Il corpo umano funziona grazie alla presenza del sistema circolatorio e della nutrizione cellulare. Il cuore come organo principale del sistema circolatorio è in grado di fornire un apporto ininterrotto di tessuti con substrati energetici e ossigeno. Ciò si ottiene attraverso il ciclo cardiaco, la sequenza di fasi del lavoro del corpo, associate all' alternanza costante di riposo e carico.
Questo concetto dovrebbe essere considerato da diversi punti di vista. In primo luogo, dal punto di vista morfologico, cioè dal punto di vista di una descrizione di base delle fasi del lavoro del cuore come alternanza di sistole con diastole. In secondo luogo, con l'emodinamica, associata alla decodifica delle caratteristiche capacitive e barometriche nelle cavità del cuore in ogni fase della sistole e della diastole. Nell'ambito di questi punti di vista, verrà di seguito considerato il concetto di ciclo cardiaco e dei suoi processi costitutivi.
Caratteristiche dell'opera del cuore
Il lavoro ininterrotto del cuore dal momento della sua deposizione in embriogenesi fino alla morte dell'organismo è assicurato dall' alternanza di sistole con diastole. Ciò significa che il corpo non lavora costantemente. Il più delle volte, il cuore riposa anche, il che gli consente di provvedere ai bisogni del corpo per tutta la vita. Il lavoro di alcune strutture del corpo avviene al momento del riposo di altre, necessario per garantire la costanza della circolazione sanguigna. In questo contesto è opportuno considerare il ciclo dei battiti cardiaci da un punto di vista morfologico.
Fondamenti di morfofisiologia del cuore
Il cuore nei mammiferi e negli esseri umani è costituito da due atri che fluiscono nelle cavità ventricolari (VP) attraverso le aperture atrioventricolari (AV) con valvole (AVK). Sistole e diastole si alternano e il ciclo termina con una pausa cardiaca generale. Non appena il sangue viene espulso dal VP nell'aorta e nell'arteria polmonare, la pressione al loro interno diminuisce. Una corrente retrograda si sviluppa da questi vasi nei ventricoli, che viene rapidamente interrotta dall'apertura delle valvole. Ma in questo momento, la pressione idrostatica atriale è superiore alla pressione ventricolare e gli AVK sono costretti ad aprirsi. Di conseguenza, sulla differenza di pressione, nel momento in cui la sistole ventricolare è passata, ma gli atri non sono giunti, si verifica il riempimento ventricolare.
Questo periodo è anche chiamato pausa cardiaca generale, che dura fino a quando la pressione nelle cavità ventricolare (VD) e atriale (AA) del lato corrispondente non si equalizza. Non appena ciò è accaduto, la sistole atriale inizia a spingere la porzione rimanente di sangue nel pancreas. Dopo di esso, quando il resto del sangue viene spremuto nelle cavità ventricolari, la pressione nel ventricolo destro diminuisce. Ciò provoca il flusso sanguigno passivo: nell'atrio sinistrolo scarico venoso viene effettuato dalle vene polmonari e nella destra - da quelle cave.
Vista sistemica del ciclo cardiaco
Il ciclo dell'attività cardiaca inizia con la sistole ventricolare - espulsione del sangue dalle loro cavità insieme alla simultanea diastole degli atri e all'inizio del loro riempimento passivo sulla differenza di pressione nei vasi afferenti, dove in questo momento è più alto che negli atri. Dopo la sistole ventricolare, c'è una pausa cardiaca generale - la continuazione del riempimento atriale passivo con pressione negativa nei ventricoli.
A causa della maggiore pressione emodinamica nell'AR e bassa nel RV, insieme alla continuazione del riempimento atriale passivo, le valvole AV si aprono. Il risultato è un riempimento ventricolare passivo. Non appena la pressione nelle cavità atriali e ventricolari si equalizza, la corrente passiva diventa impossibile e il reintegro atriale si interrompe, provocando la contrazione delle stesse per continuare a pompare una porzione aggiuntiva nelle cavità ventricolari.
Dalla sistole atriale, la pressione nelle cavità ventricolari aumenta in modo significativo, viene provocata la sistole ventricolare - la contrazione muscolare del suo miocardio. Il risultato è un aumento della pressione nelle cavità e la chiusura delle valvole del tessuto connettivo atrioventricolare. A causa del ripristino alla bocca dell'aorta e del tronco polmonare, si forma pressione sulle valvole corrispondenti, che sono costrette ad aprirsi nella direzione del flusso sanguigno. Questo completa il ciclo cardiaco: il cuore ricomincia il riempimento passivo degli atri nel lorodiastole e oltre al momento della pausa cardiaca generale.
Il cuore si ferma
Ci sono molti episodi di riposo nel lavoro del cuore: diastole negli atri e nei ventricoli, oltre a una pausa generale. La loro durata può essere calcolata, anche se dipende molto dalla frequenza cardiaca. A 75 battiti/min, il tempo di ciclo cardiaco sarà di 0,8 secondi. Questo periodo includeva sistole atriale (0,1 s) e contrazione ventricolare - 0,3 secondi. Ciò significa che gli atri riposano per circa 0,7 s e i ventricoli 0,5 s Durante il riposo entra anche una pausa generale (0,5 s).
Circa 0,5 secondi il cuore si riempie passivamente e 0,3 secondi si contrae. Atri, il tempo di rilassamento è 3 volte più lungo rispetto ai ventricoli, sebbene pompano volumi di sangue simili. Tuttavia, entrano principalmente nei ventricoli tramite corrente passiva lungo un gradiente di pressione. Il sangue per gravità al momento della bassa pressione nelle cavità cardiache entra nelle cavità, dove si accumula per la successiva contrazione ed espulsione nei vasi efferenti.
Significato dei periodi di rilassamento del cuore
Nella cavità del cuore, il sangue entra attraverso i fori: negli atri - attraverso le bocche delle vene cave e polmonari, e nei ventricoli - attraverso l'AVC. La loro capacità è limitata e il riempimento effettivo richiede più tempo della sua espulsione attraverso la circolazione. E le fasi del ciclo cardiaco sono esattamente ciò che è necessario per un sufficiente riempimento del cuore. Più piccole sono queste pause, meno si riempiranno gli atri, meno sanguesarà diretto ai ventricoli e, di conseguenza, ai circoli della circolazione sanguigna.
Con un aumento della frequenza effettiva delle contrazioni, che si ottiene accorciando il periodo di rilassamento, il riempimento delle cavità diminuisce. Questo meccanismo rimane ancora efficace per la rapida mobilizzazione delle riserve funzionali del corpo, ma un aumento della frequenza delle contrazioni provoca un aumento del volume minuto di circolazione sanguigna solo fino a un certo limite. Al raggiungimento di un'elevata frequenza di contrazioni, il riempimento delle cavità dovuto alla brevissima diastole diminuirà notevolmente, così come il livello della pressione sanguigna.
Tachiaritmie
Il meccanismo sopra descritto è la base per ridurre la resistenza fisica in un paziente con tachiaritmie. E se la tachicardia sinusale, se necessario, consente di aumentare la pressione e mobilitare le risorse del corpo, allora la fibrillazione atriale, la tachicardia sopraventricolare e ventricolare, la fibrillazione ventricolare e la tachisistolia ventricolare nella sindrome di WPW portano a un calo della pressione.
La manifestazione dei disturbi del paziente e la gravità della sua condizione parte dal disagio e dalla mancanza di respiro fino alla perdita di coscienza e alla morte clinica. Le fasi del ciclo cardiaco, discusse sopra in termini di importanza delle pause e del loro accorciamento nelle tachiaritmie, sono l'unica semplice spiegazione del perché le aritmie dovrebbero essere trattate se hanno un contributo emodinamico negativo.
Caratteristiche della sistole atriale
La sistole atriale (atriale) dura circa 0,1 s: i muscoli atriali si contraggono simultaneamente secondo il ritmo generato dal senonodo. La sua importanza sta nel pompare circa il 15% del sangue nella cavità dei ventricoli. Cioè, se il volume sistolico del ventricolo sinistro è di circa 80 ml, circa 68 ml di questa porzione hanno riempito passivamente il ventricolo nella diastole atriale. E solo 12 ml vengono pompati dalla sistole atriale, che consente al livello di pressione di aumentare per chiudere le valvole durante la sistole ventricolare.
Fibrillazione atriale
In condizioni di fibrillazione atriale, il loro miocardio è costantemente in uno stato di contrazione caotica, che non consente la formazione di una sistole atriale solida. Per questo motivo, l'aritmia fornisce un contributo emodinamico negativo: impoverisce il flusso sanguigno alle cavità ventricolari di circa il 15-20%. Il loro riempimento è effettuato per gravità durante una pausa cardiaca generale e durante il periodo di sistole ventricolare. Ecco perché una parte della porzione di sangue rimane sempre negli atri ed è costantemente scossa, moltiplicando il rischio di trombosi nel sistema circolatorio.
La ritenzione di sangue nelle cavità del cuore, e in questo caso negli atri, porta al loro allungamento graduale e rende impossibile mantenere il ritmo con una cardioversione riuscita. Quindi l'aritmia diventerà costante, il che accelera lo sviluppo dell'insufficienza cardiaca con ristagno e disturbi emodinamici della circolazione del 20-30%.
Fasi della sistole ventricolare
Con la durata del ciclo cardiaco di 0,8 s, la sistole ventricolare sarà di 0,3 - 0,33 secondi con due periodi: tensione (0,08 s) ed espulsione (0,25 s). Il miocardio inizia a contrarsi, ma i suoi sforzi non sono sufficientiper spremere il sangue dalla cavità ventricolare. Ma la pressione creata consente già la chiusura delle valvole atriali. La fase di eiezione avviene nel momento in cui la pressione sistolica nelle cavità ventricolari permette l'espulsione di una porzione di sangue.
La fase di tensione nel ciclo cardiaco si divide nel periodo di contrazione asincrona e isometrica. Il primo dura circa 0,05 s. ed è l'inizio di una contrazione integrale. Si sviluppa una contrazione asincrona (casuale) dei miociti, che non porta ad un aumento della pressione nella cavità ventricolare. Quindi, dopo che l'eccitazione copre l'intera massa del miocardio, si forma la fase di contrazione isometrica. La sua importanza sta in un significativo aumento della pressione nella cavità dei ventricoli, che consente di chiudere le valvole atrioventricolari e prepararsi a spingere il sangue nel tronco polmonare e nell'aorta. La sua durata nel ciclo cardiaco è di 0,03 secondi.
Periodo di eiezione della fase della sistole ventricolare
La sistole ventricolare procede all'espulsione del sangue nella cavità dei vasi efferenti. La sua durata è di un quarto di secondo ed è composta da una fase veloce e una lenta. In primo luogo, la pressione nelle cavità ventricolari sale al massimo sistolico e la contrazione muscolare spinge fuori dalla loro cavità una porzione di circa il 70% del volume effettivo. La seconda fase è l'espulsione lenta (0,13 s): il cuore pompa il restante 30% del volume sistolico nei vasi efferenti, tuttavia ciò si verifica già con una diminuzione della pressione, che precede la diastole ventricolare e una pausa cardiaca generale.
Fasi della diastole ventricolare
La diastole ventricolare (0,47 s) include un periodo di rilassamento (0,12 secondi) e riempimento (0,25 secondi). La prima è suddivisa in fase di rilassamento isometrico protodiastolico e miocardico. Il periodo di riempimento del ciclo cardiaco consiste in due fasi: veloce (0,08 sec) e lenta (0,17 sec).
Durante il periodo protodiastolico (0.04 sec.), la fase di transizione tra sistole ventricolare e diastole, la pressione nelle cavità ventricolari diminuisce, provocando la chiusura delle valvole aortica e polmonare. Nella seconda fase, c'è un periodo di pressione zero nelle cavità ventricolari con valvole chiuse contemporaneamente.
Durante il periodo di riempimento rapido, le valvole atrioventricolari si aprono istantaneamente e il sangue scorre lungo il gradiente di pressione nelle cavità ventricolari dagli atri. Allo stesso tempo, le cavità di questi ultimi sono costantemente integrate dall'afflusso attraverso le vene portanti, motivo per cui, con un volume minore delle cavità degli atri, pompano ancora porzioni di sangue simili, come i ventricoli. Dopodiché, a causa del valore di picco della pressione nelle cavità ventricolari, l'afflusso rallenta, inizia una fase lenta. Finirà con una contrazione atriale che si verifica nella diastole ventricolare.
