HJÄRTCYKEL: FASER OCH DERAS EGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

Den hjärtcykel innefattar en repetitiv sekvens av händelser av kontraktion, avslappning, och fyllning av ventriklarna som inträffar under hjärtslag. Dessa faser är vanligtvis generaliserade i systolisk och diastolisk funktion. Den första hänvisar till hjärtas sammandragning och den andra till organets avkoppling.

Cykeln kan studeras med olika metoder. Om ett elektrokardiogram används kommer vi att kunna skilja olika typer av vågor, nämligen: P-vågor, QRS-komplex, T-vågor och slutligen U-vågor, där var och en motsvarar en exakt händelse av hjärtans elektriska cykel, associerad med depolarisationsfenomen och ompolarisering.

Källa: DanielChangMD reviderade originalverk av DestinyQx

Det klassiska grafiska sättet att representera hjärtcykeln kallas ett Wiggers-diagram.

Hjärtcykelns funktion är att uppnå fördelning av blod genom alla vävnader. För att denna kroppsvätska ska uppnå effektiv cirkulation genom kroppens kärlsystem måste det finnas en pump som utövar tillräckligt med tryck för dess rörelse: hjärtat.

Ur medicinsk synvinkel är studien av hjärtcykeln användbar för diagnos av en serie hjärtpatologier.

Historiskt perspektiv

Studier relaterade till hjärtcykeln och hjärtans funktion går tillbaka till början av 1700-talet, där forskaren Harvey först beskrev hjärtans rörelser. Senare, på 1900-talet, representerade Wiggers dessa rörelser grafiskt (mer om denna graf senare).

Tack vare bidraget från dessa forskare definierades hjärtcykeln som den tidsperiod där fenomenen systoler och diastoler uppstår. I det första inträffar sammandragningen och utstötningen av ventrikeln och i den andra inträffar avslappning och fyllning.

Efterföljande forskning med isolerad muskel som en experimentell modell har förvandlat det traditionella konceptet för hjärtcykeln som Wiggers ursprungligen föreslog.

Förändringen gjordes inte med avseende på de väsentliga stegen i cykeln, utan i termer av de två nämnda fenomenen - systoler och diastoler - som utvecklas kontinuerligt.

Av de tidigare angivna orsakerna föreslår Brutsaert en serie modifieringar mer i linje med den experimentella modellen, inklusive relaxationsfenomen.

Hjärta anatomi

För att få en bättre förståelse av hjärtcykeln är det nödvändigt att känna till vissa anatomiska aspekter av hjärtat. Detta pumpande organ finns i djurriket, men skiljer sig mycket beroende på släkt. I den här artikeln kommer vi att fokusera på beskrivningen av den typiska hjärtmodellen för ett däggdjur.

Hjärtat i däggdjur kännetecknas huvudsakligen av dess effektivitet. Hos människor är det beläget i bröstkaviteten. Väggarna i detta organ kallas endokardium, myokardium och epikardium.

Det består av fyra kammare, varav två är atria och de återstående två är ventriklar. Denna separering säkerställer att syresatt och deoxygenerat blod inte blandas.

Blod kan cirkulera inuti hjärtat tack vare närvaron av ventiler. Vänster atrium öppnas till ventrikeln genom mitralventilen, som är bicuspid, medan öppningen av det högra atriumet till ventrikeln sker genom tricuspid-ventilen. Slutligen, mellan vänster ventrikel och aorta har vi aortaklaffen.

Egenskaper hos hjärtmuskeln

Arten av hjärtmuskeln är ganska lik skelettmuskeln. Det är trevligt under applicering av ett brett spektrum av stimuli, nämligen: termisk, kemisk, mekanisk eller elektrisk. Dessa fysiska förändringar leder till en sammandragning och frigörelse av energi.

En av de mest framstående aspekterna av hjärtat är dess förmåga att avge en automatisk rytm, på ett ordnat, repetitivt, konstant sätt och utan hjälp av någon extern enhet. I själva verket, om vi tar hjärtat av en amfibie och placerar den i en fysiologisk lösning (Ringers lösning) kommer den att fortsätta slå ett tag.

Tack vare dessa egenskaper kan hjärtat fungera i en sekventiell upprepning av händelser som gemensamt kallas hjärtcykeln, som vi kommer att beskriva i djupet nedan.

Vad är hjärtcykeln?

Hjärtat fungerar genom att följa ett grundläggande mönster av tre fenomen: sammandragning, avkoppling och fyllning. Dessa tre händelser inträffar oavbrutet under djuren.

Ventrikelutstötning kallas systolisk funktion och diastolisk funktion avser fyllning av blod. Hela processen orkestreras av sinoatrial- eller sinusnoden.

Cykeln kan studeras med hjälp av olika metoder och kan förstås ur olika synvinklar: såsom elektrokardiografi, som hänvisar till sekvensen av elektriska signaler; anatomofunktionell eller ekokardiografisk; och den hemodynamiska som studeras med trycktryck.

Anatomisk och funktionell vision

Fem händelser kan specificeras i varje hjärtrytm: isovolum ventrikulär sammandragning och utstötning motsvarande systoler - allmänt känt som systoler eller sammandragning av hjärtat; följt av isovolumisk ventrikulär avslappning, passiv förmaksfyllning och aktiv ventrikulär fyllning (förmakssystol), som tillsammans kallas diastoler eller muskelavslappning och blodfyllning.

Med ultraljudsmetoden görs det med ekon, som beskriver passagen av blod genom ventilerna genom hjärtkamrarna. Hemodynamiken består för sin del av införandet av en kateter inuti hjärtat och mäter trycket under varje fas av cykeln.

Aktiv ventrikelfyllning

Cykeln börjar med sammandragningen av atria på grund av en handlingspotential. Omedelbart utvisas blodet till ventriklarna tack vare öppningen av ventilerna som förbinder båda utrymmena (se hjärtans anatomi). När fyllningen är klar kommer allt blod att innehålla ventriklarna.

Ventrikulär sammandragning

När ventriklarna har fyllts börjar sammandragningsfasen. Under denna process stängdes ventilerna som var öppna vid fyllning för att förhindra återkomst av blod.

Vräkning

Med ökningen av trycket i ventriklarna öppnar ventilerna så att blod kan komma åt kärlen och fortsätta på väg. I detta skede noteras en signifikant minskning av ventrikulärt tryck.

Ventrikulärt förhållande

I det föregående steget har vi avslutat fenomenet systole, och med initieringen av ventrikulär avslappning ger vi vika för diastol. Som namnet antyder är det som händer i denna fas avslappning av kammaren, vilket minskar trycket i området.

Passiv öronfyllning

I de steg som beskrivs ovan har vi skapat en tryckgradient som kommer att gynna det passiva blodet. Denna lutning kommer att gynna passagen av blod från atria till ventriklarna, och genererar tryck i motsvarande ventiler.

När denna påfyllningsprocess är klar kan en ny systole påbörjas och därmed avslutas de fem faserna som förekommer i en hjärtslag.

Elektrokardiografisk vision

Ett elektrokardiogram är ett register över de lokala strömmarna som är involverade i överföringen av handlingspotentialer. I spåret som produceras av elektrokardiogrammet kan de olika stadierna i hjärtcykeln tydligt särskiljas.

Vågorna som detekteras i ett elektrokardiogram har valts godtyckligt, nämligen: P-vågor, QRS-komplex, T-vågor och slutligen U-vågor. Var och en motsvarar en elektrisk händelse i cykeln.

P-vågen

Dessa vågor representerar depolarisationen av arteriella muskler, som sprider sig radiellt från sinoatrial nod till atrioventrikulär (AV) nod. Den genomsnittliga varaktigheten är ungefär 0,11 sekunder och amplituden är cirka 2,5 mm.

PR-intervallet

Förseningen i överföringen av impulsen från AV-noden registreras på elektrokardiogrammet som ett segment som varar cirka 0,2 sekunder. Denna händelse inträffar mellan P-vågens start och QRS-komplexet.

QRS-komplexet

Detta intervall mäts från början av Q-vågorna till S-vågen. Stegen representerar en depolarisationshändelse som expanderar. Det normala intervallet för detta steg är 0,06 sekunder till 0,1.

Varje våg i komplexet kännetecknas av att ha en viss längd. Q-vågen inträffar på grund av depolarisering av septum och varar cirka 0,03 sekunder. R-vågen sträcker sig från 4 till 22 mm i höjd med en varaktighet av 0,07 sekunder. Slutligen är S-vågen cirka 6 mm djup.

ST-intervallet

Detta intervall motsvarar varaktigheten för ett depolarisationstillstånd och ompolariseringstillstånd. De flesta elektrokardiogram visar emellertid inte ett riktigt ST-segment.

T-vågen

Detta steg representerar återpolarisationsvågen hos ventrikeln. Den mäter ungefär 0,5 mm.

En av kännetecknen för T-vågor är att de kan påverkas av en serie fysiologiska faktorer, till exempel att dricka kallt vatten före undersökningen, rökning, mediciner, bland andra. Emotionella faktorer kan också förändra T-vågen.

U våg

Det representerar perioden med största excitabilitet hos ventriklarna. Tolkningen blir emellertid komplicerad, eftersom vågen i de flesta elektrokardiogram är svår att visualisera och analysera.

Grafiska framställningar av cykeln

Det finns olika grafiska sätt att representera de olika stadierna i hjärtcykeln. Dessa diagram används för att beskriva de förändringar som sker under hela cykeln i termer av olika variabler under en takt.

Det klassiska diagrammet kallas Wiggers-diagrammet. Dessa figurer representerar tryckförändringarna i färgkamrarna och aorta, och volymvariationerna i den vänstra kammaren under hela cykeln, ljudet och inspelningen av var och en av elektrokardiogramvågorna.

Faserna tilldelas deras namn beroende på sammandragnings- och relaxationshändelserna i den vänstra kammaren. Av symmetriska skäl gäller det som gäller för den vänstra delen också för höger.

Cykelfasens varaktighet

Två veckor efter befruktningen kommer det nybildade hjärtat att börja slå på ett rytmiskt och kontrollerat sätt. Denna hjärtrörelse kommer att följa individen fram till dödsögonblicket.

Om vi ​​antar att en genomsnittlig hjärtfrekvens är i storleksordningen 70 slag per minut, kommer vi att diastolen uppvisar en varaktighet av 0,5 sekunder och systol på 0,3 sekunder.

Hjärtcykelfunktion

Blod betraktas som kroppsvätskan som ansvarar för transport av olika ämnen i ryggradsdjur. I detta slutna transportsystem mobiliseras näringsämnen, gaser, hormoner och antikroppar, tack vare den organiserade pumpningen av blod till alla kroppsstrukturer.

Effektiviteten i detta transportsystem ansvarar för att upprätthålla en homeostatisk mekanism i kroppen.

Klinisk studie av hjärtfunktion

Det enklaste tillvägagångssättet som en sjukvårdspersonal kan använda för att bedöma hjärtfunktionen är att lyssna på hjärtans ljud genom bröstväggen. Denna hjärtutvärdering har använts sedan urminnes tider.

Instrumentet för detta test är ett stetoskop som placeras på bröstet eller ryggen. Med hjälp av detta instrument kan två ljud särskiljas: ett motsvarar stängningen av AV-ventilerna och nästa till stängningen av semilunarventilerna.

Onormala ljud kan identifieras och förknippas med patologier, till exempel mumling eller onormal ventilrörelse. Detta inträffar på grund av att blodflödet försöker komma in genom en stängd eller mycket smal ventil.

Medicinsk tillämpbarhet för elektrokardiogrammet

Vid något medicinskt tillstånd (som arytmier) kan det upptäckas i detta test. Till exempel, när QRS-komplexet har en onormal varaktighet (mindre än 0,06 sekunder eller mer än 0,1) kan det vara ett tecken på ett hjärtproblem.

Ett atrioventrikulärt block, takykardi (när hjärtfrekvensen är mellan 150 och 200 slag per minut), bradykardi (när slagen per minut är mindre än väntat), ventrikelflimmer (en störning som påverkar hjärtans sammandragningar och normala P-vågor ersätts av små vågor).

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
2. Dvorkin, MA, & Cardinali, DP (2011). Bästa & Taylor. Fysiologisk grund för medicinsk praxis. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrerade principer för zoologi. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Jämförande djurfysiologi: en miljöstrategi. Jag vänt.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Djurfysiologi. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Grundläggande anatomofysiologi och patologi. Redaktionsparaninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologi. Chordates (Vol. 2). Jag vänt.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
11. Vived, À. M. (2005). Grunder för fysiologi för fysisk aktivitet och idrott. Panamerican Medical Ed.