una fase di contrazione isometrica. La sua importanza risiede nel notevole aumento della pressione nella cavità ventricolare, che consente alle valvole atrioventricolari di chiudersi e prepararsi a spingere il sangue nel tronco polmonare e nell'aorta. La sua durata nel ciclo cardiaco è di 0,03 secondi.

Periodo della fase di espulsione della sistole ventricolare

La sistole ventricolare procede all'espulsione del sangue nelle cavità dei vasi efferenti. La sua durata è di un quarto di secondo e consiste in una fase veloce e una lenta. Innanzitutto, la pressione nelle cavità ventricolari sale al massimo sistolico e la contrazione muscolare spinge fuori dalla loro cavità una porzione pari a circa il 70% del volume effettivo. La seconda fase è l'eiezione lenta (0,13 s): il cuore pompa il restante 30% del volume sistolico nei vasi efferenti, tuttavia ciò avviene già con una diminuzione della pressione, che precede la diastole ventricolare e una pausa cardiaca generale.

Fasi della diastole ventricolare

La diastole ventricolare (0,47 s) comprende un periodo di rilassamento (0,12 secondi) e di riempimento (0,25 secondi). La prima si divide in fasi di rilassamento isometrico protodiastolico e miocardico. Il periodo di riempimento del ciclo cardiaco è costituito da due fasi: veloce (0,08 secondi) e lenta (0,17 secondi).

Nel periodo protodiastolico (0,04 sec.), fase di transizione tra sistole e diastole dei ventricoli, la pressione nelle cavità ventricolari diminuisce, provocando la chiusura delle valvole aortica e polmonare. Nella seconda fase inizia un periodo di pressione zero nelle cavità ventricolari con le valvole contemporaneamente chiuse.

Durante il periodo di riempimento rapido, le valvole atrioventricolari si aprono istantaneamente e il sangue scorre nelle cavità ventricolari dagli atri lungo un gradiente di pressione. Allo stesso tempo, le cavità di queste ultime sono costantemente integrate dall'afflusso attraverso le vene afferenti, motivo per cui, con un volume minore di cavità, gli atri pompano ancora porzioni di sangue simili, come i ventricoli. Successivamente, a causa del picco di pressione nelle cavità ventricolari, l'afflusso rallenta e inizia una fase lenta. Terminerà con la contrazione atriale, che avviene nella diastole ventricolare.

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