Схема сердечного цикла

Предсердия Желудочки

0,1 с	0,1 с
0.7 с	0,33 с
0,37 с

Полые и легочные вены

- систола - диастола

- направление потока крови

1. Систола предсердий (0,1с; зубец Р на ЭКГ)

Сокращение миокарда начинается с зоны СА-узла, что.блокирует поступление крови из полых вен в предсердия.

Сокращение стенок предсердий создает IV тон сердца.

Давление увеличивается с 0 до 5 мм рт.ст. в правом предсердии, с 5 до 12мм.рт.ст. в левом.

Состояние клапанов: створчатые открыты, полулунные закрыты.

Гемодинамика: в желудочки переходит последняя порция (~30 мл.) крови, а основное количество (80-90 мл.) уже находятся в желудочках к моменту систолы предсердий.

Остальное время цикла (0,7 с) предсердия находятся в диастоле и заполняются кровью.

2 .Систола желудочков (0,33 с, зубцы Q, R, S, T на ЭКГ)

А. Период напряжения (0,08 с):

а) фаза асинхронного сокращения(0,05 с)

давление в желудочках не меняется и равно диастолическому (~ 0 в правом, ~5 мм рт.ст. в левом);

состояние клапанов:в начале фазы створчатые открыты, полулунные закрыты;

внутрижелудочковая гемодинамика отсутствует;

б)фаза изометрического сокращения (0,03 с):

давление в желудочках быстро растёт:в левом желудочке до 70-80 мм рт.ст., в правом до 10-15ммрт.ст.;

состояние клапанов: створчатые закрываются, полулунные закрыты;

вибрация створчатых клапанов и напряжение миокарда желудочков формируют 1(систолический) тон;

внутрижелудочковая гемодинамика отсутствует.

В) Период изгнания крови:

а)фаза быстрого изгнания (0,12с):

Давление в левом желудочке 120-130ммрт.ст., в правом до 20-25ммрт.ст. (пик АД достигается в конце фазы);

состояние клапанов: створчатые клапаны закрыты, полулунные открыты;

гемодинамика: происходит выброс крови (2/3 систолического объема) в аорту и легочный ствол (максимальный систолический поток на аортальном клапане около 1/5 м/сек); кровь поступает в предсердия;

б)фаза медленного изгнания (0,13с):

давление в левом желудочке 100-110 мм рт.ст., в правом - до 20-25ммрт.ст.;

состояние клапанов: створчатые закрыты, полулунные открыты;

гемодинамика: происходит выброс крови (около 1/3 систолического объёма) в аорту и легочный ствол; кровь поступает в предсердия;

конечносистолический объём желудочков равен примерно 60мл.

Систолическую функцию желудочков характеризуют фракция выброса, которая в норме составляет 55-70% конечнодиастолического объёма крови, и фракция укорочения- разница между конечнодиастолическим и конечносистолическим размерами желудочка, выраженная в % к конечнодиастолическому размеру (норма более 30%)Таким образом, полезным результатом систолы желудочков является выброс крови в большой (из левого желудочка) и малый(из правого желудочка) круги кровообращения.

3. Диастола желудочков(0,47с, сегмент T – P на ЭКГ).

А)Период расслабления (0,12с):

а)протодиастолическая фаза(0,04с)

интервал времени между прекращением изгнания крови и захлопыванием полулунных клапанов;

давление в желудочках несколько меньше давления в аорте и легочном стволе;

состояние клапанов: створчатые закрыты, полулунные закрываются;

вибрация полулунных клапанов формирует II (диастолический) тон;

б)фаза изометрического расслабления (0,08 с):

давление в обоих желудочках быстро падает почти до 0 мм рт.ст.;

состояние клапанов: створчатые закрыты, полулунные закрыты.

В) Период наполнения желудочков кровью (0,35 с);

а)фаза быстрого наполнения (0,08 с) связана с повышением объема и давления крови в предсердиях во время предшествующей систолы желудочков:

давление в правом желудочке около 0ммрт.ст., в левом примерно 5мм рт.ст.;

состояние клапанов: створчатые открыты, полулунные закрыты;

гемодинамика: желудочки быстро наполняются кровью (до 70% объёма) (максимальный диастолический поток на митральном клапане составляет 100см/сек);

вибрация стенок желудочков формирует III тон;

б)фаза медленного наполнения (0,17с):

давление в правом желудочке составляет около 0мм рт.ст., в левом примерно 5мм рт.ст.;

состояние клапанов: створчатые открыты, полулунные закрыты;

гемодинамика: уменьшается скорость наполнения желудочков кровью;

в)фаза наполнения желудочков, обусловленная систолой предсердий(пресистолический период диастолы желудочков). Таким образом, 0,37 сек диастолы желудочков совпадает с диастолой предсердий, что называется общей паузой, а 0,1 сек (пресистолический период диастолы желудочков) совпадает с систолой предсердий.Полезный результат диастолы желудочков- наполнение желудочков кровью, которое осуществляется пассивно в общую паузу (0,25сек) и активно- в систолу предсердий (0,1сек): в результате систолы предсердий поступает примерно 30мл крови; конечнодиастолический объём желудочков составляет 120-130 мл.

Энергетическое обеспечение нагнетательной функции сердца:

1. Основные матаболиты, в равных долях используемые сердцем для синтеза АТФ. – жирные кислоты, глюкоза, лактат.

2. Основные пути образования АТФ - окислительное фосфорилирование (самый мощный); гликолиз (устойчив к гипоксии); использование креатинфосфата (самый быстрый).

3. Основные пути использования АТФ: процесс сокращения (70%); транспорт Са (15%); работа KNa-насоса (5%); процесс синтеза (10%)

Методы исследования и количественная оценка нагнетательной функции сердца:

1. Систолический объём крови (СО). Объём крови, который сердце выбрасывает в аорту и легочный ствол за один сердечный цикл (50-70 мл) называется систолическим.

Зависимость от ЧСС: при её увеличении до 145 сокращений в мин заметного снижения наполнения сердца и СО не происходит; при более высоком ритме СО снижается.

Зависимость от конечного систолического(объем крови, который остаётся в желудочках после её изгнания в систолу) и конечно-диастолического (объем крови в желудочках в конце диастолы) объёмов: увеличение конечнодиастолического и уменьшение конечносистолического объёмов крови приводит к увеличению СО.

Влияние на СО пола (у мужчин он больше примерно на 10%, чем у женщин) и положения тела в пронстранстве: переход в горизонтальное положение увеличивает СО за счет увеличения притока крови к сердцу.

Функциональный резерв сердца по этому показателю двукратный.

2. Минутный объём крови(МОК)- количество крови, которое выбрасывает сердце в аорту (или легочный ствол) за 1мин (в среднем 5л/мин):

Существует прямо пропорциональная зависимость от СО крови и ЧСС

Функциональный резерв по МОК шестикратный.

Влияние возраста и пола на функциональные резервы по МОК: у мужчин выше,чем у женщин; снижается у пожилых и старых людей.

Систолический и минутный объёмы крови правого и левого желудочков сердца строго согласованы и одинаковы (возникающие рассогласования ликвидируются в течение нескольких циклов).

3. Методы определения МОК.

а) Метод Фика – определяют поступивший за минуту в организм кислород и его атриовенозную разницу: МОК = Поступивший в течение 1 мин кислород/Атриовенозная разница по кислороду.

б) Метод разведения основан на записи кривой разведения различных индикаторов

(красителей, радиоактивных изотопов и др.) введенных в вену или полость сердца.

в)Интегральная реография, ультразвуковое исследование сердца.

Профильный материал для студентов:

1.Антенатальный период.

Нагнетательная функция: правые предсердие и желудочек непосредственно участвуют в гемодинамике большого круга кровообращения за счет овального отверстия между аортой и легочным стволом; в правом желудочке высокое давление крови; величина СО в последней трети внутриутробного периода составляет 1-3 мл; минутного объёма-150-450мл; ЧСС- 140-130 уд/мин;

2.Последующие возрастные периоды. Функциональные особенности сердца: уменьшается ЧСС и увеличивается длительность сердечного цикла за счет удлинения диастолы с возрастом; увеличивается систолический и минутный объём сердца; увеличивается давление крови в левом желудочке и снижается в правом;

3. Изменение нагнетательной функции сердца при старении: уменьшается минутный и ударный объёмы на 25% и снижается функциональный резерв сердца по МОК; возрастает работа желудочков в расчёте на 1 л выбрасываемой крови; при нагрузках увеличивается период вырабатывания сердца и затягивается восстановительный период.

Основная литература:

1. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. А.В, Завьялова. В.М. Смирнова.- М.: «Медпресс-информ», 2009

2. Физиология человека. Учебник./ Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько.- М.: Медицина, 1998, 2003

3. Физиология человека. Учебник./ Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина.-СП.: СОТИС, 1998, 2000, 2001, 2002

4. Физиология человека. Учебник./ Под ред. В.М. Смирнова. М.: Медицина, 2002

5. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. Р.С. Орлова, А.Д. Н Орлова. М. Издателькая группа «ГЭОТАР-Медиа», 2005

6. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред.В.Н. Яковлева. М.: Издательский центр «Академия», 2006

7. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии / Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. М.: Издательский центр «Академия», 2005

Дополнительная литература:

1. Основы физиологии человека / Под.ред. Б.И. Ткаченко, СПб, 1994

2 Физиология человека. Учебник./ Под ред. Г.И. Косицкого, М.: Медицина, 1985

3. Физиология человека. Учебник./ Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. М.: Мир, 1996 Т.3

4. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова М.: Медицина, 2002