Inimese keha funktsioneerib tänu vereringesüsteemi olemasolule ja rakkude toitumisele. Süda kui vereringesüsteemi põhiorgan on võimeline tagama kudede katkematu varustatuse energiasubstraatide ja hapnikuga. See saavutatakse südametsükli, keha töö faaside järjestuse kaudu, mis on seotud puhkuse ja koormuse pideva vaheldumisega.
Seda kontseptsiooni tuleks käsitleda mitmest vaatenurgast. Esiteks morfoloogilisest vaatenurgast, st südame töö faaside kui süstooli ja diastoli vaheldumise põhikirjelduse seisukoh alt. Teiseks hemodünaamikaga, mis on seotud mahtuvuslike ja baromeetriliste omaduste dekodeerimisega südameõõntes süstoli ja diastoli igas etapis. Nende seisukohtade raames vaadeldakse allpool südametsükli mõistet ja selle koostisprotsesse.
Südame töö omadused
Südame katkematu töö embrüogeneesi munemise hetkest kuni organismi surmani on tagatud süstooli ja diastoli vaheldumisega. See tähendab, et keha ei tööta pidev alt. Enamiku ajast süda isegi puhkab, mis võimaldab tal kogu elu jooksul keha vajadusi rahuldada. Mõnede kehastruktuuride töö toimub teiste puhkeajal, mis on vajalik vereringe püsivuse tagamiseks. Selles kontekstis on asjakohane vaadelda südamelöökide tsüklit morfoloogilisest vaatepunktist.
Südame morfofüsioloogia alused
Imetajate ja inimeste süda koosneb kahest kodadest, mis voolavad ventrikulaarsetesse õõnsustesse (VP) läbi atrioventrikulaarsete (AV) avade koos klappidega (AVK). Süstool ja diastool vahelduvad ning tsükkel lõpeb üldise südamepausiga. Niipea, kui veri väljutatakse VP-st aordi ja kopsuarterisse, langeb rõhk neis. Nendest veresoontest areneb tagasi vatsakestesse retrograadne vool, mis peatatakse kiiresti klappide avanemisega. Kuid sel ajal on kodade hüdrostaatiline rõhk kõrgem kui vatsakeste rõhk ja AVK-d on sunnitud avanema. Selle tulemusena tekib rõhu erinevusel hetkel, kui vatsakeste süstool on möödas, kuid kodad pole tulnud, vatsakeste täitumine.
Seda perioodi nimetatakse ka üldiseks südamepausiks, mis kestab seni, kuni rõhk vastava külje vatsakeste (RV) ja kodade (AA) õõnes ühtlustub. Niipea, kui see on juhtunud, hakkab kodade süstool suruma järelejäänud vereosa pankreasesse. Pärast seda, kui ülejäänud veri pressitakse välja vatsakeste õõnsustesse, langeb rõhk paremas vatsakeses. See põhjustab passiivse verevoolu: vasakusse aatriumissevenoosne väljutamine toimub kopsuveenidest ja paremale - õõnesveenidest.
Südametsükli süsteemne vaade
Südame aktiivsuse tsükkel algab ventrikulaarse süstooliga – vere väljutamine nende õõnsustest koos samaaegse kodade diastooliga ja nende passiivse täitumise algusega rõhuerinevus aferentsetes veresoontes, kus see praegu on kõrgem kui kodades. Pärast vatsakeste süstooli tekib üldine südamepaus – passiivse kodade täitumise jätkumine negatiivse rõhuga vatsakestes.
Seoses kõrgema hemodünaamilise rõhuga RA-s ja madalale RV-s koos passiivse kodade täitmise jätkumisega avanevad AV-klapid. Tulemuseks on passiivne ventrikulaarne täitumine. Niipea kui rõhk kodade ja vatsakeste õõnsustes ühtlustub, muutub passiivne vool võimatuks ja kodade täiendamine peatub, mis põhjustab nende kokkutõmbumise, et jätkata täiendava portsjoni pumpamist vatsakeste õõnsustesse.
Kodade süstoolist alates suureneb rõhk vatsakeste õõnsustes oluliselt, provotseeritakse vatsakeste süstool – selle müokardi lihase kontraktsioon. Tulemuseks on rõhu tõus õõnsustes ja atrioventrikulaarsete sidekoe ventiilide sulgumine. Aordi suudme ja kopsutüve lähtestamise tõttu tekib rõhk vastavatele klappidele, mis on sunnitud avanema verevoolu suunas. Sellega saab südametsükkel lõpule: süda hakkab taas kodades passiivselt täitumadiastoli ja edasi üldise südamepausi ajal.
Süda peatub
Südame töös on palju puhkeepisoode: diastool kodades ja vatsakestes, samuti üldine paus. Nende kestust saab välja arvutada, kuigi see sõltub väga palju pulsist. Kui kiirus on 75 lööki / min, on südame tsükli aeg 0,8 sekundit. See periood hõlmas kodade süstooli (0,1 s) ja vatsakeste kontraktsiooni - 0,3 sekundit. See tähendab, et koda puhkab umbes 0,7 s ja vatsakesed 0,5 s. Puhkuse ajal saabub ka üldine paus (0,5 s).
Umbes 0,5 sekundi pärast täitub süda passiivselt ja 0,3 sekundi pärast tõmbub see kokku. Kodades on lõõgastusaeg 3 korda pikem kui vatsakestes, kuigi nad pumpavad sarnase koguse verd. Enamasti sisenevad nad aga vatsakestesse passiivse vooluga mööda rõhugradienti. Südameõõnsuste madalrõhu hetkel raskusjõu toimel siseneb veri õõnsustesse, kus see koguneb järgnevaks kokkutõmbumiseks ja väljutamiseks eferentsesse veresoontesse.
Südame lõdvestumisperioodide tähendus
Südameõõnde siseneb veri aukude kaudu: kodadesse - õõnes- ja kopsuveenide suu kaudu ning vatsakestesse - AVC kaudu. Nende maht on piiratud ja tegelik täitmine võtab kauem aega kui selle väljasaatmine läbi ringluse. Ja südametsükli faasid on just need, mis on vajalikud südame piisavaks täitumiseks. Mida väiksemad on need pausid, seda vähem koda täitub, seda vähem on verdsuunatakse vatsakestesse ja vastav alt vereringe ringidesse.
Tegeliku kontraktsioonide sageduse suurenemisega, mis saavutatakse lõõgastusperioodi lühendamisega, väheneb õõnsuste täitumine. See mehhanism jääb endiselt tõhusaks keha funktsionaalsete reservide kiireks mobiliseerimiseks, kuid kontraktsioonide sageduse suurenemine suurendab vereringe minutimahtu vaid teatud piirini. Kontraktsioonide kõrge sageduse saavutamisel langeb ülilühikese diastoli tõttu õõnsuste täitumine oluliselt, samuti vererõhu tase.
Tahhüarütmiad
Eespool kirjeldatud mehhanism on aluseks tahhüarütmiaga patsiendi füüsilise vastupidavuse vähendamisele. Ja kui siinustahhükardia võimaldab vajadusel suurendada survet ja mobiliseerida keha ressursse, siis kodade virvendus, supraventrikulaarne ja ventrikulaarne tahhükardia, vatsakeste virvendus, aga ka ventrikulaarne tahhüsüstool WPW sündroomi korral põhjustavad rõhu langust.
Patsiendi kaebuste ja tema seisundi raskusaste avaldub ebamugavustundest ja õhupuudusest kuni teadvusekaotuse ja kliinilise surmani. Südametsükli faasid, mida arutati eespool seoses pauside tähtsusega ja nende lühenemisega tahhüarütmiate korral, on ainus lihtne selgitus, miks tuleks arütmiaid ravida, kui neil on negatiivne hemodünaamiline mõju.
Kodade süstooli omadused
Kodade (kodade) süstool kestab umbes 0,1 sekundit: kodade lihased tõmbuvad kokku samaaegselt vastav alt siinuse tekitatud rütmilesõlm. Selle tähtsus seisneb ligikaudu 15% vere pumpamises vatsakeste õõnsustesse. See tähendab, et kui vasaku vatsakese süstoolne maht on umbes 80 ml, siis umbes 68 ml sellest osast täitis passiivselt kodade diastoli vatsakese. Ja kodade süstooliga pumbatakse välja ainult 12 ml, mis võimaldab vatsakeste süstooli ajal ventiilide sulgemiseks rõhu taset tõsta.
Kodade virvendus
Kodade virvendusarütmia tingimustes on nende müokard pidev alt kaootilise kontraktsiooni seisundis, mis ei võimalda tahke kodade süstoli moodustumist. Seetõttu on arütmial negatiivne hemodünaamiline panus - see halvendab verevoolu vatsakeste õõnsustesse umbes 15-20%. Nende täitmine toimub raskusjõu toimel üldise südamepausi ja vatsakeste süstoli perioodil. Seetõttu jääb osa verest alati kodadesse ja loksutatakse pidev alt, mis suurendab tromboosiriski vereringesüsteemis.
Verepeetus südameõõnsustes ja antud juhul kodades viib nende järkjärgulise venitamiseni ja muudab võimatuks rütmi säilitamise eduka kardioversiooniga. Siis muutub arütmia konstantseks, mis kiirendab südamepuudulikkuse teket koos stagnatsiooni ja hemodünaamiliste häiretega vereringes 20-30%.
Ventrikulaarsed süstooli faasid
Südametsükli kestusega 0,8 s on ventrikulaarne süstool 0,3–0,33 sekundit kahe perioodiga - pinge (0,08 s) ja väljutamine (0,25 s). Müokard hakkab kokku tõmbuma, kuid selle pingutustest ei piisavere väljapressimiseks vatsakeste õõnsusest. Kuid tekkiv rõhk võimaldab juba kodade klapid sulguda. Väljutusfaas toimub hetkel, mil süstoolne rõhk vatsakeste õõnsustes võimaldab osa verest väljutada.
Südametsükli pingefaas jaguneb asünkroonse ja isomeetrilise kontraktsiooni perioodiks. Esimene kestab umbes 0,05 s. ja see on tervikliku kokkutõmbumise algus. Areneb müotsüütide asünkroonne (juhuslik) kontraktsioon, mis ei too kaasa rõhu tõusu vatsakeste õõnes. Seejärel, pärast seda, kui erutus katab kogu müokardi massi, moodustub isomeetrilise kontraktsiooni faas. Selle tähtsus seisneb rõhu märkimisväärses tõusus vatsakeste õõnsuses, mis võimaldab sulgeda atrioventrikulaarsed klapid ja valmistuda suruma verd kopsutüvesse ja aordi. Selle kestus südametsüklis on 0,03 sekundit.
Ventrikulaarse süstooli faasi väljutusperiood
Ventrikulaarne süstool viib vere väljutamiseni eferentsete veresoonte õõnsustesse. Selle kestus on veerand sekundit ning see koosneb kiirest ja aeglasest faasist. Esiteks tõuseb rõhk vatsakeste õõnsustes maksimaalse süstoolse tasemeni ja lihaste kokkutõmbumine surub nende õõnsusest välja umbes 70% tegelikust mahust. Teine faas on aeglane väljutamine (0,13 s): süda pumpab ülejäänud 30% süstoolsest mahust eferentsetesse veresoontesse, kuid see toimub juba rõhu langusega, mis eelneb ventrikulaarsele diastoolile ja üldisele südamepausile.
Ventrikulaarsed diastoli faasid
Ventrikulaarne diastool (0,47 s) sisaldab lõõgastumisperioodi (0,12 sekundit) ja täitumist (0,25 sekundit). Esimene jaguneb protodiastoolseks ja müokardi isomeetriliseks lõõgastusfaasiks. Südametsükli täitumisperiood koosneb kahest faasist – kiire (0,08 sek) ja aeglane (0,17 sek).
Protodiastoolsel perioodil (0,04 sek), vatsakeste süstoli ja diastoli vahelise üleminekufaasi ajal langeb rõhk vatsakeste õõnsustes, põhjustades aordi- ja kopsuklappide sulgumise. Teises faasis on vatsakeste õõnsustes rõhu periood samaaegselt suletud klappidega.
Kiire täitumise perioodil avanevad koheselt atrioventrikulaarsed klapid ja veri voolab kodadest mööda rõhugradienti vatsakeste õõnsustesse. Samal ajal lisandub viimaste õõnsustele pidev alt sissevool sissevooluveenide kaudu, mistõttu väiksema kodade õõnsuste mahu korral pumpavad nad siiski sarnaselt vatsakestele sarnaseid vereportsjoneid. Pärast seda vatsakeste õõnsuste rõhu tippväärtuse tõttu aeglustub sissevool, algab aeglane faas. See lõpeb kodade kokkutõmbumisega, mis tekib vatsakeste diastoli korral.
