Какое давление развивается в левом предсердии при систоле

Спр. материал / КРОВООБРАЩЕНИЕ / 01.ЦИКЛ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЦИКЛ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Основными составляющими цикла сердеч­ной деятельности являются систола (сокра­щение) и диастола (расширение) предсердий и желудочков. До настоящего времени нет единого мнения о фазах цикла и смысле тер­мина «диастола». Некоторые авторы диасто­лой называют только процесс расслабления миокарда. Большинство авторов включают в диастолу как период расслабления мускула­туры, так и период покоя (пауза), для желу-

дочков это период наполнения. Очевидно, следует выделять систолу, диастолу и покой (паузу) предсердий и желудочков, поскольку диастола, как и систола, — динамический процесс.

Цикл сердечной деятельности разделяют на три основные фазы, каждая из которых имеет периоды.

Систола предсердий — 0,1 с (дополнитель­ное наполнение желудочков кровью).

Систола желудочков — 0,33 с. Период на­пряжения — 0,08 с (фаза асинхронного со­кращения — 0,05 с и фаза изометрического сокращения — 0,03 с).

Период изгнания крови — 0,25 с (фаза бы­строго изгнания — 0,12 с и фаза медленного изгнания — 0,13 с).

Общая пауза сердца — 0,37 с (период рас­слабления — диастола желудочков и их покоя, совпадающий с окончанием покоя предсердий).

Период расслабления желудочков — 0,12 с (протодиастола — 0,04 с и фаза изометричес­кого расслабления — 0,08 с).

Период основного наполнения желудоч­ков кровью — 0,25 с (фаза быстрого наполне­ния — 0,08 с и фаза медленного наполне­ния — 0,17 с).

Весь цикл сердечной деятельности длится 0,8 с при частоте сокращений 75 в 1 мин. Диастола желудочков и их пауза при такой частоте сердечных сокращений составляют 0,47 с (0,8 с — 0,33 с = 0,47 с), последние 0,1 с совпадают с систолой предсердий. Гра­фически цикл представлен на рис. 13.2.

Рассмотрим каждую фазу цикла сердечной деятельности.

А. Систола предсердий обеспечивает до­полнительную подачу крови в желудочки, она начинается после общей паузы сердца. К этому моменту вся мускулатура предсердий и желудочков расслаблена. Открыты атрио-вентрикулярные клапаны, они провисают в желудочки, расслаблены сфинктеры, пред­ставляющие собой кольцевую мускулатуру предсердий в области впадения вен в пред­сердия и выполняющие функцию клапанов.

Поскольку весь рабочий миокард расслаблен, давление в полостях сердца равно нулю. Из-за градиента давления в полостях сердца и артериальной системе полулунные клапаны закрыты.

Возбуждение и, следовательно, волна со­кращения предсердий начинаются в области впадения полых вен, поэтому одновременно с сокращением рабочего миокарда предсер­дий сокращается и мускулатура сфинктеров, выполняющих функцию клапанов, — они за­крываются, давление в предсердиях начинает расти, и дополнительная порция крови (при­мерно VS от конечно-диастолического объе­ма) поступает в желудочки.

Во время систолы предсердий кровь из них обратно в полые и легочные вены не возвра­щается, так как сфинктеры закрыты. К концу систолы давление в левом предсердии возрас­тает до 10-12 мм рт.ст., в правом — до 4- 8 мм рт.ст. Такое же давление к концу систо­лы предсердий создается и в желудочках. Та­ким образом, во время систолы предсердий сфинктеры предсердий закрыты, атриовент-рикулярные клапаны открыты. Поскольку в аорте и легочной артерии давление крови в этот период больше, то полулунные клапаны, естественно, все еще закрыты. После оконча­ния систолы предсердий, через 0,007 с (интер­систолический интервал), начинаются систо­ла желудочков, диастола предсердий и их покой. Последние длятся 0,7 с, предсердия при этом наполняются кровью (резервуарная функция предсердий). Значение систолы предсердий заключается еще и в том, что воз­никающее при этом давление обеспечивает дополнительное растяжение миокарда желу­дочков и последующее усиление их сокраще­ний во время систолы желудочков.

Б. Систола желудочков состоит из двух пе­риодов — напряжения и изгнания, каждый из которых делится на две фазы. В фазе асин­хронного (неодновременного) сокращения воз­буждение мышечных волокон распространя­ется по обоим желудочкам. Сокращение на­чинается с ближайших к проводящей системе сердца участков рабочего миокарда (сосочко-вых мышц, перегородки, верхушки желудоч­ков). К концу этой фазы в сокращение вовле­чены все мышечные волокна, поэтому давле­ние в желудочках начинает быстро повы­шаться, вследствие чего закрываются атрио-вентрикулярные клапаны и начинается фаза изометрического сокращения. Сокращающие­ся вместе с желудочками сосочковые мышцы натягивают сухожильные нити и препятству­ют выворачиванию клапанов в предсердия. Кроме того, эластичность и растяжимость су-

хожильных нитей смягчают удар крови об ат-риовентрикулярные клапаны, что обеспечи­вает долговечность их работы. Общая поверх­ность атриовентрикулярных клапанов боль­ше площади атриовентрикулярного отверс­тия, поэтому их створки плотно прижимают­ся друг к другу. Благодаря этому клапаны на­дежно смыкаются даже при изменениях объема желудочков и кровь не возвращается во время систолы желудочков обратно в предсердия. Во время фазы изометрического сокращения давление в желудочках быстро нарастает. В левом желудочке оно увеличива­ется до 70-80 мм рт.ст., в правом — до 15- 20 мм рт.ст. Как только давление в левом же­лудочке окажется больше диастолического давления в аорте (70-80 мм рт.ст.), а в пра­вом желудочке — больше диастолического давления в легочной артерии (15-20 мм рт.ст.), открываются полулунные клапаны и начинается период изгнания.

Оба желудочка сокращаются одновремен­но, причем волна их сокращения начинается в верхушке сердца и распространяется вверх, выталкивая кровь из желудочков в аорту и легочный ствол. В период изгнания длина мышечных волокон и объем желудочков уменьшаются, атриовентрикулярные клапа­ны закрыты, так как давление в желудочках высокое, а в предсердиях оно равно нулю. В период быстрого изгнания давление в левом желудочке достигает 120-140 мм рт.ст. (систолическое давление в аорте и крупных артериях большого круга), а в правом желу­дочке — 30-40 мм рт.ст. В период медленно­го изгнания давление в желудочках начинает падать. Состояние клапанов сердца пока не изменяется — закрыты только атриовентри­кулярные клапаны, полулунные клапаны от­крыты, предсердные сфинктеры также от­крыты, потому что весь миокард предсердий расслаблен, кровь заполняет предсердия.

Читайте также:  Какое здоровое давление у детей

Во время периода изгнания крови из же­лудочков реализуется процесс засасывания крови из крупных вен в предсердия. Это обу­словлено тем, что плоскость атриовентрику-лярной «перегородки», которую формируют соответствующие клапаны, смещается по на­правлению к верхушке сердца, при этом предсердия, находящиеся в расслабленном состоянии, растягиваются, что способствует заполнению их кровью.

Вслед за фазой изгнания начинаются диа­стола желудочков и их пауза (покой), с кото­рой частично совпадает и пауза предсердий, поэтому данный период сердечной деятель­ности предлагается называть общей паузой сердца.

В. Общая пауза сердца начинается с про-тодиастолы — это период от начала расслаб­ления мышц желудочков до закрытия полу­лунных клапанов. Давление в желудочках становится несколько ниже, чем в аорте и ле­гочной артерии, поэтому полулунные клапа­ны закрываются. В фазе изометрического рас­слабления полулунные клапаны уже закрыты, а атриовентрикулярные еще не открыты. По­скольку расслабление желудочков продолжа­ется, давление в них падает, что приводит к открытию атриовентрикулярных клапанов массой крови, накопившейся во время диа­столы в предсердиях. Начинается период на­полнения желудочков, расширение которых обеспечено несколькими факторами.

1. Расслабление желудочков и расширение их камер происходит в основном за счет части энергии, которая расходуется во время систолы на преодоление сил упругости серд­ца (потенциальная энергия). Во время систо­лы сердца сжимаются его соединительно­тканный упругий каркас и мышечные волок­на, которые имеют различное направление в разных слоях. Желудочек в этом отношении можно сравнить с резиновой грушей, которая принимает прежнюю форму после того, как на нее надавили, расширение желудочков оказывает некоторое присасывающее дейст­вие.

2. Левый желудочек (правый — в мень­шей степени) во время фазы изометрическо­го сокращения мгновенно становится круг­лым, поэтому в результате действия сил гра­витации обоих желудочков и находящейся в них крови быстро растягиваются крупные сосуды, на которых «висит» сердце. При этом атриовентрикулярная «перегородка» несколько смещается вниз. При расслабле­нии мускулатуры желудочков атриовентри­кулярная «перегородка» вновь поднимается вверх, что также способствует расширению камер желудочков, ускоряет наполнение их кровью.

3. В фазе быстрого наполнения кровь, скопившаяся в предсердиях, сразу провали­вается в расслабленные желудочки и способ­ствует их расправлению.

4. Расслаблению миокарда желудочков способствует давление крови в коронарных артериях, которая в это время начинает уси­ленно поступать из аорты в толщу миокарда («гидравлический каркас сердца»).

5. Дополнительное растяжение мускулату­ры желудочков осуществляется за счет энер­гии систолы предсердий (повышение давле­ния в желудочках во время систолы предсер­дий).

6. Остаточная энергия венозной крови, сообщенная ей сердцем во время систолы (этот фактор действует в фазе медленного на­полнения).

Таким образом, во время общей паузы предсердий и желудочков сердце отдыхает, его камеры наполняются кровью, миокард интенсивно снабжается кровью, получает кислород и питательные вещества. Это весь­ма важно, так как во время систолы коронар­ные сосуды сжимаются сокращающимися мышцами, при этом кровоток в коронарных сосудах практически отсутствует.

Соседние файлы в папке КРОВООБРАЩЕНИЕ

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Источник

ВНУТРИСЕРДЕЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Внутрисердечное давление — давление в полостях сердца, возникающее в процессе его ритмической деятельности. Величина Внутрисердечного давления различна для каждой камеры сердца и изменяется в разные моменты сердечного цикла. Она зависит от степени кровенаполнения камер, сократительной функции миокарда и величины сопротивления путей оттока крови, а также ряда других кардиальных и экстракардиальных факторов — радиуса кривизны камер сердца, степени натяжения соединительнотканной основы сердца, внутригрудного давления.

Регистрация изменений Внутрисердечного давления во времени в виде кривых давления в полостях сердца позволяет охарактеризовать состояние внутрисердечной гемодинамики и кровообращения в целом и получить необходимую информацию о степени и характере нарушений насосной функции сердца при различных патологических состояниях (см. Кровообращение).

Изменение давления в аорте, левом желудочке и левом предсердии в процессе сердечного цикла

Изменение давления в аорте, левом желудочке и левом предсердии в процессе сердечного цикла: 1 — фаза наполнения, обусловленная систолой предсердий; 2 — фаза асинхронного сокращения; 3 — фаза изометрического сокращения; 4 — фаза изгнания; 5 — протодиастолический период; 6 — фаза изометрического расслабления; 7 — фаза быстрого наполнения; 8 — фаза медленного наполнения; а, с, x, v, у — волны внутрисердечного давления: а — развивается во время систолы предсердий; с — возникает в момент закрытия атрио-вентрикулярных клапанов; x — связана с расслаблением миокарда предсердий; v — обусловлена притоком крови из легочных и полых вен; у — развивается в начале диастолического наполнения желудочков. По оси ординат — величина давления. Внизу — отметчик времени.

Большинство авторов на кривой давления в предсердии выделяет три положительные волны — а, с и v и две отрицательные волны (коллапса) — х и у (рис.). Начало волны а по времени совпадает с серединой или последней третью зубца P на ЭКГ. При нарушениях систолической деятельности предсердий, что имеет место, напр., у больных с мерцательной аритмией, волна а на кривой давления отсутствует. Волна с возникает в момент закрытия атрио-вентрикулярных клапанов, т.е. в начале систолы желудочка. Причина возникновения волны с — толчкообразное выпячивание митрального клапана в предсердие в начале изометрического сокращения желудочка. Волна х связана с понижением давления и по времени соответствует периоду расслабления миокарда предсердия. Основной причиной появления волны х считается увеличение объема предсердий вследствие расслабления мышечных волокон. За время волны х давление в предсердии достигает атмосферного или снижается на несколько миллиметров ртутного столба. В дальнейшем волна х сменяется волной v, к-рая обусловлена увеличением притока крови в предсердия из легочных и полых вен. Волна у следует после пика волны v и ее начало во времени совпадает с моментом открытия атрио-вентрикулярных клапанов и началом диастолического наполнения желудочков. В этот период внутрипредсердное давление снижается параллельно со снижением давления в левом желудочке до конечного диастолического давления (конечное диастолическое давление — давление в полостях желудочков непосредственно перед закрытием атрио-вентрикулярных клапанов). За волной у следует полого возрастающая часть кривой внутрипредсердной давления. Для заполнения кровью левого предсердия, упруго-эластические свойства к-рого более высоки, чем правого предсердия, необходимо более высокое давление. Согласно имеющимся в литературе данным, полученным при зондировании сердца здоровых людей, в левом предсердии средняя величина волны а составляет 10-11 мм рт. ст., волны v -12 -14 мм рт. ст. Среднее давление в левом предсердии, равное интегральной величине всех колебаний, находится в диапазоне 8-9 мм рт. ст., в правом предсердии — составляет 3 мм рт. ст.

Читайте также:  Выносной топливный насос волга какое давление

В экспериментах установлено, что кривая зависимости внутрипредсердного давления от объема наполнения предсердий сохраняет линейный характер до 9-11 мм рт. ст. При дальнейшем увеличении объема прирост внутрипредсердного давления происходит в значительно большей степени.

Для анализа сердечного цикла в основном исследуют длительность отдельных его фаз и определяют среднюю и максимальную скорость изменения давления в полостях желудочков в периоды изометрического напряжения и релаксации. Систола желудочков начинается фазой асинхронного сокращения, в течение к-рой происходит последовательное вовлечение отдельных участков миокарда левого и правого желудочков в сократительный процесс. В эту фазу происходит изменение конфигурации полости желудочков при незначительном увеличении внутрижелудочкового давления. Фаза изометрического сокращения начинается с момента закрытия атрио-вентрикулярных клапанов. Подъем кривой внутрижелудочкового давления в эту фазу наиболее крутой и прерывается небольшим изгибом или зазубриной, которые отражают открытие соответствующих полулунных клапанов и во времени совпадают с началом периода изгнания крови в аорту или легочную артерию. Следующий период — период изгнания, подразделяется на фазы максимального и редуцированного изгнания. В фазу максимального изгнания, к-рая в норме начинается с момента открытия соответствующих полулунных клапанов и по продолжительности соответствует 1/3 всего периода изгнания, выбрасывается 2/3 ударного объема крови.

Систола желудочков заканчивается фазой редуцированного изгнания. В этот период давление в желудочках постепенно снижается, достигая уровня давления в аорте и легочной артерии.

Диастола желудочков начинается коротким протодиастолическим периодом, который соответствует времени, необходимому для закрытия полулунных клапанов, и обычно на кривой внутрижелудочкового давления проявляется отдельным зубцом на нисходящем колене. В фазу изометрического расслабления, наступающую с момента закрытия полулунных клапанов и продолжающуюся до открытия атрио-вентрикулярных клапанов, происходит быстрое снижение внутрижелудочкового давления до уровня предсердного. В момент уравнивания давления в предсердиях и желудочках происходит открытие атрио-вентрикулярных клапанов и начинается период быстрого наполнения желудочков. С этого момента форма кривой, отражающей изменение давления в желудочке, существенно не отличается от формы кривой, отражающей изменение давления в предсердии. В правом желудочке систолическое давление в среднем равно 25 мм рт. ст., диастолическое. — 2 мм рт. ст.; в левом желудочке соответственно — 120 и 4 мм рт. ст.

При клинической оценке данных, полученных с помощью метода прямой катетеризации сердца (см.), одним из признаков нарушения сократительного состояния миокарда может служить увеличение конечно-диастолического давления в левом желудочке св. 12 мм рт. ст., в правом — св. 5 мм рт. ст. Однако эти данные не имеют абсолютного значения, т. к. уровень конечно-диастолического давления в желудочках зависит от нескольких факторов. Так, повышение конечно-диастоли-ческого внутрижелудочкового давления может быть обусловлено гипертрофией миокарда, повышением ригидности его стенок, вызванной увеличением сопротивления пути оттока из желудочка; возрастанием диастолического наполнения желудочков при дефекте клапанов или врожденных пороках сердца с шунтированием. Наряду с этим существуют многочисленные клинические наблюдения, в которых показано, что резкая дилатация полости желудочка, сочетающаяся с выраженным снижением сократительной способности миокарда, может протекать при нормальных цифрах конечно-диастолического давления.

Из сказанного следует, что прогностическое значение величины конечно-диастолического внутрижелудочкового давления ограничено и может иметь значение в сочетании с другими гемодинамическими показателями (см. Кровообращение). Наиболее точную информацию о функциональном состоянии сократительного аппарата сердечной мышцы дают показатели скорости укорочения мышечных волокон. При этом установлено, что механизм инотропии, регулирующий силу и скорость сокращения сердечной мышцы, в определенном диапазоне изменения предъявляемых к миокарду желудочка нагрузок может реализовать свое влияние без изменения исходной длины мышечных волокон. Все сказанное выше послужило основой для введения в клиническую практику ряда показателей, позволяющих непосредственно оценивать сократительное состояние миокарда по результатам внутрижелудочкового зондирования (внутрисистолический показатель, время напряжения и др.)

Получен ряд дополнительных сведений, позволяющих установить более тесную зависимость между внутрижелудочковым давлением и состоянием миокарда.

Установлено, что наиболее точным показателем (индексом) сократительной способности миокарда является отношение максимальной скорости повышения давления в желудочке в фазу изометрического сокращения к величине внутрижелудочкового давления в момент максимальной скорости его нарастания. В условиях изоволюмического состояния желудочков скорость укорочения сократительных элементов мышечных волокон равна скорости удлинения последовательно с ними соединенных упругих (реактивных) элементов. При неизменной величине модуля упругости реактивных элементов (по данным большинства авторов он равен 28) с помощью математических преобразований можно получить уравнение зависимости скорости сокращения миофибрилл в изометрической фазе сердечного цикла от величины внутрижелудочкового давления Vсэ = (dp/dt)/(K*P), где Vсэ — скорость сокращения миофибрилл; К — эмпирически вычисляемый модуль упругости, равный 28; dp/dt — мгновенная скорость изменения внутрижелудочкового давления, а P — величина внутрижелудочкового давления, соответствующая этой скорости.

Читайте также:  Какая смородина понижает давление

Применение вычислительных машин (при постоянной регистрации величины и скорости изменения внутрижелудочкового давления) позволяет построить кривую изменения скорости укорочения сократительных элементов миокарда, что дает весьма ценную дополнительную информацию о состоянии сердечной мышцы.

Исключительно важным для оценки биомеханики сердца является знание природы диастолического расслабления миокарда. Согласно биофизическим представлениям о мышечном сокращении смена систолического напряжения миофибрилл диастолической релаксацией обеспечивается активным, связанным с затратой энергии освобождением миофибрилл от ионов кальция. Максимальная скорость диастолической релаксации желудочков может служить показателем эффективности функционирования внутриклеточной системы, осуществляющей связывание кальция.

Для получения достаточно полного представления о состоянии внутрисердечной гемодинамики необходимо знать следующие показатели: величину каждой волны и среднее давление в предсердиях, максимальное систолическое давление, минимальное диастолическое давление в желудочках и конечно-диастолическое давление в них.

В клин, практике измерение и регистрацию В. д. чаще всего применяют для дифференциальной диагностики пороков сердца (см.), оценки гипертензии малого круга кровообращения (см.), выявления ранних или латентных стадий сердечно-сосудистой недостаточности (см.) различного происхождения.

Приборы для измерения внутрисердечного давления представляют собой манометры (электроманометры), чувствительный элемент которых непосредственно воспринимает изменения давления в исследуемой области. Для этой цели он либо сообщается через катетер с исследуемой полостью, либо непосредственно вводится в эту полость (см. Катетеризация сердца). Приборы для измерения В. д. относятся к приборам прямого измерения кровяного давления (см. Сердце, инструментальные методы исследования). Измеряемой величиной обычно является мгновенное значение давления в определенной точке, или среднее (среднее динамическое), или максимальное и минимальное значения давления в течение сердечного цикла.

Первым прибором, позволяющим удовлетворительно регистрировать В. д., был оптический манометр Франка, с помощью к-рого Франк (О. Frank) в 1906-1910 гг. получил первые записи давления в полостях сердца. С помощью этого прибора Уиггерс (С. Wiggers, 1921) записал В. д. и давление в магистральных сосудах, что дало ему возможность детально описать структуру сердечного цикла. С помощью оптического манометра, разработанного в 1934 г. Хамилтоном (W. Hamilton), Курнан (A. Cournand) записал В. д. у человека (Курнан предложил использовать катетер для измерения В. д.).

С 40-х годов для измерения В. д. используются электронные манометры (электроманометры): емкостные Лилли (Lilly, 1942) и Хансен (Hansen, 1949), манометры сопротивления Ламберта и Вуда (Е. Lambert, E. H. Wood, 1947) и др. Они отличаются от оптических лишь тем, что перемещение в них чувствительного элемента (мембраны) преобразуется в электрические показатели. Применение электроники позволило получить миниатюрные конструкции манометрических преобразователей. Веттеррер (Wetterrer, 1943), Гауэр и Джайнепп (О. H. Gauer, Gienapp, 1950), А. Г. Семенов (1956) разработали вводимые в организм датчики диам. 2-3 мм.

Приборы для измерения Внутрисердечного давления состоят из двух основных составных частей: измерительной части (электроманометр) и калибровочно-проточной системы. Первая воспринимает, измеряет и преобразует сигнал для подачи на регистрирующий прибор. Вторая служит для заполнения всех содержащих жидкую среду коммуникаций физиологическим раствором, калибровки электроманометра, для создания постоянного тока жидкости в периоды между измерениями, функционируя при этом как инфузионная система.

Электроманометр состоит из трех последовательно соединенных звеньев: звена передачи давления — катетера (или иглы, соединенной с катетером), измерителя давления и функционального преобразователя.

Измеритель давления преобразует сигнал, имеющий физ. форму давления, в электрическую, удобную для передачи на функциональный преобразователь или непосредственно на регистратор. Входным элементом измерителя является чувствительная мембрана, отвечающая деформацией на изменение давления.

Функциональный преобразователь вводится при необходимости качественного преобразования сигнала с целью придать ему новый информационный смысл, напр, для дифференцирования или интегрирования (определения среднего динамического давления), нахождения максимального или минимального значений. Регистратором обычно служит многоканальный электрокардиограф.

См. также Кровяное давление.

Библиография Волынский Ю. Д. Изменения внутрисердечной гемодинамики при заболеваниях сердца, Л., 1969; Зорин А. Б., Колесов Е. В. и Силин В. А. Инструментальные методы диагностики пороков сердца и сосудов, Л., 1972; Мешалкин E. Н. Зондирование и контрастное исследование сердца и магистральных сосудов, М., 1954; Петросян Ю. С. Катетеризация сердца при ревматических пороках, М., 1969; Углов Ф. Г., Некласов Ю. Ф. и Герасин В. А. Катетеризация сердца и селективная ангиокардиография, Л., 1974, библиогр.; Уиггерс К. Д. Динамика кровообращения, пер. с англ., М., 1957; Cardiac mechanics, Physiological, clinical and mathematical considerations, ed. by S. Mirsky, a. o., N. Y., 1974; Zimmermann H. A. Intravascular catheterization, Springfield, 1966.

A. А. Абиндер, С. М. Каменкер; E. К. Лукьянов (техн.).

Источник