СЕРЦЕВИЙ ЦИКЛ: ФАЗИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ - 2025

Серцевий цикл містить повторювані послідовності подій стиснення, розслаблення і наповнення шлуночків , які відбуваються під час серцебиття. Ці фази зазвичай узагальнені за систолічною та діастолічною функцією. Перший стосується скорочення серця, а другий - розслаблення органу.

Цикл можна вивчити, використовуючи різні методики. Якщо використовувати електрокардіограму, ми зможемо диференціювати різні типи хвиль, а саме: P хвилі, комплекс QRS, T хвилі та нарешті U хвилі, де кожна відповідає точній події електричного циклу серця, пов’язаній із явищами деполяризації. і реполяризація.

Джерело: DanielChangMD переглянув оригінальний твір DestinyQx

Класичний графічний спосіб представлення серцевого циклу називається діаграмою Віггерса.

Функція серцевого циклу полягає у досягненні розподілу крові по всіх тканинах. Щоб ця рідина в організмі забезпечила ефективну циркуляцію через систему судин організму, повинен бути насос, який чинить достатній тиск для його переміщення: серце.

З медичної точки зору, дослідження серцевого циклу є корисним для діагностики низки серцевих патологій.

Історична перспектива

Дослідження, пов’язані із серцевим циклом та функцією серця, датуються початком 18 століття, де дослідник Харві вперше описав рухи серця. Пізніше, у XX столітті, Віггерс зобразив ці рухи графічно (докладніше про цей графік пізніше).

Завдяки внеску цих вчених серцевий цикл був визначений як часовий період, коли відбуваються явища систоли та діастоли. У першому відбувається скорочення і викид шлуночка, а в другому відбувається розслаблення і наповнення.

Подальші дослідження з використанням ізольованих м'язів в якості експериментальної моделі перетворили традиційну концепцію серцевого циклу, спочатку запропоновану Віггерсом.

Зміна відбулася не з точки зору істотних етапів циклу, а з точки зору двох згаданих явищ - систоли та діастоли, які розвиваються постійно.

З причин, зазначених раніше, Брутсаерт пропонує низку модифікацій, які більше відповідають експериментальній моделі, включаючи явища релаксації.

Анатомія серця

Для досягнення кращого розуміння серцевого циклу необхідно знати певні анатомічні аспекти роботи серця. Цей насосний орган присутній у тваринництві, але сильно відрізняється залежно від родоводу. У цій статті ми зупинимось на описі типової моделі серця ссавця.

Серце, присутнє у ссавців, характеризується головним чином його працездатністю. У людини він розташований у грудній порожнині. Стінки цього органу називають ендокардом, міокардом та епікардом.

Він складається з чотирьох камер, дві з яких є передсердями, а дві інші - шлуночками. Таке розділення забезпечує те, що кров киснева та дезоксигенована не змішуються.

Кров здатна циркулювати всередині серця завдяки наявності клапанів. Ліве передсердя відкривається до шлуночка через мітральний клапан, який є двостулковим, тоді як відкриття правого передсердя до шлуночка відбувається через тристулковий клапан. Нарешті, між лівим шлуночком та аортою маємо аортальний клапан.

Властивості серцевого м’яза

Характер серцевого м’яза досить схожий на скелетний м’яз. Він збудливий при застосуванні широкого спектру подразників, а саме: теплових, хімічних, механічних чи електричних. Ці фізичні зміни призводять до скорочення і вивільнення енергії.

Одним з найвидатніших аспектів серця є його здатність випромінювати автоматичний ритм, впорядковано, повторюється, постійний спосіб і без допомоги будь-якої зовнішньої сутності. Насправді, якщо ми візьмемо серце амфібії і помістимо його у фізіологічний розчин (розчин Рінгера), воно ще деякий час буде бити.

Завдяки цим властивостям серце може функціонувати в послідовному повторенні подій, званих у сукупності серцевим циклом, про які ми детально опишемо нижче.

Що таке серцевий цикл?

Серце працює, дотримуючись основної закономірності трьох явищ: скорочення, розслаблення та наповнення. Ці три події відбуваються безперервно протягом усього життя тварин.

Вилучення шлуночків називається систолічною функцією, а діастолічна функція відноситься до наповнення крові. Весь цей процес оркестрований синоатріальним або синусовим вузлом.

Цикл може бути вивчений за допомогою різних методологій і може бути зрозумілий з різних точок зору: наприклад, електрокардіографія, яка стосується послідовності електричних сигналів; анатомофункціональні або ехокардіографічні; і гемодинаміку, що вивчається за допомогою пресурометрії.

Анатомічний та функціональний зір

У кожному серцебитті може бути визначено п'ять подій: ізовулітичне скорочення шлуночків та викид, що відповідає систолам - загалом відомі як систоли або скорочення серця; з подальшим ізолюмічним розслабленням шлуночків, пасивним наповненням передсердь та активним наповненням шлуночків (систоли передсердь), які разом відомі як діастоли або розслаблення м’язів та наповнення крові.

При ультразвуковому підході це робиться за допомогою відлуння, в якому описано проходження крові через клапани через камери серця. Гемодинаміка, зі свого боку, полягає у введенні катетера всередину серця та вимірюванні тиску протягом кожної фази циклу.

Активне наповнення шлуночків

Цикл починається зі скорочення передсердь через потенціал дії. Одразу кров викидається до шлуночків завдяки відкриттю клапанів, що з'єднують обидва простору (див. Анатомію серця). По закінченні наповнення вся кров буде міститися в шлуночках.

Скорочення шлуночків

Після того, як шлуночки заповниться, починається фаза скорочення. Під час цього процесу клапани, які були відкриті при наповненні, були закриті, щоб запобігти поверненню крові.

Викид

Зі збільшенням тиску в шлуночках клапани відкриваються, щоб кров могла дістатись до судин і продовжувати свій шлях. На цій стадії відзначається значне зниження шлуночкового тиску.

Шлуночкове співвідношення

На попередньому етапі ми закінчили явище систоли, і з початком розслаблення шлуночків ми поступаємось місцем діастолі. Як видно з назви, те, що відбувається на цій фазі, - це розслаблення шлуночка, зменшення тиску в цій області.

Пасивне вушне наповнення

На описаних вище стадіях ми створили градієнт тиску, який сприятиме пасивному надходженню крові. Цей градієнт сприятиме проходженню крові з передсердь до шлуночків, створюючи тиск у відповідних клапанах.

Коли цей процес заповнення завершиться, може розпочатися нова систола, що завершить п'ять фаз, що відбуваються в одному серцебитті.

Електрокардіографічний зір

Електрокардіограма - це запис місцевих струмів, що беруть участь у передачі потенціалів дії. Під час трасування, проведеного електрокардіограмою, можна чітко виділити різні стадії серцевого циклу.

Хвилі, виявлені в електрокардіограмі, були довільно позначені, а саме: P хвилі, комплекс QRS, хвилі Т і, нарешті, U хвилі. Кожна відповідає електричній події в циклі.

Хвиля Р

Ці хвилі являють собою деполяризацію артеріальних м’язів, які радіально поширюються від синоатріального вузла до атріовентрикулярного (АВ) вузла. Середня тривалість - близько 0,11 секунди, а амплітуда - близько 2,5 мм.

Інтервал PR

Затримка передачі імпульсу від АВ-вузла реєструється на електрокардіограмі як сегмент тривалістю приблизно 0,2 секунди. Ця подія відбувається між початком хвилі Р і початком комплексу QRS.

Комплекс QRS

Цей інтервал вимірюється від початку хвиль Q до хвилі S. Етап являє собою подію деполяризації, яка розширюється. Нормальний діапазон для цього етапу становить від 0,06 секунди до 0,1.

Кожна хвиля в комплексі характеризується тим, що має певну довжину. Хвиля Q виникає через деполяризацію перегородки і триває близько 0,03 секунди. Хвиля R коливається від 4 до 22 мм у висоту тривалістю 0,07 секунди. Нарешті, хвиля S становить глибину близько 6 мм.

Інтервал ST

Цей інтервал відповідає тривалості стану деполяризації та реполяризації. Однак більшість електрокардіограм не показують справжнього сегмента ST.

Хвиля Т

Ця стадія являє собою реполяризаційну хвилю шлуночка. Він вимірює приблизно 0,5 мм.

Однією з особливостей Т-хвиль є те, що на них можуть впливати низка фізіологічних факторів, таких як пиття холодної води до іспиту, куріння, ліки тощо. Емоційні фактори також можуть змінювати хвилю Т.

U хвиля

Він являє собою період найбільшої збудливості шлуночків. Однак інтерпретація ускладнюється, оскільки на більшості електрокардіограм хвилю важко візуалізувати та проаналізувати.

Графічні зображення циклу

Існують різні графічні способи представити різні стадії серцевого циклу. Ці графіки використовуються для опису змін, що відбуваються протягом циклу, з точки зору різних змінних під час тактики.

Класична схема називається діаграмою Віггерса. Ці цифри представляють зміни тиску в камерах камери та аорти, а також зміни обсягу лівого шлуночка протягом циклу, шуми та запис кожної хвилі електрокардіограми.

Фазам присвоюються їх назви залежно від подій скорочення та розслаблення лівого шлуночка. З симетрії те, що справедливо для лівої частини, також справедливо для правої.

Тривалість фаз циклу

Через два тижні після зачаття новостворене серце почне битися ритмічно і контрольовано. Цей рух серця буде супроводжувати індивіда до моменту смерті.

Якщо припустити, що середня частота серцевих скорочень складає близько 70 ударів щохвилини, ми матимемо, що діастола має тривалість 0,5 секунди, а систола - 0,3 секунди.

Функція серцевого циклу

Кров розглядається як рідина в організмі, відповідальна за транспортування різних речовин у хребетних. У цій закритій транспортній системі мобілізуються поживні речовини, гази, гормони та антитіла, завдяки організованому закачуванню крові до всіх структур організму.

Ефективність цієї транспортної системи відповідає за підтримку гомеостатичного механізму в організмі.

Клінічне дослідження функції серця

Найпростіший підхід, який медичний працівник може використовувати для оцінки роботи серця, - це слухати звук серця через грудну стінку. Цей тест називається аускультацією. Ця серцева оцінка використовується з незапам’ятних часів.

Інструментом для цього тесту є стетоскоп, який розміщують на грудях або спині. За допомогою цього інструменту можна виділити два звуки: один відповідає закриттю AV-клапанів, а наступний - закриттю напівмісячних клапанів.

Ненормальні звуки можуть бути ідентифіковані та пов’язані з патологіями, такими як шум або порушення руху клапана. Це відбувається через потік крові під тиском, який намагається ввести через закритий або дуже вузький клапан.

Медична застосовність електрокардіограми

У разі будь-якого медичного стану (наприклад, аритмії) його можна виявити в цьому тесті. Наприклад, коли комплекс QRS має аномальну тривалість (менше 0,06 секунд або більше 0,1), це може свідчити про проблеми з серцем.

Атріовентрикулярний блок, тахікардія (коли частота серцевих скорочень становить від 150 до 200 ударів в хвилину), брадикардія (коли удари в хвилину менше, ніж очікувалося), фібриляція шлуночків (розлад, що впливає на скорочення серця і нормальні Р хвилі замінюються між собою дрібними хвилями).

Список літератури

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Біологія: Життя на Землі. Пірсонова освіта.
2. Дворкін, Массачусетс та Кардиналі, DP (2011). Кращий та Тейлор. Фізіологічні основи медичної практики. Panamerican Medical Ed.
3. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2007). Комплексні принципи зоології. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Порівняльна фізіологія тварин: екологічний підхід. Я перевернувся.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Фізіологія тварин. Sinauer Associates.
6. Кардон, К. В. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
7. Ларрадагоїтія, Л. В. (2012). Основна анатомофізіологія та патологія. Редакція Paraninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Зоологія. Хордати (т. 2). Я перевернувся.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Фізіологія тварин Еккерта. Макміллан.
10. Растогі СК (2007). Основи фізіології тварин. Міжнародні видавці New Age.
11. Порадував, А. М. (2005). Основи фізіології фізичної активності та спорту. Panamerican Medical Ed.