Сердечный цикл: фазы систолы и диастолы¶

Сердечный цикл — это последовательность механических и электрических процессов, происходящих в сердце за одно полное сокращение и расслабление, обеспечивающих нагнетание крови в сосуды. Цикл состоит из двух основных фаз: систолы (сокращения) и диастолы (расслабления). У человека при частоте сердечных сокращений 75 ударов в минуту длительность одного цикла составляет в среднем 0,8 секунды.

¶Фазы сердечного цикла

Сердечный цикл условно делится на три крупных периода: систола предсердий, систола желудочков и общая диастола (пауза).

¶Систола предсердий

Длится около 0,1 секунды. В эту фазу предсердия сокращаются, выталкивая оставшуюся в них кровь через открытые атриовентрикулярные клапаны в расслабленные желудочки. В норме предсердия выступают лишь «усилителем» — в покое через них в желудочки поступает около 20–30 % объёма крови, остальное проходит пассивно в диастолу. В конце систолы предсердий желудочки заполнены конечным диастолическим объёмом (около 120–130 мл).

¶Систола желудочков

Длится около 0,33 секунды и состоит из двух фаз:

• Период напряжения (0,08 с). Желудочки сокращаются, давление в них растёт. Когда оно превышает давление в предсердиях, атриовентрикулярные клапаны захлопываются. В этот момент возникает первый тон сердца. Пока давление не превысило давление в аорте и лёгочном стволе, клапаны полулунные закрыты, и кровь не выходит — этот этап называется фазой изометрического (изоволюметрического) сокращения.
• Период изгнания (0,25 с). Когда давление в левом желудочке превышает давление в аорте (около 80 мм рт. ст.), полулунные клапаны открываются, и кровь выбрасывается в сосуды. Различают фазу быстрого (0,12 с) и медленного (0,13 с) изгнания. К концу систолы в желудочках остаётся конечный систолический объём — около 40–50 мл.

¶Диастола желудочков

Длится около 0,47 секунды. После окончания изгнания давление в желудочках падает, и полулунные клапаны захлопываются (возникает второй тон сердца). Начинается период изометрического расслабления (0,08 с), когда все клапаны закрыты. Затем открываются атриовентрикулярные клапаны, и кровь из предсердий начинает пассивно заполнять желудочки — фаза быстрого наполнения (0,09 с), затем медленного наполнения (диастазис, 0,19 с). Завершает цикл систола предсердий, которая вносит дополнительный объём.

¶Общая пауза

В конце диастолы желудочков предсердия также расслаблены — это состояние называется общей диастолой. В этот момент давление в камерах сердца минимально, что способствует заполнению сердца кровью из вен.

¶Давление и объёмы в фазах цикла

Ключевые показатели гемодинамики меняются следующим образом:

¶Регуляция длительности фаз

Длительность фаз зависит от частоты сердечных сокращений. При тахикардии (учащении пульса) в первую очередь укорачивается диастола, а систола желудочков сокращается незначительно. Это приводит к тому, что при очень высокой частоте сердце не успевает наполниться кровью, что снижает эффективность кровообращения. При брадикардии (урежении пульса) удлиняется общая пауза, что увеличивает время наполнения желудочков.

¶Значение фаз для кровообращения

Чередование систолы и диастолы обеспечивает непрерывность кровотока. Систола желудочков создаёт градиент давления, необходимый для продвижения крови по сосудам, а диастола позволяет сердцу восстановиться и заполниться кровью без чрезмерного напряжения. Коронарные артерии, питающие само сердце, наполняются кровью преимущественно во время диастолы, поэтому при тахикардии и укорочении диастолы возрастает риск ишемии миокарда.

Нарушения в последовательности фаз (например, при мерцательной аритмии, когда предсердия не сокращаются синхронно) снижают эффективность наполнения желудочков и могут приводить к сердечной недостаточности.