Quanto dura la contrazione atriale? Ciclo cardiaco: che cos'è? Periodi e fasi del ciclo cardiaco

Il ciclo cardiaco è il tempo durante il quale si verificano una sistole e una diastole degli atri e dei ventricoli. Sequenza e durata ciclo cardiaco Sono indicatori importanti operazione normale sistema di conduzione del cuore e suoi apparato muscolare. È possibile determinare la sequenza delle fasi del ciclo cardiaco con la registrazione grafica simultanea delle variazioni di pressione nelle cavità del cuore, dei segmenti iniziali dell'aorta e del tronco polmonare e dei suoni cardiaci: un fonocardiogramma.

In cosa consiste il ciclo cardiaco?

Il ciclo cardiaco comprende una sistole (contrazione) e una diastole (rilassamento) delle camere del cuore. La sistole e la diastole, a loro volta, sono divise in periodi che includono fasi. Questa divisione riflette i successivi cambiamenti che si verificano nel cuore.

Secondo le norme accettate in fisiologia, durata media Un ciclo cardiaco con una frequenza cardiaca di 75 battiti al minuto corrisponde a 0,8 secondi. Il ciclo cardiaco inizia con la contrazione degli atri. La pressione nelle loro cavità in questo momento è di 5 mm Hg. La sistole dura 0,1 s.

Gli atri iniziano a contrarsi alla foce della vena cava, provocandone la compressione. Per questo motivo, il sangue durante la sistole atriale può spostarsi esclusivamente nella direzione dagli atri ai ventricoli.

Questa è seguita dalla contrazione ventricolare, che dura 0,33 s. Comprende periodi:

• tensione;
• esilio.

La diastole è composta da periodi:

• rilassamento isometrico (0,08 s);
• riempimento di sangue (0,25 s);
• presistolico (0,1 s).

Sistole

Il periodo di tensione, della durata di 0,08 s, è diviso in 2 fasi: asincrona (0,05 s) e contrazione isometrica (0,03 s).

Durante la fase di contrazione asincrona, le fibre miocardiche sono coinvolte sequenzialmente nel processo di eccitazione e contrazione. Durante la fase di contrazione isometrica, tutte le fibre miocardiche sono tese, di conseguenza la pressione nei ventricoli supera la pressione negli atri e le valvole atrioventricolari si chiudono, il che corrisponde al primo tono cardiaco. La tensione delle fibre miocardiche aumenta, la pressione nei ventricoli aumenta bruscamente (fino a 80 mm Hg a sinistra, fino a 20 a destra) e supera significativamente la pressione nei segmenti iniziali dell'aorta e del tronco polmonare. I lembi delle loro valvole si aprono e il sangue dalla cavità dei ventricoli viene rapidamente pompato in questi vasi.

Segue un periodo di espulsione della durata di 0,25 s. Comprende fasi di espulsione veloce (0,12 s) e lenta (0,13 s). La pressione nelle cavità ventricolari durante questo periodo raggiunge i valori massimi (120 mm Hg nel ventricolo sinistro, 25 mm Hg nel destro). Al termine della fase di eiezione, i ventricoli iniziano a rilassarsi e inizia la loro diastole (0,47 s). La pressione intraventricolare diminuisce e diventa molto inferiore alla pressione nei segmenti iniziali dell'aorta e del tronco polmonare, a seguito della quale il sangue proveniente da questi vasi ritorna nei ventricoli lungo il gradiente di pressione. Le valvole semilunari si chiudono e viene registrato il secondo tono cardiaco. Il periodo dall'inizio del rilassamento allo sbattimento delle valvole è chiamato protodiastolico (0,04 secondi).

Diastole

Durante il rilassamento isometrico le valvole cardiache sono chiuse, la quantità di sangue nei ventricoli rimane invariata e quindi la lunghezza dei cardiomiociti rimane la stessa. Da qui il nome del periodo. Alla fine, la pressione nei ventricoli diventa inferiore alla pressione negli atri. Questo è seguito da un periodo di riempimento ventricolare. Si divide in una fase di riempimento veloce (0,08 s) e lenta (0,17 s). Con un rapido flusso sanguigno dovuto alla commozione cerebrale del miocardio di entrambi i ventricoli, viene registrato il terzo tono cardiaco.

Al termine del periodo di riempimento si verifica la sistole atriale. Rispetto al ciclo ventricolare, è il periodo presistolico. Quando gli atri si contraggono, un ulteriore volume di sangue entra nei ventricoli, provocando vibrazioni nelle pareti dei ventricoli. Viene registrato il suono cardiaco IV.

U persona sana Normalmente si sentono solo il primo e il secondo tono cardiaco. Nelle persone magre e nei bambini, a volte può essere rilevato il tono III. In altri casi, la presenza dei toni III e IV indica una violazione della capacità di contrazione dei cardiomiociti, che si verifica a causa di ragioni varie(miocardite, cardiomiopatia, distrofia miocardica, insufficienza cardiaca).

Cuore, questo corpo principale, esibendosi funzione importante- mantenimento della vita. I processi che si verificano nell'organo provocano l'eccitazione, la contrazione e il rilassamento del muscolo cardiaco, determinando così il ritmo della circolazione sanguigna. Il ciclo cardiaco è il periodo di tempo tra il quale si verificano la contrazione e il rilassamento muscolare.

In questo articolo esamineremo in dettaglio le fasi del ciclo cardiaco, scopriremo quali sono gli indicatori di attività e cercheremo anche di capire come funziona il cuore umano.

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L'attività del cuore consiste in una continua alternanza di contrazione (funzione sistolica) e rilassamento (funzione diastolica). Il passaggio tra sistole e diastole è chiamato ciclo cardiaco.

In una persona a riposo, la frequenza di contrazione è in media di 70 cicli al minuto e ha una durata di 0,8 secondi. Prima della contrazione, il miocardio è in uno stato rilassato e le camere sono piene del sangue che proviene dalle vene. Allo stesso tempo, tutte le valvole sono aperte e la pressione nei ventricoli e negli atri è uguale. L'eccitazione miocardica inizia nell'atrio. La pressione aumenta e, a causa della differenza, il sangue viene espulso.

Pertanto, il cuore svolge una funzione di pompaggio, dove gli atri sono un contenitore per ricevere il sangue, e i ventricoli “indicano” la direzione.

Va notato che il ciclo dell'attività cardiaca è fornito dall'impulso al lavoro muscolare. Pertanto, l'organo ha una fisiologia unica e si accumula in modo indipendente stimolazione elettrica. Ora sai come funziona il cuore.

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Ciclo di lavoro cardiaco

I processi che si verificano durante il ciclo cardiaco includono elettrici, meccanici e biochimici. Entrambi i fattori esterni (sport, stress, emozioni, ecc.) e caratteristiche fisiologiche organismi soggetti a cambiamenti.

Il ciclo cardiaco è composto da tre fasi:

1. La sistole atriale ha una durata di 0,1 secondi. Durante questo periodo, la pressione negli atri aumenta, in contrasto con lo stato dei ventricoli, che in questo momento sono rilassati. A causa della differenza di pressione, il sangue viene espulso dai ventricoli.
2. La seconda fase consiste nel rilassamento atriale e dura 0,7 secondi. I ventricoli sono eccitati e questo dura 0,3 secondi. E in questo momento la pressione aumenta e il sangue scorre nell'aorta e nell'arteria. Quindi il ventricolo si rilassa nuovamente per 0,5 secondi.
3. La fase numero tre è un periodo di tempo di 0,4 secondi in cui gli atri e i ventricoli sono a riposo. Questa volta si chiama pausa generale.

La figura mostra chiaramente le tre fasi del ciclo cardiaco:

SU questo momento, nel mondo della medicina c'è un'opinione secondo cui lo stato sistolico dei ventricoli contribuisce non solo all'espulsione del sangue. Al momento dell'eccitazione, i ventricoli subiscono un leggero spostamento verso la regione superiore del cuore. Ciò porta al fatto che il sangue viene risucchiato dalle vene principali negli atri. In questo momento gli atri sono in uno stato diastolico e sono allungati a causa del sangue in entrata. Questo effetto pronunciato nello stomaco destro.

Battito cardiaco

La frequenza delle contrazioni in un adulto è compresa tra 60 e 90 battiti al minuto. La frequenza cardiaca dei bambini è leggermente più alta. Ad esempio, nei neonati il ​​cuore batte quasi tre volte più velocemente - 120 volte al minuto, e nei bambini sotto i 12-13 anni il battito cardiaco è di 100 battiti al minuto. Naturalmente si tratta di cifre approssimative perché... a causa di diversi fattori esterni il ritmo può durare più o meno.

L'organo principale è avvolto da fili nervosi che regolano tutte e tre le fasi del ciclo. Forte esperienze emotive, l'attività fisica e molto altro aumentano gli impulsi nei muscoli che provengono dal cervello. Indubbiamente ruolo importante La fisiologia, o meglio, i suoi cambiamenti, gioca un ruolo nell'attività del cuore. Ad esempio, un aumento dell’anidride carbonica nel sangue e una diminuzione dell’ossigeno danno una potente spinta al cuore e ne migliorano la stimolazione. Se i cambiamenti nella fisiologia influenzano i vasi sanguigni, ciò porta all'effetto opposto e la frequenza cardiaca diminuisce.

Come accennato in precedenza, il lavoro del muscolo cardiaco, e quindi le tre fasi del ciclo, è influenzato da molti fattori in cui il sistema nervoso centrale non è coinvolto.

Per esempio, Calore il corpo accelera il ritmo e quello basso lo rallenta. Anche gli ormoni, ad esempio, hanno un effetto diretto, perché Entrano nell'organo insieme al sangue e aumentano il ritmo delle contrazioni.

Il ciclo cardiaco è uno dei più processi complessi, che si verifica nel corpo umano, perché ci sono molti fattori coinvolti. Alcuni di essi hanno un impatto diretto, altri influenzano indirettamente. Ma l'insieme di tutti i processi permette al cuore di svolgere il suo lavoro.

La struttura del ciclo cardiaco è il processo più importante, che supporta le funzioni vitali del corpo. Difficile organo organizzato con il proprio generatore di impulsi elettrici, fisiologia e controllo della frequenza di contrazione, funziona per tutta la vita. L'insorgenza di malattie dell'organo e il suo affaticamento sono influenzati da tre fattori principali: stile di vita, tratto genetico e condizioni ambientali.

L'organo principale (dopo il cervello) è l'anello principale della circolazione sanguigna, quindi influenza tutto processi metabolici nell'organismo. Il cuore mostra qualsiasi fallimento o deviazione dal condizione normale. Pertanto, è così importante che ogni persona conosca i principi di base del lavoro (tre fasi di attività) e della fisiologia. Ciò consente di identificare le violazioni nel lavoro di questo organismo.

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Ciclo cardiaco - Questa è la sistole e la diastole del cuore, che si ripetono periodicamente in una sequenza rigorosa, ad es. un periodo di tempo che comprende una contrazione e un rilassamento degli atri e dei ventricoli.

Nel funzionamento ciclico del cuore si distinguono due fasi: sistole (contrazione) e diastole (rilassamento). Durante la sistole, le cavità del cuore vengono svuotate dal sangue, mentre durante la diastole vengono riempite. Il periodo che comprende una sistole e una diastole degli atri e dei ventricoli e la successiva pausa generale è detto ciclo cardiaco.

La sistole atriale negli animali dura 0,1-0,16 s e la sistole ventricolare dura 0,5-0,56 s. La pausa totale del cuore (diastole simultanea degli atri e dei ventricoli) dura 0,4 s. Durante questo periodo il cuore riposa. L'intero ciclo cardiaco dura 0,8-0,86 s.

Il lavoro degli atri è meno complesso del lavoro dei ventricoli. La sistole atriale garantisce il flusso di sangue nei ventricoli e dura 0,1 s. Quindi gli atri entrano nella fase diastole, che dura 0,7 s. Durante la diastole, gli atri si riempiono di sangue.

La durata delle varie fasi del ciclo cardiaco dipende dalla frequenza cardiaca. Con contrazioni cardiache più frequenti, la durata di ciascuna fase, in particolare la diastole, diminuisce.

Fasi del ciclo cardiaco

Sotto ciclo cardiaco capire il periodo che copre una contrazione - sistole e un relax - diastole atri e ventricoli - pausa generale. La durata totale del ciclo cardiaco ad una frequenza cardiaca di 75 battiti/min è 0,8 s.

La contrazione cardiaca inizia con la sistole atriale, che dura 0,1 s. La pressione negli atri sale a 5-8 mm Hg. Arte. La sistole atriale è sostituita dalla sistole ventricolare della durata di 0,33 s. La sistole ventricolare è divisa in diversi periodi e fasi (Fig. 1).

Riso. 1. Fasi del ciclo cardiaco

Periodo di tensione dura 0,08 s e si compone di due fasi:

• fase di contrazione asincrona del miocardio ventricolare - dura 0,05 s. Durante questa fase, il processo di eccitazione e il successivo processo di contrazione si diffondono in tutto il miocardio ventricolare. La pressione nei ventricoli è ancora vicina allo zero. Alla fine della fase, la contrazione copre tutte le fibre del miocardio e la pressione nei ventricoli inizia ad aumentare rapidamente.
• fase di contrazione isometrica (0,03 s) - inizia con lo sbattimento delle valvole atrioventricolari. In questo caso, si verifica il suono cardiaco I, o sistolico. Lo spostamento delle valvole e del sangue verso gli atri provoca un aumento della pressione negli atri. La pressione nei ventricoli aumenta rapidamente: fino a 70-80 mm Hg. Arte. a sinistra e fino a 15-20 mm Hg. Arte. alla destra.

Le valvole lembi e semilunari sono ancora chiuse, il volume del sangue nei ventricoli rimane costante. A causa del fatto che il fluido è praticamente incomprimibile, la lunghezza delle fibre miocardiche non cambia, aumenta solo la loro tensione. La pressione sanguigna nei ventricoli aumenta rapidamente. Il ventricolo sinistro diventa rapidamente forma rotonda e colpisce con forza superficie interna parete toracica. Nel quinto spazio intercostale, 1 cm a sinistra della linea emiclaveare, in questo momento viene rilevato l'impulso apicale.

Verso la fine del periodo di tensione, la pressione in rapido aumento nei ventricoli sinistro e destro diventa maggiore della pressione nell’aorta e arteria polmonare. Il sangue dai ventricoli scorre in questi vasi.

Periodo di esilio il sangue proveniente dai ventricoli dura 0,25 s e consiste in una fase veloce (0,12 s) e una fase di eiezione lenta (0,13 s). Allo stesso tempo aumenta la pressione nei ventricoli: in quello sinistro fino a 120-130 mm Hg. Art., e a destra fino a 25 mm Hg. Arte. Al termine della fase di eiezione lenta, il miocardio ventricolare inizia a rilassarsi e inizia la diastole (0,47 s). La pressione nei ventricoli diminuisce, il sangue dall'aorta e dall'arteria polmonare ritorna nelle cavità ventricolari e "sbatte" le valvole semilunari e si verifica un secondo suono cardiaco, o diastolico.

Viene chiamato il tempo che intercorre dall'inizio del rilassamento ventricolare allo "sbattimento" delle valvole semilunari periodo protodiastolico(0,04 s). Dopo la chiusura delle valvole semilunari, la pressione nei ventricoli diminuisce. In questo momento le valvole lembi sono ancora chiuse, il volume di sangue rimasto nei ventricoli, e quindi la lunghezza delle fibre miocardiche, non cambia, motivo per cui questo periodo è chiamato periodo rilassamento isometrico(0,08 s). Verso la fine, la pressione nei ventricoli diminuisce rispetto a quella negli atri, le valvole atrioventricolari si aprono e il sangue dagli atri entra nei ventricoli. Inizia periodo di riempimento dei ventricoli con il sangue, che dura 0,25 s ed è suddiviso in fasi di riempimento veloce (0,08 s) e lento (0,17 s).

La vibrazione delle pareti dei ventricoli dovuta al rapido flusso di sangue verso di essi provoca la comparsa del terzo tono cardiaco. Verso la fine della fase di riempimento lento si verifica la sistole atriale. Gli atri pompano ulteriore sangue nei ventricoli ( periodo presistolico, pari a 0,1 s), dopodiché inizia nuovo ciclo attività ventricolare.

La vibrazione delle pareti del cuore, causata dalla contrazione degli atri e dal flusso aggiuntivo di sangue nei ventricoli, porta alla comparsa del suono cardiaco IV.

Durante l'ascolto normale del cuore, i toni forti I e II sono chiaramente udibili e i toni bassi III e IV vengono rilevati solo con la registrazione grafica dei suoni cardiaci.

Negli esseri umani, il numero di battiti cardiaci al minuto può variare in modo significativo e dipende da vari fattori influenze esterne. Facendo lavoro fisico oppure durante l'attività sportiva, il cuore può contrarsi fino a 200 volte al minuto. In questo caso, la durata di un ciclo cardiaco sarà di 0,3 s. Viene chiamato un aumento del numero di battiti cardiaci tachicardia, allo stesso tempo, il ciclo cardiaco diminuisce. Durante il sonno, il numero delle contrazioni cardiache diminuisce fino a 60-40 battiti al minuto. In questo caso, la durata di un ciclo è di 1,5 s. Viene chiamata una diminuzione del numero di battiti cardiaci bradicardia, mentre il ciclo cardiaco aumenta.

Struttura del ciclo cardiaco

I cicli cardiaci seguono una frequenza impostata dal pacemaker. La durata di un singolo ciclo cardiaco dipende dalla frequenza delle contrazioni cardiache e, ad esempio, ad una frequenza di 75 battiti/min è di 0,8 s. La struttura generale del ciclo cardiaco può essere rappresentata sotto forma di diagramma (Fig. 2).

Come si può vedere dalla figura. 1, con una durata del ciclo cardiaco di 0,8 s (frequenza del battito 75 battiti/min), gli atri sono in stato di sistole di 0,1 s e in stato diastole di 0,7 s.

Sistole- fase del ciclo cardiaco, comprendente la contrazione del miocardio e l'espulsione del sangue dal cuore nel sistema vascolare.

Diastole- fase del ciclo cardiaco, compreso il rilassamento del miocardio e il riempimento delle cavità del cuore con il sangue.

Riso. 2. Schema della struttura generale del ciclo cardiaco. I quadrati scuri mostrano la sistole degli atri e dei ventricoli, i quadrati chiari mostrano la loro diastole.

I ventricoli sono in sistole per circa 0,3 s e in diastole per circa 0,5 s. Allo stesso tempo, gli atri e i ventricoli sono in diastole per circa 0,4 s (diastole totale del cuore). La sistole e la diastole ventricolare sono suddivise in periodi e fasi del ciclo cardiaco (Tabella 1).

Tabella 1. Periodi e fasi del ciclo cardiaco

Fase di contrazione asincrona - Primo stadio sistole, in cui un'onda di eccitazione si diffonde attraverso il miocardio ventricolare, ma non vi è alcuna contrazione simultanea dei cardiomiociti e la pressione nei ventricoli varia da 6-8 a 9-10 mm Hg. Arte.

Fase di contrazione isometrica - la fase della sistole, durante la quale le valvole atrioventricolari si chiudono e la pressione nei ventricoli aumenta rapidamente fino a 10-15 mmHg. Arte. a destra e fino a 70-80 mm Hg. Arte. sulla sinistra.

Fase di espulsione rapida - la fase della sistole, durante la quale si verifica un aumento della pressione nei ventricoli fino a un valore massimo di 20-25 mm Hg. Arte. a destra e 120-130 mm Hg. Arte. a sinistra e sangue (circa il 70% eiezione sistolica) entra nel sistema vascolare.

Fase di espulsione lenta- la fase della sistole, in cui il sangue (il restante 30% della gittata sistolica) continua a fluire nel sistema vascolare ad un ritmo più lento. La pressione diminuisce gradualmente nel ventricolo sinistro da 120-130 a 80-90 mmHg. Art., a destra - da 20-25 a 15-20 mm Hg. Arte.

Periodo protodiastolico — periodo di transizione dalla sistole alla diastole, in cui i ventricoli iniziano a rilassarsi. La pressione diminuisce nel ventricolo sinistro a 60-70 mm Hg. Art., nel temperamento - fino a 5-10 mm Hg. Arte. In virtù di più pressione Nell'aorta e nell'arteria polmonare le valvole semilunari si chiudono.

Periodo di rilassamento isometrico - fase della diastole, durante la quale le cavità ventricolari sono isolate da valvole atrioventricolari e semilunari chiuse, si rilassano isometricamente, la pressione si avvicina a 0 mmHg. Arte.

Fase di riempimento rapido - la fase della diastole, durante la quale le valvole atrioventricolari si aprono e il sangue scorre ad alta velocità nei ventricoli.

Fase di riempimento lento - fase della diastole, durante la quale il sangue scorre lentamente attraverso la vena cava negli atri e attraverso le valvole atrioventricolari aperte nei ventricoli. Al termine di questa fase, i ventricoli sono pieni di sangue per il 75%.

Periodo presistolico - lo stadio della diastole che coincide con la sistole atriale.

Sistole atriale - contrazione dei muscoli atriali, durante la quale la pressione nell'atrio destro sale a 3-8 mm Hg. Art., a sinistra - fino a 8-15 mm Hg. Arte. e ciascun ventricolo riceve circa il 25% del volume sanguigno diastolico (15-20 ml).

Tabella 2. Caratteristiche delle fasi del ciclo cardiaco

La contrazione del miocardio degli atri e dei ventricoli inizia in seguito alla loro eccitazione e, poiché il pacemaker è situato nell'atrio destro, il suo potenziale d'azione si diffonde inizialmente al miocardio dell'atrio destro e poi a quello sinistro. Di conseguenza, il miocardio dell’atrio destro risponde con l’eccitazione e la contrazione un po’ prima rispetto al miocardio dell’atrio sinistro. IN condizioni normali Il ciclo cardiaco inizia con la sistole atriale, che dura 0,1 s. La copertura non simultanea dell'eccitazione miocardica degli atri destro e sinistro si riflette nella formazione dell'onda P sull'ECG (Fig. 3).

Anche prima della sistole atriale, le valvole AV sono aperte e le cavità degli atri e dei ventricoli sono già in gran parte piene di sangue. Tasso di allungamento pareti sottili il miocardio atriale con sangue è importante per l'irritazione dei meccanorecettori e la produzione del peptide natriuretico atriale.

Riso. 3. Cambiamenti negli indicatori di prestazione cardiaca in periodi diversi e le fasi del ciclo cardiaco

Durante la sistole atriale, la pressione nell'atrio sinistro può raggiungere 10-12 mmHg. Art., e a destra - fino a 4-8 mm Hg. Art., gli atri riempiono inoltre i ventricoli con un volume di sangue che a riposo rappresenta circa il 5-15% del volume presente nei ventricoli. Il volume di sangue che entra nei ventricoli durante la sistole atriale, quando attività fisica può aumentare e ammontare al 25-40%. Il volume di riempimento aggiuntivo può aumentare fino al 40% o più nelle persone di età superiore ai 50 anni.

Il flusso di sangue sotto pressione dagli atri contribuisce allo stiramento del miocardio ventricolare e crea le condizioni per una loro successiva contrazione più efficiente. Pertanto, gli atri svolgono il ruolo di una sorta di amplificatore delle capacità contrattili dei ventricoli. Con questa funzione atriale (ad esempio, con fibrillazione atriale) l'efficienza dei ventricoli diminuisce, una diminuzione della loro riserve funzionali e la transizione verso l’insufficienza accelera funzione contrattile miocardio.

Al momento della sistole atriale, sulla curva del polso venoso viene registrata un'onda A; in alcune persone, durante la registrazione di un fonocardiogramma, è possibile registrare il 4o tono cardiaco.

Il volume di sangue che si trova dopo la sistole atriale nella cavità ventricolare (alla fine della diastole) è chiamato telediastolico. Consiste nel volume di sangue rimasto nel ventricolo dopo la sistole precedente ( telesistolico volume), il volume di sangue che ha riempito la cavità del ventricolo durante la sua diastole prima della sistole atriale e il volume aggiuntivo di sangue che è entrato nel ventricolo durante la sistole atriale. La quantità di volume di sangue telediastolico dipende dalle dimensioni del cuore, dal volume di sangue che scorre dalle vene e da una serie di altri fattori. In modo sano giovanotto a riposo può essere di circa 130-150 ml (a seconda dell'età, del sesso e del peso corporeo può variare da 90 a 150 ml). Questo volume di sangue aumenta leggermente la pressione nella cavità ventricolare, che durante la sistole atriale diventa uguale alla pressione al loro interno e può fluttuare nel ventricolo sinistro entro 10-12 mm Hg. Art., e a destra - 4-8 mm Hg. Arte.

Per un periodo di tempo 0,12-0,2 s, corrispondente all'intervallo PQ sull'ECG, il potenziale d'azione dal nodo SA si diffonde alla regione apicale dei ventricoli, nel miocardio di cui inizia il processo di eccitazione, diffondendosi rapidamente nelle direzioni dall'apice alla base del cuore e dalla superficie endocardica a l'epicardico. In seguito all'eccitazione inizia la contrazione miocardica o sistole ventricolare, la cui durata dipende anche dalla frequenza cardiaca. In condizioni di riposo è di circa 0,3 s. La sistole ventricolare è composta da periodi voltaggio(0,08 s) e esilio(0,25 s) sangue.

La sistole e la diastole di entrambi i ventricoli si verificano quasi contemporaneamente, ma si verificano in condizioni emodinamiche diverse. Inoltre descrizione dettagliata gli eventi che si verificano durante la sistole verranno considerati utilizzando l'esempio del ventricolo sinistro. Per confronto, vengono forniti alcuni dati per il ventricolo destro.

Il periodo di tensione ventricolare è diviso in fasi asincrono(0,05 s) e isometrico(0,03 s) contrazioni. La fase a breve termine della contrazione asincrona all'inizio della sistole miocardica ventricolare è una conseguenza della copertura non simultanea di eccitazione e contrazione vari dipartimenti miocardio. Eccitazione (corrisponde all'onda Q sull'ECG) e la contrazione del miocardio avviene inizialmente nella zona dei muscoli papillari, la parte apicale setto interventricolare e l'apice dei ventricoli e, in circa 0,03 s, si diffonde al restante miocardio. Ciò coincide con la registrazione su Onda ECG Q e la parte ascendente del dente R alla sua sommità (vedi Fig. 3).

L'apice del cuore si contrae prima della base, quindi la parte apicale dei ventricoli viene tirata verso la base e spinge il sangue nella stessa direzione. In questo momento, le aree del miocardio ventricolare che non sono interessate dall'eccitazione possono allungarsi leggermente, quindi il volume del cuore praticamente non cambia, la pressione sanguigna nei ventricoli non cambia ancora in modo significativo e rimane inferiore alla pressione sanguigna nei ventricoli. grandi vasi sopra le valvole tricuspide. Pressione sanguigna nell'aorta e altri vasi arteriosi continua a scendere, avvicinandosi al valore della pressione minima, diastolica. Tuttavia, le valvole vascolari tricuspide rimangono chiuse.

In questo momento, gli atri si rilassano e la pressione sanguigna al loro interno diminuisce: per l'atrio sinistro, in media, da 10 mm Hg. Arte. (presistolico) fino a 4 mm Hg. Arte. Alla fine della fase di contrazione asincrona del ventricolo sinistro, la pressione sanguigna al suo interno sale a 9-10 mm Hg. Arte. Il sangue, sotto la pressione della parte apicale contratta del miocardio, raccoglie i lembi delle valvole AV, si chiudono, assumendo una posizione quasi orizzontale. In questa posizione le valvole sono trattenute dai fili tendinei dei muscoli papillari. L'accorciamento delle dimensioni del cuore dall'apice alla base, che, a causa delle dimensioni invariate dei filamenti tendinei, potrebbe portare all'inversione dei lembi valvolari negli atri, è compensato dalla contrazione dei muscoli papillari del cuore .

Al momento della chiusura delle valvole atrioventricolari, il 1° suono sistolico cuore, termina la fase asincrona e inizia la fase di contrazione isometrica, detta anche fase di contrazione isovolumetrica (isovolumica). La durata di questa fase è di circa 0,03 s, la sua attuazione coincide con il periodo temporale in cui viene registrata parte discendente dente R e l'inizio del dente S sull'ECG (vedere Fig. 3).

Dal momento in cui le valvole AV si chiudono, in condizioni normali la cavità di entrambi i ventricoli viene sigillata. Il sangue, come qualsiasi altro fluido, è incomprimibile, quindi la contrazione delle fibre miocardiche avviene a lunghezza costante o in modalità isometrica. Il volume delle cavità ventricolari rimane costante e la contrazione del miocardio avviene in modalità isovolumetrica. L'aumento della tensione e della forza di contrazione del miocardio in tali condizioni si converte in un rapido aumento della pressione sanguigna nelle cavità dei ventricoli. Sotto l'influenza della pressione sanguigna sull'area del setto AV, si verifica uno spostamento a breve termine verso gli atri, che viene trasmesso all'afflusso sangue venoso e si riflette nella comparsa di un'onda C sulla curva del polso venoso. In un breve periodo di tempo - circa 0,04 s, la pressione sanguigna nella cavità del ventricolo sinistro raggiunge un valore paragonabile al suo valore in questo momento nell'aorta, che è sceso al livello minimo - 70-80 mm Hg. Arte. La pressione sanguigna nel ventricolo destro raggiunge 15-20 mm Hg. Arte.

L'eccesso di pressione sanguigna nel ventricolo sinistro rispetto alla pressione sanguigna diastolica nell'aorta è accompagnato dall'apertura valvole aortiche e la sostituzione del periodo di tensione miocardica con il periodo di espulsione del sangue. La ragione dell'apertura delle valvole semilunari dei vasi sanguigni è il gradiente della pressione sanguigna e la caratteristica tascabile della loro struttura. I lembi valvolari vengono premuti contro le pareti dei vasi dal flusso del sangue espulso in essi dai ventricoli.

Periodo di esilio il sangue dura circa 0,25 s ed è diviso in fasi rapida espulsione(0,12 s) e lento esilio sangue (0,13 s). Durante questo periodo le valvole AV rimangono chiuse, le valvole semilunari rimangono aperte. La rapida espulsione del sangue all'inizio del ciclo è dovuta a una serie di motivi. Sono trascorsi circa 0,1 s dall'inizio dell'eccitazione dei cardiomiociti e il potenziale d'azione è nella fase di plateau. Il calcio continua a fluire nella cellula attraverso canali di calcio lenti e aperti. Pertanto la tensione delle fibre miocardiche, già elevata all'inizio dell'espulsione, continua ad aumentare. Miocardio con maggiore forza continua a comprimere la diminuzione del volume del sangue, accompagnato da un ulteriore aumento della sua pressione nella cavità ventricolare. Il gradiente pressorio tra la cavità ventricolare e l’aorta aumenta e il sangue comincia ad essere espulso nell’aorta ad alta velocità. Durante la fase di eiezione rapida, più della metà del volume sistolico del sangue espulso dal ventricolo durante l'intero periodo di eiezione (circa 70 ml) viene espulsa nell'aorta. Alla fine della fase di rapida espulsione del sangue, la pressione nel ventricolo sinistro e nell'aorta raggiunge il suo massimo: circa 120 mm Hg. Arte. nei giovani a riposo, e in tronco polmonare e ventricolo destro - circa 30 mm Hg. Arte. Questa pressione è chiamata sistolica. La fase di rapida espulsione del sangue avviene durante il periodo di tempo in cui la fine dell'onda viene registrata sull'ECG S e la parte isoelettrica dell'intervallo ST prima dell'inizio del dente T(vedi Fig. 3).

In condizioni di rapida espulsione anche del 50% del volume sistolico, la velocità del flusso sanguigno nell'aorta per poco tempo sarà di circa 300 ml/s (35 ml/0,12 s). Velocità media di deflusso del sangue dal tratto arterioso sistema vascolareè di circa 90 ml/s (70 ml/0,8 s). Pertanto, più di 35 ml di sangue entrano nell'aorta in 0,12 s e nello stesso tempo circa 11 ml di sangue ne escono nelle arterie. Ovviamente, per accogliere per un breve periodo un volume di sangue in afflusso maggiore rispetto a quello in deflusso, è necessario aumentare la capacità dei vasi che ricevono questo volume di sangue “in eccesso”. Parte energia cinetica il miocardio in contrazione verrà speso non solo per l'espulsione del sangue, ma anche per allungare le fibre elastiche della parete dell'aorta e delle grandi arterie per aumentarne la capacità.

All'inizio della fase di rapida espulsione del sangue, lo stiramento delle pareti dei vasi sanguigni avviene con relativa facilità, ma con il progredire dell'espulsione Di più sangue e aumentando lo stiramento dei vasi, aumenta la resistenza allo stiramento. Il limite di allungamento delle fibre elastiche viene esaurito e le fibre dure di collagene delle pareti dei vasi iniziano a subire uno stiramento. Il flusso del sangue è impedito dalla resistenza vasi periferici e il sangue stesso. Il miocardio deve essere speso per superare queste resistenze un gran numero di energia. Energia potenziale accumulata durante la fase di tensione isometrica tessuto muscolare e le strutture elastiche del miocardio stesso si esauriscono e diminuisce la forza della sua contrazione.

La velocità di espulsione del sangue comincia a diminuire e la fase di espulsione rapida viene sostituita dalla fase di espulsione lenta, chiamata anche fase di espulsione ridotta. La sua durata è di circa 0,13 s. La velocità di diminuzione del volume ventricolare diminuisce. All'inizio di questa fase, la pressione sanguigna nel ventricolo e nell'aorta diminuisce quasi allo stesso ritmo. A questo punto, i mercati lenti si stanno chiudendo canali del calcio, termina la fase di plateau del potenziale d'azione. L’ingresso del calcio nei cardiomiociti diminuisce e la membrana dei miociti entra nella fase 3, la ripolarizzazione terminale. Termina la sistole, il periodo di espulsione del sangue e inizia la diastole ventricolare (corrispondente temporalmente alla fase 4 del potenziale d'azione). L'implementazione dell'espulsione ridotta avviene durante il periodo di tempo in cui un'onda viene registrata sull'ECG T, e la fine della sistole e l'inizio della diastole si verificano all'estremità del dente T.

Durante la sistole dei ventricoli del cuore, da essi viene espulsa più della metà del volume telediastolico del sangue (circa 70 ml). Questo volume si chiama volume sistolico del sangue. Il volume del sangue durante l'ictus può aumentare con l'aumento della contrattilità miocardica e, al contrario, diminuire con una contrattilità insufficiente (vedere ulteriori indicatori funzione di pompaggio contrattilità cardiaca e miocardica).

La pressione sanguigna nei ventricoli all'inizio della diastole diventa inferiore alla pressione sanguigna nei vasi arteriosi che lasciano il cuore. Il sangue in questi vasi subisce le forze delle fibre elastiche allungate delle pareti dei vasi. Il lume dei vasi viene ripristinato e una certa quantità di sangue viene spostata da essi. Parte del sangue scorre alla periferia. L'altra parte del sangue viene spostata verso i ventricoli del cuore e durante il suo movimento inverso riempie le tasche delle valvole vascolari tricuspide, i cui bordi sono chiusi e mantenuti in questo stato dalla risultante differenza di pressione sanguigna .

L'intervallo di tempo (circa 0,04 s) dall'inizio della diastole alla chiusura delle valvole vascolari è chiamato intervallo protodiastolico. Al termine di questo intervallo viene registrato e udibile il 2° battito diastolico del cuore. Con sincrono Registrazioni dell'ECG e fonocardiogrammi, l'inizio del 2o suono viene registrato alla fine dell'onda T sull'ECG.

Anche la diastole del miocardio ventricolare (circa 0,47 s) è suddivisa in periodi di rilassamento e riempimento, che a loro volta sono suddivisi in fasi. Dal momento in cui le valvole vascolari semilunari si chiudono, le cavità ventricolari si chiudono per 0,08, poiché in questo momento le valvole AV rimangono ancora chiuse. Il rilassamento del miocardio, causato principalmente dalle proprietà delle strutture elastiche della sua matrice intra ed extracellulare, si verifica in condizioni isometriche. Nelle cavità dei ventricoli del cuore, dopo la sistole rimane meno del 50% del volume telediastolico del sangue. Il volume delle cavità ventricolari durante questo periodo non cambia, la pressione sanguigna nei ventricoli inizia a diminuire rapidamente e tende a 0 mmHg. Arte. Ricordiamo che a questo punto il sangue ha continuato a ritornare negli atri per circa 0,3 s e la pressione negli atri è gradualmente aumentata. Nel momento in cui la pressione sanguigna negli atri supera la pressione nei ventricoli, le valvole AV si aprono, termina la fase di rilassamento isometrico e inizia il periodo di riempimento dei ventricoli con il sangue.

Il periodo di riempimento dura circa 0,25 s ed è suddiviso in fasi di riempimento veloce e lento. Immediatamente dopo l'apertura delle valvole AV, il sangue scorre rapidamente lungo un gradiente di pressione dagli atri nella cavità ventricolare. Ciò è facilitato da un certo effetto di aspirazione dei ventricoli rilassanti, associato al loro raddrizzamento sotto l'azione delle forze elastiche che si presentano durante la compressione del miocardio e della sua struttura del tessuto connettivo. Inizialmente è possibile registrare sul fonocardiogramma le fasi di riempimento rapido vibrazioni sonore sotto forma di 3o tono cardiaco diastolico, causato dall'apertura delle valvole AV e dal rapido passaggio del sangue nei ventricoli.

Man mano che i ventricoli si riempiono, la differenza di pressione sanguigna tra atri e ventricoli diminuisce e, dopo circa 0,08 s, la fase di riempimento rapido viene sostituita da una fase di riempimento lento dei ventricoli con sangue, che dura circa 0,17 s. Il riempimento dei ventricoli con il sangue in questa fase viene effettuato principalmente grazie alla conservazione nel sangue in movimento attraverso i vasi dell'energia cinetica residua impartitagli dalla precedente contrazione del cuore.

0,1 s prima della fine della fase di lento riempimento dei ventricoli con il sangue, il ciclo cardiaco termina, nel pacemaker si forma un nuovo potenziale d'azione, si verifica la successiva sistole atriale e i ventricoli si riempiono di volumi telediastolici di sangue. Questo periodo di tempo di 0,1 s, che completa il ciclo cardiaco, viene talvolta chiamato anche periodoaggiuntivoRiempimento ventricoli durante la sistole atriale.

Un indicatore integrale che caratterizza la meccanica è il volume di sangue pompato dal cuore al minuto, o volume sanguigno minuto (MBV):

CIO = frequenza cardiaca. UO,

dove la frequenza cardiaca è la frequenza cardiaca al minuto; SV - volume sistolico del cuore. Normalmente, a riposo, CIO per giovanottoè di circa 5 litri. Viene effettuata la regolamentazione del CIO vari meccanismi attraverso cambiamenti nella frequenza cardiaca e (o) nella gittata sistolica.

L'influenza sulla frequenza cardiaca può essere esercitata attraverso cambiamenti nelle proprietà delle cellule pacemaker cardiache. L'influenza sulla gittata sistolica si ottiene attraverso l'effetto sulla contrattilità dei cardiomiociti miocardici e la sincronizzazione della sua contrazione.