Сердечный цикл - Cardiac cycle
| Сердечный цикл или сердечный выброс | |
|---|---|
 Видео МРТ биения сердца подростка. | |
| Организмы | Animalia |
| Биологическая система | Сердечно-сосудистая система |
| Здоровье | Выгодный |
| Действие | Принудительный |
| Метод | Кровь попадает в расслабленную камеру желудочка из вены через венозный клапан. Сердечная мышца сокращает камеру желудочка, и кровь выталкивается через артериальный клапан в артерию. |
| Исход | Кровообращение |
| Частота | 60–100 в минуту (люди) |
| Продолжительность | 0,6–1 секунды (люди) |
| * Animalia, за исключением Porifera, Книдария, Гребневик, Платигельминты, Мшанки, Амфиоксус. | |
В сердечный цикл это производительность человеческое сердце от окончания одного удара сердца до начала следующего. Он состоит из двух периодов: один, во время которого сердечная мышца расслабляется и наполняется кровью, называемый диастола после периода сильного сокращения и перекачивания крови, получившего название систола. После опорожнения сердце немедленно расслабляется и расширяется, чтобы получить еще один приток крови, возвращающийся из легких и других систем тела, прежде чем снова сжиматься, перекачивая кровь в легкие и эти системы. Нормально работающее сердце должно быть полностью расширено, прежде чем оно сможет снова эффективно качать кровь. Предполагая, что сердце здоровое и его обычная частота составляет от 70 до 75 ударов в минуту, каждый сердечный цикл или сердцебиение занимает около 0,8 секунды, чтобы завершить цикл.[2]Есть два предсердный и два желудочек камеры сердца; они в паре как левое сердце и правое сердце - то есть левое предсердие с левым желудочком, правое предсердие с правым желудочком - и они работают согласованно, чтобы непрерывно повторять сердечный цикл (см. Диаграмму цикла на правом краю). В начале цикла, во время желудочковая диастола-рано сердце расслабляется и расширяется, при этом кровь поступает в оба желудочка через оба предсердия; затем, ближе к концу желудочковая диастола-поздно, два предсердия начинают сокращаться (систола предсердий ), и каждое предсердие перекачивает кровь в расположенный ниже желудочек.[3] В течение систола желудочков желудочки сокращаются и энергично пульсируют (или выбрасывают) два отдельных источника крови из сердца - одно в легкие и одно во все другие органы и системы тела, в то время как два предсердия расслаблены (предсердная диастола ). Эта точная координация гарантирует, что кровь эффективно собирается и циркулирует по всему телу.[4]
В митральный и трикуспидальный клапаны, также известные как атриовентрикулярные или AV клапаны, открыт во время желудочковой диастолы для наполнения. В конце периода наполнения предсердия начинают сокращаться (систола предсердий), заставляя последний сбор крови в желудочки под давлением - см. Диаграмму цикла. Затем, под воздействием электрических сигналов от синоатриальный узел желудочки начинают сокращаться (систола желудочков), и по мере того, как противодействующее давление на них увеличивается, клапаны AV принудительно закрываются, что останавливает втекание или выход объемов крови в желудочках; это известно как изоволюмическое сокращение сцена.[5]
Из-за сокращений систолы давление в желудочках быстро повышается, превышая давление в стволах желудочков. аорта и легочный артерии и вызывая необходимые клапаны ( аортальный и легочный клапаны), чтобы открыть - в результате разделенные объемы крови выброшен от двух желудочков. Это стадия выброса сердечного цикла; он изображен (см. круговую диаграмму) как систола желудочков - первая фаза за которым следует систола желудочков - вторая фаза. После того, как желудочковое давление упадет ниже своего пика (-ов) и ниже такового в стволах аорты и легочных артерий, аортальный и легочный клапаны снова закрываются - см. На правом краю Диаграмма Виггера, трассировка синей линией.
Теперь следует изоволюмическое расслабление, во время которого давление в желудочках начинает значительно падать, а затем предсердия начинают наполняться, поскольку кровь возвращается в правое предсердие (от полая вена ) и в левое предсердие (от легочные вены ). Когда желудочки начинают расслабляться, митральный и трикуспидальный клапаны снова открываются, и завершенный цикл возвращается к желудочковой диастоле и новому «началу» сердечного цикла.[5][6]
На протяжении сердечного цикла артериальное давление увеличивается и уменьшается. Движения сердечная мышца координируются серией электрических импульсов, производимых специализированными клетки кардиостимулятора найдено в синоатриальный узел и атриовентрикулярный узел. Сердечная мышца состоит из миоциты которые вызывают их внутренние сокращения, не воздействуя на внешние нервы, за исключением изменений в частота сердцебиения из-за метаболический требовать.[7]
В ЭКГ электрическая систола инициирует систолу предсердий при отклонении зубца P устойчивого сигнала; и начинается схватка (систола).
Сердечный цикл и диаграмма Виггера
Сердечный цикл включает четыре основных этапа активности: 1) «Изоволюмическое расслабление», 2) Приток, 3) «Изоволюмическое сокращение», 4) «Изобилие». (См. Диаграмму Виггерса, на которой этапы представлены в порядке ярлыков в 3,4,1,2 порядке слева направо.) При движении слева направо по диаграмме Виггерса показаны действия в рамках четырех этапов в течение одного сердечного цикла. . (См. Последовательные панели, помеченные внизу справа: «Диастола», затем «Систола»).
Стадии 1 и 2 вместе - «Изоволюмическое расслабление» плюс приток (равно «Быстрый приток», «Диастаз» и «Систола предсердий») - составляют период желудочковой «диастолы», включая систолу предсердий, во время которой кровь возвращается в сердце. через предсердия в расслабленные желудочки. Стадии 3 и 4 вместе - "изоволюмическое сокращение" плюс "выброс" - представляют собой желудочковый период "систолы", который представляет собой одновременное перекачивание отдельных кровеносных сосудов. из два желудочка, один - к легочной артерии, а другой - к аорте. Примечательно, что ближе к концу «диастолы» предсердия начинают сокращаться, а затем перекачивают кровь в желудочки; такие роды под давлением во время релаксации желудочков (желудочковая диастола) называется систола предсердий, иначе предсердный толчок.
Также поучительно следить за увеличением и уменьшением объема крови в сердце (см. Диаграмму Виггерса). Обведенная красной линией линия «Объем желудочков» обеспечивает отличное отслеживание двух периодов и четырех стадий одного сердечного цикла. Начиная с периода диастолы: плато низкого объема стадии «изоволюмической релаксации», за которым следует быстрый подъем и два более медленных подъема, все компоненты «стадии притока» - возрастают до плато большого объема «изоволюмического сокращения» сцена; (найдите метку в левой части диаграммы). Затем начинается систола, включая стадию высокого «изоволюмического сокращения» до быстрого уменьшения объема крови (то есть вертикальное падение красной линии), что означает опорожнение желудочков во время стадии «выброса» завершенного цикла. - все равно одному сердцебиению.
Этапы
Конфигурации клапана на основных этапах сердечного цикла+
| Этап | AV-клапаны * | Полулунные клапаны† | Состояние желудочков и предсердий; и кровоток |
|---|---|---|---|
| 1 Изоволюмическое расслабление | • полулунные (легочные и аортальные) клапаны закрываются в конце стадии выброса; кровоток прекращается. | ||
| 2a Приток: (наполнение желудочка) | • желудочки и предсердия вместе расслабляются и расширяются; кровь течет к сердцу во время желудочковой и предсердной диастолы. | ||
| 2b Приток: (наполнение желудочка с систолой предсердий#) | • желудочки расслаблены и расширены; сокращение предсердий (систола) заставляет кровь под давлением попадать в желудочки во время желудочковая диастола - поздняя. | ||
| 3 Изоволюмическое сокращение | • AV-клапаны закрываются в конце желудочковой диастолы; кровоток прекращается; желудочки начинают сокращаться. | ||
| 4 выброс: выброс желудочков | • сокращение желудочков (систола желудочков); кровь течет из сердца- к легким и остальному телу во время выброса желудочков. |
Примечания:
Стадии 1, 2а и 2b вместе составляют период «диастолы»; стадии 3 и 4 вместе составляют период «систолы».
+ на основе Ganong [8]
# Быстро наполняющийся приток, вызванный систолой предсердий во время «желудочковая диастола - поздняя»
* Атриовентрикулярные (АВ) клапаны = трикуспидальный клапан; митральный клапан
† Полулунные клапаны = легочный клапан; аортальный клапан
Дикротическая выемка - восстановление аорты, помогает перфузировать коронарные артерии, с возрастом аорта становится жесткой и менее эластичной, поэтому выемка может быть меньше и возникают проблемы с перфузией коронарных артерий.
Физиология
В сердце четырехкамерный орган состоящий из правой и левой половин, называемый правое сердце и левое сердце. Две верхние камеры, левая и правая предсердие, являются точками входа в сердце для кровотока, возвращающегося из сердечно-сосудистая система, а две нижние камеры, левая и правая желудочки, выполните сокращения, которые выбрасывают кровь из сердце течет по кровеносной системе. Тираж разделен на легочное кровообращение - во время которой правый желудочек перекачивает обедненную кислородом кровь в легкие через легочный ствол и артерии; или Систематическая циркуляция - в котором левый желудочек качает / выбрасывает новую насыщенную кислородом кровь по всему телу через аорта и все остальные артерии.
Система электрической проводимости сердца
В здоровом сердце все действия и отдых в течение каждого индивидуального сердечного цикла или сердечного ритма инициируются и управляются сигналами системы электропроводности сердца, которая представляет собой «проводку» сердца, которая передает электрические импульсы по всему телу. кардиомиоциты, специализированные мышечные клетки сердца. Эти импульсы в конечном итоге стимулируют сердечную мышцу сокращаться и тем самым выбрасывать кровь из желудочков в артерии и сердечную мышцу. сердечно-сосудистая система; и они обеспечивают систему постоянно синхронизированной и сложной передачи сигналов, которая контролирует ритмическое биение клеток сердечной мышцы, особенно сложную генерацию импульсов и мышечные сокращения в камерах предсердий. Ритмическая последовательность (или синусовый ритм ) этой передачи сигналов через сердце координируется двумя группами специализированных клеток: синоатриальный (SA) узел, расположенный в верхней стенке правого предсердия, и атриовентрикулярный (AV) узел, расположенный в нижней стенке правое сердце между предсердием и желудочком. Синоатриальный узел, часто известный как кардиостимулятор, является точкой происхождения для генерации волны электрических импульсов, которая стимулирует сокращение предсердий, создавая потенциал действия через клетки миокарда.[9][10]
Импульсы волны задерживаются по достижении AV-узла, который действует как ворота для замедления и координации электрического тока, прежде чем он будет проведен ниже предсердий и через цепи, известные как связка Его и Волокна Пуркинье - все, что стимулирует сокращение обоих желудочков. Запрограммированная задержка в атриовентрикулярном узле также обеспечивает время для того, чтобы объем крови мог пройти через предсердия и заполнить камеры желудочков - непосредственно перед возобновлением систолы (сокращений), выбросом нового объема крови и завершением сердечного цикла.[10] (См. Диаграмму Виггера: отслеживание «Желудочкового объема» (красный) на панели «Систола».)
Диастола и систола в сердечном цикле
Сердечная диастола - это период сердечного цикла, когда после сокращения сердце расслабляется и расширяется, наполняясь кровью, возвращающейся из сердечно-сосудистая система. Обе атриовентрикулярный (AV) клапаны открываются, чтобы облегчить «негерметичный» поток крови непосредственно через предсердия в оба желудочка, где она собирается для следующего сокращения. Этот период лучше всего рассматривать в середине диаграммы Виггерса - см. Панель с надписью «Диастола». Здесь он показывает уровни давления как в предсердиях, так и в желудочках как близкие к нулю в течение большей части диастолы. (См. Серые и голубые кривые, обозначенные «Предсердное давление» и «Желудочковое давление» - диаграмма Виггерса.) Здесь также можно увидеть кривую красной линией «Желудочкового объема», показывающую увеличение объема крови от низкого плато стадия «Изоволюмическая релаксация» до максимального объема, возникающая в подэтапе «Систола предсердий».
Систола предсердий
Систола предсердий - это сокращение сердечная мышца ячеек обоих предсердие после электростимуляции и проведения электрического тока через предсердные камеры (см. выше, Физиология). Номинально являясь компонентом сердечной последовательности систолического сокращения и выброса, систола предсердий фактически выполняет жизненно важную роль завершения диастолы, которая заключается в завершении наполнения обоих желудочков кровью, пока они расслаблены и расширены для этой цели. Систола предсердий перекрывает конец диастолы, происходя в подпериод, известный как желудочковая диастола - поздняя (см. диаграмму цикла). В этот момент систола предсердий оказывает давление сокращения, чтобы «восполнить» объемы крови, отправленные в оба желудочка; это предсердный толчок закрывает диастолу непосредственно перед тем, как сердце снова начинает сокращаться и выбрасывать кровь из желудочки (систола желудочков) к аорте и артериям.
Атриальный толчок отсутствует или нарушается, если в сердце нарушается нормальная электрическая проводимость, например, вызванная: мерцательная аритмия, трепетание предсердий, или же блокада сердца. Предсердный толчок также может ухудшаться из-за любого ухудшения состояния сердца, такого как «ригидность сердца», обнаруживаемая у пациентов с диастолическая дисфункция.
Систола желудочков
Систола желудочков - это сокращения, вызванные электростимуляцией, желудочковый синцитий клеток сердечной мышцы слева и справа желудочки. Сокращения правого желудочка обеспечивают легочное кровообращение путем подачи пульсирующей крови с обедненным кислородом через легочный клапан, а затем через легочные артерии в легкие. Одновременно сокращения систолы левого желудочка обеспечивают Систематическая циркуляция насыщенной кислородом крови во все системы организма, прокачивая кровь через аортальный клапан, аорту и все артерии. (Артериальное давление обычно измеряется в более крупных артериях левого желудочка во время систолы левого желудочка).
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «19.3 Сердечный цикл | Анатомия и физиология». library.open.oregonstate.edu. Получено 2018-11-12.
- ^ Герш, Бернард Дж (2000). Книга сердца клиники Мэйо. Нью-Йорк: Уильям Морроу. стр.6–8. ISBN 0-688-17642-9.
- ^ Тополь, Эрик Дж (2000). Книга сердца клиники Кливленда. Нью-Йорк: Гиперион. стр.4–5. ISBN 0-7868-6495-8.
- ^ Беттс, Дж. Гордон (2013). Анатомия и физиология. С. 787–846. ISBN 1-938168-13-5. Получено 11 августа 2014.
- ^ а б Тополь, Эрик Дж (2000). Книга сердца клиники Кливленда. Нью-Йорк: Гиперион. стр.8–10. ISBN 0-7868-6495-8.
- ^ Гайтон и Холл 2011, стр. 105–07.
- ^ Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep (2016) Медицинская физиология (3-е издание) Elsevier ISBN 978-1-4557-4377-3[страница нужна ]
- ^ Барретт и др. Обзор медицинской физиологии Ганонга 24e (2012) Таблица 30-3
- ^ Герш, Бернард Дж (2000). Книга сердца клиники Мэйо. Нью-Йорк: Уильям Морроу. п. A12. ISBN 0-688-17642-9.
- ^ а б Белленир, Карен (2000). Справочник по сердечным заболеваниям и расстройствам, 2-е изд.. Детройт: Фредерик Г. Раффнер-младший / Omnigraphics. стр.65–67. ISBN 0-7808-0238-1.
внешняя ссылка
- Интерактивный сердечный цикл. Interactivephysiology.com
- Сердечный цикл. Школа Университета Юты
- Тоны сердца. Медицинская школа UCLA