Quelle phase du cycle cardiaque dure 0,4. Cycle cardiaque et ses phases

Les ventricules du cœur forment un gradient de pression allant de haut en bas. Grâce à lui, le sang circule. Lorsque les sections se contractent et se détendent, un cycle cardiaque se forme. Sa durée à une fréquence de contraction de 75 fois par minute est de 0,8 s. La recherche et l'évaluation du processus revêtent une importance diagnostique lors de l'examen de patients atteints de pathologies cardiaques. Considérons ce phénomène plus en détail.

Cycle cardiaque : schéma. État de pause

Il est plus pratique de commencer à considérer le phénomène par la diastole totale des ventricules et des oreillettes. Le cycle cardiaque (fonction cardiaque) est dans ce cas en pause. Dans ce cas, les valvules bimensuelles de l'organe sont fermées, tandis que les valvules auriculo-ventriculaires, au contraire, sont ouvertes. Le cycle cardiaque (le tableau sera donné à la fin de l'article) commence par la libre circulation du sang veineux dans les cavités des ventricules et des oreillettes. Il remplit complètement ces départements. La pression dans les cavités, ainsi que dans les veines adjacentes, est au niveau 0. Le cycle cardiaque se compose d'étapes au cours desquelles le mouvement du sang s'effectue en raison de la relaxation ou de la contraction des muscles des sections d'organes.

Systole auriculaire

L'excitation se produit dans le nœud sinusal. Il est d’abord envoyé au muscle auriculaire. En conséquence, une systole se produit - une contraction. La durée de cette étape est de 0,1 s. En raison de la contraction des fibres musculaires situées autour des ouvertures veineuses, la lumière des vaisseaux est bloquée. C'est ainsi que se forme une sorte de cavité auriculo-ventriculaire fermée. Dans le contexte de la contraction des muscles auriculaires, la pression dans ces cavités augmente jusqu'à 3-8 mm Hg. Art. De ce fait, une certaine partie du sang passe des cavités aux ventricules par les ouvertures auriculo-ventriculaires. En conséquence, leur volume atteint 130-140 ml. La diastole entre alors dans le cycle cardiaque. Cela dure 0,7 s.

Cycle cardiaque et ses phases. Systole ventriculaire

Sa durée est d'environ 0,33 s. La systole ventriculaire est divisée en 2 périodes. Chacun d'eux comporte certaines phases. 1 période de tension se poursuit jusqu'à l'ouverture des valves bimensuelles. Pour que cela se produise, la pression dans les ventricules doit augmenter. Elle doit être plus importante que dans les troncs artériels correspondants. Dans l'aorte, la pression diastolique est comprise entre 70 et 80 mmHg. Art., dans l'artère pulmonaire, il s'agit d'environ 10-15 mm Hg. Art. La durée de la période de tension est d'environ 0,8 s. Le début de cette période est associé à la phase de contraction asynchrone. Sa durée est de 0,05 s. Ce début est mis en évidence par une contraction multi-simultanée des fibres dans les ventricules. Les cardiomyocytes sont les premiers à réagir. Ils sont situés à proximité des fibres de la structure conductrice.

Contraction isométrique

Cette phase dure environ 0,3 s. Toutes les fibres ventriculaires se contractent simultanément. Le début du processus conduit au fait que, avec les valves bimensuelles encore fermées, le flux sanguin est dirigé vers la zone de pression nulle. Ainsi, les oreillettes sont impliquées dans le cycle cardiaque et ses phases. Les valvules auriculo-ventriculaires se trouvant sur le trajet du sang se ferment. Les fils tendineux les empêchent de se retourner dans la cavité de l'oreillette. Les muscles papillaires confèrent encore plus de stabilité aux valvules. En conséquence, les cavités ventriculaires se ferment pendant un certain temps. Et jusqu'au moment où, en raison de la contraction, la pression dans celles-ci augmente au-dessus du niveau nécessaire pour ouvrir les valves bimensuelles, une réduction significative des fibres ne se produira pas. Seule la tension interne augmente. Lors d'une contraction isométrique, toutes les valvules cardiaques sont ainsi fermées.

Expulsion de sang

C'est la prochaine période qui entre dans le cycle cardiaque. Cela commence par l’ouverture de l’artère pulmonaire et des valvules aortiques. Sa durée est de 0,25 s. Cette période se compose de deux phases : expulsion lente (environ 0,13 s) et rapide (environ 0,12 s) du sang. Les valvules aortiques s'ouvrent à un niveau de pression de 80 et les valvules pulmonaires s'ouvrent à environ 15 mm Hg. Art. La totalité du volume de sang expulsé peut passer simultanément par les ouvertures relativement étroites des artères. Cela représente environ 70 ml. À cet égard, avec la contraction ultérieure du myocarde, une nouvelle augmentation de la pression artérielle dans les ventricules se produit. Ainsi, à gauche, il augmente jusqu'à 120-130 et à droite - 20-25 mm Hg. Art. La libération rapide d'une partie du sang dans le vaisseau s'accompagne de la formation d'un gradient accru entre l'aorte (artère du poumon) et le ventricule. En raison du débit insignifiant, les navires commencent à déborder. Maintenant, la pression commence à monter en eux. Il y a une diminution progressive du gradient entre les vaisseaux et les ventricules. En conséquence, le flux sanguin ralentit. La pression dans l'artère pulmonaire est faible. À cet égard, l'expulsion du sang du ventricule gauche commence un peu plus tard que celle du ventricule droit.

Diastole

Lorsque la pression vasculaire monte jusqu’au niveau des cavités ventriculaires, l’expulsion du sang s’arrête. A partir de ce moment commence la diastole - relaxation. Cette période dure environ 0,47 s. Le moment de l’arrêt de la contraction ventriculaire coïncide avec la fin de l’expulsion du sang. En règle générale, le volume télésystolique dans les ventricules est de 60 à 70 ml. L'achèvement de l'expulsion provoque la fermeture des valvules bimensuelles par le reflux du sang contenu dans les vaisseaux. Cette période est appelée prodiastolique. Cela dure environ 0,04 s. A partir de ce moment, la tension s'apaise et la relaxation isométrique commence. Cela dure 0,08 s. Après cela, les ventricules se redressent sous l'influence du sang qui les remplit. La durée de la diastole auriculaire est d'environ 0,7 s. Le remplissage des cavités est réalisé principalement par du sang veineux entrant passivement. Il est cependant possible de mettre en avant l'élément « actif ». Lorsque les ventricules se contractent, le plan de la cloison auriculo-ventriculaire se déplace vers le sommet du cœur.

Remplissage ventriculaire

Cette période est divisée en deux phases. Lent correspond à la systole auriculaire, rapide à la diastole. Avant le début d'un nouveau cycle cardiaque, les ventricules, ainsi que les oreillettes, ont le temps de se remplir complètement de sang. À cet égard, lorsqu'un nouveau volume arrive pendant la systole, la quantité intraventriculaire totale n'augmentera que de 20 à 30 %. Cependant, ce niveau augmente considérablement dans le contexte d'une intensité accrue de l'activité cardiaque pendant la période diastolique, lorsque le sang n'a pas le temps de remplir les ventricules.

Tableau

Ce qui précède décrit en détail comment se produit le cycle cardiaque. Le tableau ci-dessous résume brièvement toutes les étapes.

Bonne chance et ne tombez pas malade !

Travail du coeur représente une alternance continue de périodes de contraction ( systole) et détente ( diastole). Se remplacer systole Et diastole se maquiller cycle cardiaque. Puisqu'au repos, la fréquence cardiaque est de 60 à 80 cycles par minute, chacun d'eux dure environ 0,8 s. Dans ce cas, 0,1 s est occupée par la systole auriculaire, 0,3 s par la systole ventriculaire et le reste du temps par la diastole totale du cœur.

À début de la systole myocarde détendu et les cavités cardiaques sont remplies de sang provenant des veines. A ce moment, les valvules auriculo-ventriculaires sont ouvertes et la pression dans les oreillettes et les ventricules est presque la même. La génération d'excitation dans le nœud sino-auriculaire conduit à une systole auriculaire au cours de laquelle, en raison de la différence de pression, le volume télédiastolique des ventricules augmente d'environ 15 %. Avec la fin de la systole auriculaire, la pression y diminue.

Depuis les vannes entre les veines principales et les oreillettes sont absents ; pendant la systole auriculaire, les muscles circulaires entourant l'embouchure de la veine cave et les veines pulmonaires se contractent, ce qui empêche le reflux du sang des oreillettes vers les veines. Dans le même temps, la systole auriculaire s'accompagne d'une légère augmentation de la pression dans la veine cave. Il est d'une grande importance d'assurer la nature turbulente du flux sanguin provenant des oreillettes vers les ventricules, ce qui contribue à la fermeture des valvules auriculo-ventriculaires. Les pressions maximale et moyenne dans l'oreillette gauche pendant la systole sont respectivement de 8 à 15 et de 5 à 7 mmHg. Art., dans l'oreillette droite - 3-8 et 2-4 mm Hg. Art. (Fig. 9.11).

Avec transition stimulation du nœud auriculo-ventriculaire et le système de conduction des ventricules commence la dernière systole. Sa phase initiale ( période de tension) dure 0,08 s et se compose de deux phases. Phase de contraction asynchrone(0,05 s) est le processus de propagation de l'excitation et de la contraction dans tout le myocarde. La pression dans les ventricules reste pratiquement inchangée. Au cours du début de la contraction synchrone du myocarde ventriculaire, lorsque la pression dans ceux-ci augmente jusqu'à une valeur suffisante pour fermer les valves auriculo-ventriculaires, mais insuffisante pour ouvrir les valves semi-lunaires, la phase de contraction isovolumique ou isométrique commence.

Nouvelle augmentation de la pression conduit à l’ouverture des valves semi-lunaires et à l’apparition de période d'exil sang du cœur dont la durée totale est de 0,25 s. Cette période comprend phases d'expulsion rapides(0,13 s), pendant laquelle la pression dans les ventricules continue d'augmenter et atteint des valeurs maximales, et phases d'expulsion lentes(0,13 s), pendant lequel la pression dans les ventricules commence à diminuer, et après la fin de la contraction, elle chute fortement. Dans les artères principales, la pression diminue beaucoup plus lentement, ce qui assure la fermeture des valves semi-lunaires et empêche le reflux sanguin. La période allant du début de la relaxation ventriculaire à la fermeture des valves semi-lunaires est appelée période protodiastolique.

Le cœur agit comme une pompe et assure un flux sanguin constant dans le système vasculaire du corps.

L'activité du cœur consiste en des cycles cardiaques uniques. Chaque cycle comprend la systole (contraction) et la diastole (relaxation).

La durée du cycle cardiaque à fréquence cardiaque = 75 battements/min est de 0,8 s.

Le cycle cardiaque commence par la systole auriculaire (dure 0,1 s).

La systole auriculaire est suivie d'une diastole auriculaire (0,7 s).

Simultanément au début de la diastole auriculaire, une systole ventriculaire se produit (0,33 s), qui est remplacée par une diastole ventriculaire (0,47 s).

Ainsi, 0,1 s avant la fin de la diastole ventriculaire, une nouvelle systole auriculaire débute.

Pendant la systole auriculaire, la pression artérielle augmente de 2-4 à 5-9 mm Hg.

À ce moment, les ventricules sont détendus et la pression dans ceux-ci est inférieure à celle des oreillettes, les feuillets des valves auriculo-ventriculaires pendent et le sang circule des oreillettes vers les ventricules le long d'un gradient de pression, c'est-à-dire un remplissage supplémentaire des ventricules avec du sang se produit.

Le flux sanguin inverse des oreillettes vers la veine cave et les veines pulmonaires est empêché par la contraction des muscles en forme d'anneau (sphincters) recouvrant les ouvertures des veines.

Pendant ce temps, l'excitation du nœud sinusal atteint les ventricules et la systole ventriculaire commence.

La systole ventriculaire se compose de deux phases : la phase de tension et la phase d'éjection.

En phase de tension (0,08 s), l'onde d'excitation ne recouvre pas immédiatement les muscles ventriculaires, mais se propage progressivement dans tout le myocarde.

Ainsi, une partie des fibres musculaires (qui sont plus proches des oreillettes) se contracte, tandis que l’autre partie reste relâchée.

Cette période de systole est appelée phase de contraction asynchrone (0,05 s).

Le début de l'excitation dans cette phase s'accompagne d'une contraction des muscles papillaires et d'une tension des fils tendineux, ce qui empêche l'éversion des valvules à feuillets dans les oreillettes.

La pression dans les ventricules reste pratiquement inchangée.

À mesure que le processus d'excitation couvre tout l'appareil contractile du cœur, la pression dans le ventricule augmente, devient plus élevée que dans les oreillettes et les valvules auriculo-ventriculaires se ferment brusquement avec le flux sanguin inverse.

Dans le même temps, la pression dans les artères dépasse toujours la pression dans les ventricules, de sorte que les valves semi-lunaires sont également fermées.

Ainsi, une période de contraction se développe avec les valves fermées.

Le sang, comme tout liquide, étant pratiquement incompressible, les muscles des ventricules se contractent pendant une courte période (0,03 s), mais leur volume ne change pas.

Cette période est appelée phase de contraction isométrique.

La pression augmente considérablement et atteint 115-125 dans le ventricule gauche et 25-30 mm Hg dans le ventricule droit. Au contraire, la pression dans les vaisseaux artériels diminue à ce moment-là (en raison de l'écoulement continu du sang vers la périphérie).

Lorsque la pression dans les ventricules devient plus élevée que dans les artères, les valvules semi-lunaires s'ouvrent et le sang est libéré sous une plus grande pression dans l'aorte et l'artère pulmonaire.

La phase d'expulsion commence et dure 0,25 s.

Chez l'homme, l'expulsion du sang (éjection systolique) peut se produire lorsque la pression dans le ventricule gauche atteint 65-75 mm Hg et dans le ventricule droit - 5-12 mm Hg.

Au tout début, lorsque le gradient de pression est important, le sang est rapidement expulsé des ventricules vers les vaisseaux.

C’est la phase d’expulsion rapide. Cela dure 0,10-0,12 s. À mesure que la quantité de sang dans les ventricules diminue, la pression qui y règne diminue.

Dans le même temps, le flux sanguin vers l'aorte et l'artère pulmonaire s'accompagne d'une augmentation de la pression dans les vaisseaux sortants.

La différence de pression diminue et le taux d'expulsion diminue.

La phase d'expulsion lente commence (0,10-0,15 s).

Après la phase d’éjection, une diastole ventriculaire se produit.

Les ventricules commencent à se détendre et la pression qui y règne diminue encore.

La pression dans les vaisseaux sortants devient plus élevée que dans les ventricules, le sang change de direction et les valvules semi-lunaires se ferment brusquement en raison du flux sanguin inverse.

Le temps écoulé entre le début de la relaxation ventriculaire et le moment de la fermeture des valves semi-lunaires est appelé période protodiastolique (0,04 s).

Ensuite (environ 0,08 s), les ventricules se détendent avec les valves auriculo-ventriculaire et semi-lunaire fermées.

Cette période de diastole est appelée phase de relaxation isométrique.

Cela continue jusqu'à ce que la pression dans les ventricules descende en dessous de celle dans les oreillettes.

À ce moment-là, les oreillettes sont déjà remplies de sang, car La diastole ventriculaire coïncide en partie avec la diastole auriculaire, au cours de laquelle le sang circule librement de la veine cave vers l'oreillette droite et des veines pulmonaires vers l'oreillette gauche.

À la suite d'une chute de pression dans les ventricules (où la pression chute à 0) et d'une augmentation de la pression dans les oreillettes, une différence de pression se produit, les valvules à feuillets s'ouvrent et le sang des oreillettes commence à remplir les ventricules. C'est la phase de remplissage ventriculaire (0,25 s).

Au début, le remplissage se fait rapidement, car... le gradient de pression est grand.

Cette période est appelée phase de remplissage rapide (0,08 s).

À mesure que les ventricules se remplissent, la pression dans ceux-ci augmente et dans les oreillettes, elle diminue. Le gradient de pression diminue et le taux de remplissage ralentit.

Cette période est appelée phase de remplissage lent (0,17 s).

A la fin de la diastole, 0,1 s avant sa fin, une nouvelle systole auriculaire commence, c'est-à-dire un nouveau cycle cardiaque commence.

À ce stade, un remplissage supplémentaire des ventricules avec du sang se produit.

Cette dernière période de diastole ventriculaire est appelée période présystolique.

Et appelle systole mécanique- contraction du muscle cardiaque et diminution du volume des cavités cardiaques. Terme diastole signifie relaxation musculaire. Au cours du cycle cardiaque, la pression artérielle augmente et diminue ; par conséquent, la pression élevée au moment de la systole ventriculaire est appelée systolique, et faible pendant leur diastole - diastolique.

Le taux de répétition du cycle cardiaque est appelé fréquence cardiaque, il est fixé par le stimulateur cardiaque.

Périodes et phases du cycle cardiaque

Un tableau récapitulatif des périodes et phases du cycle cardiaque avec les pressions approximatives dans les cavités cardiaques et la position des valves est donné en bas de page.

Systole ventriculaire

Systole ventriculaire

Systole ventriculaire- la période de contraction des ventricules, qui permet de pousser le sang dans le lit artériel.

Plusieurs périodes et phases peuvent être distinguées dans la contraction des ventricules :

• Période de tension- caractérisé par le début d'une contraction de la masse musculaire des ventricules sans modification du volume de sang à l'intérieur de ceux-ci.
  • Réduction asynchrone- le début de l'excitation du myocarde ventriculaire, lorsque seules des fibres individuelles sont impliquées. La modification de la pression ventriculaire est suffisante pour fermer les valves auriculo-ventriculaires à la fin de cette phase.
  • - presque tout le myocarde des ventricules est impliqué, mais il n'y a pas de changement dans le volume de sang à l'intérieur de ceux-ci, puisque les valves efférentes (semi-lunaires - aortiques et pulmonaires) sont fermées. Terme contraction isométrique n'est pas tout à fait exact, car à ce moment il y a un changement dans la forme (remodelage) des ventricules et la tension des cordes.
• Période d'exil- caractérisé par l'expulsion du sang des ventricules.
  • Expulsion rapide- la période allant du moment où les valves semi-lunaires s'ouvrent jusqu'à ce que la pression systolique soit atteinte dans la cavité ventriculaire - pendant cette période, la quantité maximale de sang est éjectée.
  • Expulsion lente- la période pendant laquelle la pression dans la cavité ventriculaire commence à diminuer, mais reste supérieure à la pression diastolique. A ce moment, le sang des ventricules continue de se déplacer sous l'influence de l'énergie cinétique qui lui est transmise, jusqu'à ce que la pression dans la cavité des ventricules et des vaisseaux efférents s'égalise.

Dans un état de calme, le ventricule du cœur d’un adulte pompe 60 ml de sang (volume systolique) pour chaque systole. Le cycle cardiaque dure respectivement jusqu'à 1 s, le cœur effectue 60 contractions par minute (fréquence cardiaque, fréquence cardiaque). Il est facile de calculer que même au repos, le cœur pompe 4 litres de sang par minute (volume cardiaque minute, MCV). Lors d’un exercice maximal, le volume systolique du cœur d’une personne entraînée peut dépasser 200 ml, le pouls peut dépasser 200 battements par minute et la circulation sanguine peut atteindre 40 litres par minute.

Diastole

Diastole

Diastole- la période pendant laquelle le cœur se détend pour accepter le sang. En général, elle se caractérise par une diminution de la pression dans la cavité ventriculaire, la fermeture des valvules semi-lunaires et l'ouverture des valvules auriculo-ventriculaires avec mouvement du sang dans les ventricules.

• Diastole ventriculaire
  • Protodiastole- la période de début de relaxation myocardique avec une chute de pression inférieure à celle des vaisseaux efférents, ce qui entraîne la fermeture des valves semi-lunaires.
  • - similaire à la phase de contraction isovolumétrique, mais exactement le contraire. Les fibres musculaires s'allongent, mais sans modifier le volume de la cavité ventriculaire. La phase se termine par l'ouverture des valves auriculo-ventriculaires (mitrale et tricuspide).
• Période de remplissage
  • Remplissage rapide- les ventricules reprennent rapidement leur forme dans un état détendu, ce qui réduit considérablement la pression dans leur cavité et aspire le sang des oreillettes.
  • Remplissage lent- les ventricules ont presque complètement retrouvé leur forme, le sang circule en raison du gradient de pression dans la veine cave, où il est plus élevé de 2 à 3 mm Hg. Art.

Systole auriculaire

C'est la phase finale de la diastole. À fréquence cardiaque normale, la contribution de la contraction auriculaire est faible (environ 8 %), puisque pendant la diastole relativement longue, le sang a déjà le temps de remplir les ventricules. Cependant, avec une augmentation de la fréquence des contractions, la durée de la diastole diminue généralement et la contribution de la systole auriculaire au remplissage ventriculaire devient très importante.

Manifestations externes de l'activité cardiaque

On distingue les groupes de manifestations suivants :

• Électrique- ECG, Ventriculocardiographie
• Son- auscultation, phonocardiographie
• Mécanique:
  • Battement apex - palpation, apexcardiographie
  • Onde de pouls - palpation, sphygmographie, phlébographie
  • Effets dynamiques - modification du centre de gravité de la poitrine dans le cycle cardiaque - dynamocardiographie
  • Effets balistiques - tremblements du corps au moment de l'éjection du sang du cœur - balistocardiographie
  • Modifications de taille, de position et de forme - échographie, kymographie aux rayons X

voir également

Liens

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Cycle cardiaque - Il s'agit de la systole et de la diastole du cœur, qui se répètent périodiquement dans un ordre strict, c'est-à-dire une période de temps impliquant une contraction et une relaxation des oreillettes et des ventricules.

Dans le fonctionnement cyclique du cœur, on distingue deux phases : la systole (contraction) et la diastole (relaxation). Pendant la systole, les cavités du cœur se vident de leur sang et pendant la diastole, elles se remplissent. La période qui comprend une systole et une diastole des oreillettes et des ventricules et la pause générale suivante est appelée cycle cardiaque.

La systole auriculaire chez les animaux dure 0,1 à 0,16 s et la systole ventriculaire dure 0,5 à 0,56 s. La pause totale du cœur (diastole simultanée des oreillettes et des ventricules) dure 0,4 s. Durant cette période, le cœur se repose. Le cycle cardiaque complet dure de 0,8 à 0,86 s.

Le travail des oreillettes est moins complexe que celui des ventricules. La systole auriculaire assure le flux sanguin dans les ventricules et dure 0,1 s. Ensuite, les oreillettes entrent dans la phase diastole, qui dure 0,7 s. Pendant la diastole, les oreillettes se remplissent de sang.

La durée des différentes phases du cycle cardiaque dépend de la fréquence cardiaque. Avec des contractions cardiaques plus fréquentes, la durée de chaque phase, notamment la diastole, diminue.

Phases du cycle cardiaque

Sous cycle cardiaque comprendre la période couvrant une contraction - systole et une détente - diastole oreillettes et ventricules - pause générale. La durée totale du cycle cardiaque à une fréquence cardiaque de 75 battements/min est de 0,8 s.

La contraction cardiaque commence par la systole auriculaire et dure 0,1 s. La pression dans les oreillettes s'élève à 5-8 mm Hg. Art. La systole auriculaire est remplacée par une systole ventriculaire d'une durée de 0,33 s. La systole ventriculaire est divisée en plusieurs périodes et phases (Fig. 1).

Riz. 1. Phases du cycle cardiaque

Période de tension dure 0,08 s et se compose de deux phases :

• phase de contraction asynchrone du myocarde ventriculaire - dure 0,05 s. Au cours de cette phase, le processus d’excitation et le processus de contraction ultérieur se propagent dans tout le myocarde ventriculaire. La pression dans les ventricules est encore proche de zéro. À la fin de la phase, la contraction couvre toutes les fibres du myocarde et la pression dans les ventricules commence à augmenter rapidement.
• phase de contraction isométrique (0,03 s) - commence par le claquement des valves auriculo-ventriculaires. Dans ce cas, un bruit cardiaque I, ou systolique, se produit. Le déplacement des valvules et du sang vers les oreillettes provoque une augmentation de la pression dans les oreillettes. La pression dans les ventricules augmente rapidement : jusqu'à 70-80 mm Hg. Art. à gauche et jusqu'à 15-20 mm Hg. Art. dans le droit.

Les valvules à feuillets et semi-lunaires sont toujours fermées, le volume de sang dans les ventricules reste constant. Du fait que le liquide est pratiquement incompressible, la longueur des fibres myocardiques ne change pas, seule leur tension augmente. La pression artérielle dans les ventricules augmente rapidement. Le ventricule gauche s’arrondit rapidement et frappe avec force la surface interne de la paroi thoracique. Dans le cinquième espace intercostal, à 1 cm à gauche de la ligne médio-claviculaire, l'influx apical est détecté à ce moment.

Vers la fin de la période de tension, la pression qui augmente rapidement dans les ventricules gauche et droit devient supérieure à la pression dans l'aorte et l'artère pulmonaire. Le sang des ventricules afflue dans ces vaisseaux.

Période d'exil le sang provenant des ventricules dure 0,25 s et se compose d'une phase rapide (0,12 s) et d'une phase d'éjection lente (0,13 s). Dans le même temps, la pression dans les ventricules augmente : dans celui de gauche jusqu'à 120-130 mm Hg. Art., et à droite jusqu'à 25 mm Hg. Art. A la fin de la phase d'éjection lente, le myocarde ventriculaire commence à se détendre et la diastole commence (0,47 s). La pression dans les ventricules chute, le sang de l'aorte et de l'artère pulmonaire retourne dans les cavités ventriculaires et « claque » les valvules semi-lunaires, et un deuxième bruit cardiaque, ou diastolique, se produit.

Le temps écoulé entre le début de la relaxation ventriculaire et le « claquement » des valves semi-lunaires est appelé période protodiastolique(0,04 s). Après la fermeture des valves semi-lunaires, la pression dans les ventricules chute. Les valvules à feuillets sont encore fermées à ce moment, le volume de sang restant dans les ventricules, et donc la longueur des fibres myocardiques, ne change pas, c'est pourquoi cette période est appelée période relaxation isométrique(0,08 s). Vers la fin, la pression dans les ventricules devient plus faible que dans les oreillettes, les valvules auriculo-ventriculaires s'ouvrent et le sang des oreillettes pénètre dans les ventricules. Commence période de remplissage des ventricules avec du sang, qui dure 0,25 s et est divisé en phases de remplissage rapide (0,08 s) et lent (0,17 s).

La vibration des parois des ventricules due au flux sanguin rapide vers ceux-ci provoque l'apparition du troisième bruit cardiaque. Vers la fin de la phase de remplissage lent, une systole auriculaire se produit. Les oreillettes pompent du sang supplémentaire dans les ventricules ( période présystolique, égal à 0,1 s), après quoi un nouveau cycle d'activité ventriculaire commence.

La vibration des parois du cœur, provoquée par la contraction des oreillettes et le flux sanguin supplémentaire dans les ventricules, conduit à l'apparition du bruit cardiaque IV.

Lors d'une écoute normale du cœur, les tonalités fortes I et II sont clairement audibles et les tonalités faibles III et IV ne sont détectées qu'avec un enregistrement graphique des bruits cardiaques.

Chez l'homme, le nombre de battements cardiaques par minute peut fluctuer considérablement et dépend de diverses influences externes. Lors d’un travail physique ou d’une activité sportive, le cœur peut se contracter jusqu’à 200 fois par minute. Dans ce cas, la durée d'un cycle cardiaque sera de 0,3 s. Une augmentation du nombre de battements cardiaques est appelée tachycardie, en même temps, le cycle cardiaque diminue. Pendant le sommeil, le nombre de contractions cardiaques diminue jusqu'à 60 à 40 battements par minute. Dans ce cas, la durée d'un cycle est de 1,5 s. Une diminution du nombre de battements cardiaques est appelée bradycardie, tandis que le cycle cardiaque augmente.

Structure du cycle cardiaque

Les cycles cardiaques se succèdent à une fréquence définie par le stimulateur cardiaque. La durée d'un seul cycle cardiaque dépend de la fréquence des contractions cardiaques et, par exemple, à une fréquence de 75 battements/min, elle est de 0,8 s. La structure générale du cycle cardiaque peut être représentée sous forme de schéma (Fig. 2).

Comme on peut le voir sur la Fig. 1, avec une durée de cycle cardiaque de 0,8 s (fréquence de battement 75 battements/min), les oreillettes sont en état systole de 0,1 s et en état diastole de 0,7 s.

Systole- phase du cycle cardiaque, comprenant la contraction du myocarde et l'expulsion du sang du cœur vers le système vasculaire.

Diastole- phase du cycle cardiaque, comprenant la relaxation du myocarde et le remplissage des cavités du cœur par du sang.

Riz. 2. Schéma de la structure générale du cycle cardiaque. Les carrés sombres montrent la systole des oreillettes et des ventricules, les carrés clairs montrent leur diastole.

Les ventricules sont en systole pendant environ 0,3 s et en diastole pendant environ 0,5 s. Dans le même temps, les oreillettes et les ventricules sont en diastole pendant environ 0,4 s (diastole totale du cœur). La systole et la diastole ventriculaires sont divisées en périodes et phases du cycle cardiaque (Tableau 1).

Tableau 1. Périodes et phases du cycle cardiaque

Phase de contraction asynchrone - la phase initiale de la systole, au cours de laquelle une vague d'excitation se propage à travers le myocarde ventriculaire, mais il n'y a pas de contraction simultanée des cardiomyocytes et la pression dans les ventricules est de 6-8 à 9-10 mm Hg. Art.

Phase de contraction isométrique - la phase de systole, au cours de laquelle les valves auriculo-ventriculaires se ferment et la pression dans les ventricules augmente rapidement jusqu'à 10-15 mmHg. Art. à droite et jusqu'à 70-80 mm Hg. Art. à gauche.

Phase d'expulsion rapide - la phase de systole, au cours de laquelle il y a une augmentation de la pression dans les ventricules jusqu'à une valeur maximale de 20-25 mm Hg. Art. à droite et 120-130 mm Hg. Art. dans la gauche et le sang (environ 70 % du débit systolique) pénètre dans le système vasculaire.

Phase d'expulsion lente- le stade de la systole, au cours duquel le sang (les 30 % restants du débit systolique) continue de circuler plus lentement dans le système vasculaire. La pression diminue progressivement dans le ventricule gauche de 120-130 à 80-90 mm Hg. Art., à droite - de 20-25 à 15-20 mm Hg. Art.

Période protodiastolique- la période de transition de la systole à la diastole, durant laquelle les ventricules commencent à se détendre. La pression diminue dans le ventricule gauche jusqu'à 60-70 mm Hg. Art., dans le tempérament - jusqu'à 5-10 mm Hg. Art. En raison d'une pression plus élevée dans l'aorte et l'artère pulmonaire, les valves semi-lunaires se ferment.

Période de relaxation isométrique - stade de diastole, durant lequel les cavités ventriculaires sont isolées par des valves auriculo-ventriculaires et semi-lunaires fermées, elles se détendent de manière isométrique, la pression approche 0 mmHg. Art.

Phase de remplissage rapide - la phase de diastole, au cours de laquelle les valvules auriculo-ventriculaires s'ouvrent et le sang afflue dans les ventricules à grande vitesse.

Phase de remplissage lente - le stade de diastole, pendant lequel le sang circule lentement à travers la veine cave dans les oreillettes et à travers les valvules auriculo-ventriculaires ouvertes dans les ventricules. A la fin de cette phase, les ventricules sont remplis à 75 % de sang.

Période présystolique - le stade de la diastole coïncidant avec la systole auriculaire.

Systole auriculaire - contraction des muscles auriculaires, au cours de laquelle la pression dans l'oreillette droite monte à 3-8 mm Hg. Art., à gauche - jusqu'à 8-15 mm Hg. Art. et chaque ventricule reçoit environ 25 % du volume sanguin diastolique (15-20 ml).

Tableau 2. Caractéristiques des phases du cycle cardiaque

La contraction du myocarde des oreillettes et des ventricules commence suite à leur excitation, et comme le stimulateur cardiaque est situé dans l'oreillette droite, son potentiel d'action se propage d'abord au myocarde de l'oreillette droite puis à l'oreillette gauche. Par conséquent, le myocarde de l’oreillette droite répond par une excitation et une contraction un peu plus tôt que le myocarde de l’oreillette gauche. Dans des conditions normales, le cycle cardiaque commence par une systole auriculaire qui dure 0,1 s. La couverture non simultanée de l'excitation myocardique des oreillettes droite et gauche se traduit par la formation de l'onde P sur l'ECG (Fig. 3).

Même avant la systole auriculaire, les valvules AV sont ouvertes et les cavités des oreillettes et des ventricules sont déjà largement remplies de sang. Taux d'étirement les parois minces du myocarde auriculaire contenant du sang sont importantes pour l'irritation des mécanorécepteurs et la production de peptide natriurétique auriculaire.

Riz. 3. Modifications des performances cardiaques au cours de différentes périodes et phases du cycle cardiaque

Pendant la systole auriculaire, la pression dans l'oreillette gauche peut atteindre 10-12 mmHg. Art., et à droite - jusqu'à 4-8 mm Hg. Art., les oreillettes remplissent en outre les ventricules d'un volume de sang qui, au repos, représente environ 5 à 15 % du volume situé dans les ventricules à ce moment-là. Le volume de sang entrant dans les ventricules pendant la systole auriculaire peut augmenter pendant l'activité physique et atteindre 25 à 40 %. Le volume de remplissage supplémentaire peut atteindre 40 % ou plus chez les personnes de plus de 50 ans.

Le flux sanguin sous pression provenant des oreillettes favorise l'étirement du myocarde ventriculaire et crée les conditions d'une contraction ultérieure plus efficace. Les oreillettes jouent donc le rôle d'une sorte d'amplificateur des capacités contractiles des ventricules. Avec cette fonction auriculaire (par exemple, avec la fibrillation auriculaire), l'efficacité des ventricules diminue, une diminution de leurs réserves fonctionnelles se développe et la transition vers une insuffisance de la fonction contractile du myocarde s'accélère.

Au moment de la systole auriculaire, une onde a est enregistrée sur la courbe du pouls veineux ; chez certaines personnes, lors de l'enregistrement d'un phonocardiogramme, un 4ème bruit cardiaque peut être enregistré.

Le volume de sang situé après la systole auriculaire dans la cavité ventriculaire (à la fin de leur diastole) est appelé fin-diastolique. Il s'agit du volume de sang restant dans le ventricule après la systole précédente ( fin de systolique volume), le volume de sang qui a rempli la cavité du ventricule pendant sa diastole avant la systole auriculaire, et le volume supplémentaire de sang qui est entré dans le ventricule pendant la systole auriculaire. La quantité de sang télédiastolique dépend de la taille du cœur, du volume de sang circulant dans les veines et d'un certain nombre d'autres facteurs. Chez un jeune en bonne santé au repos, elle peut être d'environ 130 à 150 ml (selon l'âge, le sexe et le poids corporel, elle peut fluctuer de 90 à 150 ml). Ce volume de sang augmente légèrement la pression dans la cavité ventriculaire, qui, pendant la systole auriculaire, devient égale à la pression qui y règne et peut fluctuer dans le ventricule gauche entre 10 et 12 mm Hg. Art., et à droite - 4-8 mm Hg. Art.

Pendant une période de 0,12 à 0,2 s, correspondant à l'intervalle PQ sur l'ECG, le potentiel d'action du nœud SA se propage à la région apicale des ventricules, dans le myocarde duquel commence le processus d'excitation, se propageant rapidement dans les directions allant du sommet à la base du cœur et de la surface endocardique à l'épicarde. Suite à l’excitation commence la contraction myocardique ou systole ventriculaire dont la durée dépend également de la fréquence cardiaque. Au repos, elle est d'environ 0,3 s. La systole ventriculaire se compose de périodes tension(0,08 s) et exilé(0,25 s) de sang.

La systole et la diastole des deux ventricules se produisent presque simultanément, mais se produisent dans des conditions hémodynamiques différentes. Une description plus détaillée des événements survenant pendant la systole sera envisagée en utilisant l'exemple du ventricule gauche. À titre de comparaison, certaines données pour le ventricule droit sont fournies.

La période de tension ventriculaire est divisée en phases asynchrone(0,05 s) et isométrique(0,03 s) contractions. La phase à court terme de contraction asynchrone au début de la systole du myocarde ventriculaire est une conséquence de la couverture non simultanée de l'excitation et de la contraction de diverses parties du myocarde. Excitation (correspond à la vague Q sur l'ECG) et la contraction du myocarde se produit initialement au niveau des muscles papillaires, de la partie apicale du septum interventriculaire et de l'apex des ventricules et se propage au myocarde restant en 0,03 s environ. Cela coïncide avec l'enregistrement de la vague sur l'ECG Q et la partie ascendante de la dent R. jusqu'à son sommet (voir Fig. 3).

Le sommet du cœur se contracte avant sa base, donc la partie apicale des ventricules est tirée vers la base et pousse le sang dans la même direction. À ce stade, les zones du myocarde ventriculaire qui ne sont pas affectées par l'excitation peuvent s'étirer légèrement, de sorte que le volume du cœur ne change pratiquement pas, la pression artérielle dans les ventricules ne change pas encore de manière significative et reste inférieure à la pression artérielle en grande partie. vaisseaux au-dessus des valvules tricuspides. La pression artérielle dans l'aorte et dans d'autres vaisseaux artériels continue de baisser, se rapprochant de la valeur minimale de la pression diastolique. Cependant, les valvules vasculaires tricuspides restent fermées.

A ce moment, les oreillettes se détendent et la pression artérielle y diminue : pour l'oreillette gauche, en moyenne, de 10 mm Hg. Art. (présystolique) jusqu'à 4 mm Hg. Art. À la fin de la phase de contraction asynchrone du ventricule gauche, la pression artérielle s'élève à 9-10 mm Hg. Art. Le sang, sous la pression de la partie apicale en contraction du myocarde, capte les feuillets des valvules AV, elles se ferment, prenant une position proche de l'horizontale. Dans cette position, les valves sont maintenues par les fils tendineux des muscles papillaires. Le raccourcissement de la taille du cœur depuis son sommet jusqu'à sa base, qui, en raison de la taille inchangée des filaments tendineux, pourrait conduire à une éversion des feuillets valvulaires vers les oreillettes, est compensé par la contraction des muscles papillaires du cœur. .

Au moment de la fermeture des valves auriculo-ventriculaires, 1er bruit systolique cœur, la phase asynchrone se termine et la phase de contraction isométrique commence, également appelée phase de contraction isovolumétrique (isovolumique). La durée de cette phase est d'environ 0,03 s, sa mise en œuvre coïncide avec l'intervalle de temps dans lequel la partie descendante de l'onde est enregistrée R. et le début de la dent S sur l'ECG (voir Fig. 3).

À partir du moment où les valvules AV se ferment, dans des conditions normales, la cavité des deux ventricules devient hermétique. Le sang, comme tout autre fluide, est incompressible, donc la contraction des fibres myocardiques se produit à leur longueur constante ou en mode isométrique. Le volume des cavités ventriculaires reste constant et la contraction myocardique se produit selon un mode isovolumique. L'augmentation de la tension et de la force de contraction du myocarde dans de telles conditions se traduit par une augmentation rapide de la pression artérielle dans les cavités des ventricules. Sous l'influence de la pression artérielle sur la zone de la cloison AV, un déplacement à court terme se produit vers les oreillettes, se transmet au sang veineux affluant et se traduit par l'apparition d'une onde C sur la courbe du pouls veineux. En peu de temps - environ 0,04 s, la pression artérielle dans la cavité du ventricule gauche atteint une valeur comparable à sa valeur actuelle dans l'aorte, qui a diminué jusqu'à un niveau minimum - 70-80 mm Hg. Art. La pression artérielle dans le ventricule droit atteint 15-20 mm Hg. Art.

L'excès de pression artérielle dans le ventricule gauche par rapport à la pression artérielle diastolique dans l'aorte s'accompagne de l'ouverture des valvules aortiques et du passage de la période de tension myocardique à la période d'expulsion du sang. La raison de l'ouverture des valvules semi-lunaires des vaisseaux sanguins est le gradient de pression artérielle et la caractéristique en forme de poche de leur structure. Les feuillets valvulaires sont pressés contre les parois des vaisseaux par le flux sanguin qui y est expulsé par les ventricules.

Période d'exil le sang dure environ 0,25 s et est divisé en phases expulsion rapide(0,12 s) et exil lent sang (0,13 s). Pendant cette période, les valves AV restent fermées, les valves semi-lunaires restent ouvertes. L'expulsion rapide du sang au début des règles est due à plusieurs raisons. Environ 0,1 s s'est écoulée depuis le début de l'excitation des cardiomyocytes et le potentiel d'action est en phase de plateau. Le calcium continue de circuler dans la cellule à travers des canaux calciques lents et ouverts. Ainsi, la tension des fibres myocardiques, déjà élevée au début de l'expulsion, continue d'augmenter. Le myocarde continue de comprimer le volume sanguin décroissant avec une plus grande force, ce qui s'accompagne d'une nouvelle augmentation de sa pression dans la cavité ventriculaire. Le gradient de pression artérielle entre la cavité ventriculaire et l’aorte augmente et le sang commence à être expulsé à grande vitesse dans l’aorte. Pendant la phase d'éjection rapide, plus de la moitié du volume systolique de sang expulsé du ventricule pendant toute la période d'éjection (environ 70 ml) est éjecté dans l'aorte. À la fin de la phase d'expulsion rapide du sang, la pression dans le ventricule gauche et l'aorte atteint son maximum - environ 120 mm Hg. Art. chez les jeunes au repos, ainsi que dans le tronc pulmonaire et le ventricule droit - environ 30 mm Hg. Art. Cette pression est appelée systolique. La phase d'expulsion rapide du sang se produit pendant la période où la fin de la vague est enregistrée sur l'ECG. S et partie isoélectrique de l'intervalle ST avant le début de la dent T(voir fig. 3).

Dans des conditions d'expulsion rapide, même de 50 % du volume systolique, le débit sanguin dans l'aorte en peu de temps sera d'environ 300 ml/s (35 ml/0,12 s). Le débit sanguin moyen sortant de la partie artérielle du système vasculaire est d’environ 90 ml/s (70 ml/0,8 s). Ainsi, plus de 35 ml de sang pénètrent dans l'aorte en 0,12 s, et pendant le même temps, environ 11 ml de sang en sortent dans les artères. Évidemment, afin d’accueillir pendant une courte période un volume de sang entrant plus important que celui sortant, il est nécessaire d’augmenter la capacité des vaisseaux recevant ce volume « excédentaire » de sang. Une partie de l'énergie cinétique du myocarde en contraction sera dépensée non seulement pour expulser le sang, mais aussi pour étirer les fibres élastiques de la paroi de l'aorte et des grosses artères pour augmenter leur capacité.

Au début de la phase d'expulsion rapide du sang, l'étirement des parois des vaisseaux est relativement facile, mais à mesure que davantage de sang est expulsé et que les vaisseaux sont de plus en plus étirés, la résistance à l'étirement augmente. La limite d'étirement des fibres élastiques est épuisée et les fibres dures de collagène des parois vasculaires commencent à s'étirer. La circulation du sang est empêchée par la résistance des vaisseaux périphériques et du sang lui-même. Le myocarde doit dépenser une grande quantité d’énergie pour vaincre ces résistances. L'énergie potentielle du tissu musculaire et des structures élastiques du myocarde lui-même, accumulée pendant la phase de tension isométrique, est épuisée et la force de sa contraction diminue.

Le taux d'expulsion du sang commence à diminuer et la phase d'expulsion rapide est remplacée par la phase d'expulsion lente du sang, également appelée phase d’expulsion réduite. Sa durée est d'environ 0,13 s. Le taux de diminution du volume ventriculaire diminue. Au début de cette phase, la pression artérielle dans le ventricule et l’aorte diminue presque au même rythme. À ce moment-là, les canaux calciques lents se ferment et la phase plateau du potentiel d'action se termine. L’entrée de calcium dans les cardiomyocytes diminue et la membrane des myocytes entre en phase 3 : repolarisation terminale. La systole, la période d'expulsion du sang, se termine et la diastole ventriculaire commence (correspondant dans le temps à la phase 4 du potentiel d'action). La mise en œuvre de l'expulsion réduite se produit pendant la période pendant laquelle une onde est enregistrée sur l'ECG T, et la fin de la systole et le début de la diastole se produisent à l'extrémité de la dent T.

Pendant la systole des ventricules du cœur, plus de la moitié du volume de sang télédiastolique (environ 70 ml) en est expulsé. Ce volume s'appelle volume systolique de sang. Le volume sanguin de l'AVC peut augmenter avec l'augmentation de la contractilité du myocarde et, à l'inverse, diminuer avec une contractilité insuffisante (voir ci-dessous pour les indicateurs de la fonction de pompage du cœur et de la contractilité du myocarde).

La pression artérielle dans les ventricules au début de la diastole devient inférieure à la pression artérielle dans les vaisseaux artériels sortant du cœur. Le sang dans ces vaisseaux subit les forces des fibres élastiques étirées des parois des vaisseaux. La lumière des vaisseaux est restaurée et une certaine quantité de sang en est déplacée. Une partie du sang circule vers la périphérie. L'autre partie du sang se déplace en direction des ventricules du cœur, et lors de son mouvement inverse remplit les poches des valvules vasculaires tricuspides, dont les bords sont fermés et maintenus dans cet état par la différence de pression artérielle qui en résulte. .

L'intervalle de temps (environ 0,04 s) entre le début de la diastole et la fermeture des valvules vasculaires est appelé intervalle protodiastolique. A la fin de cet intervalle, le 2ème battement diastolique du cœur est enregistré et audible. Lors de l'enregistrement simultané d'un ECG et d'un phonocardiogramme, l'apparition du 2ème son est enregistrée à la fin de l'onde T sur l'ECG.

La diastole du myocarde ventriculaire (environ 0,47 s) est également divisée en périodes de relaxation et de remplissage, qui, à leur tour, sont divisées en phases. A partir du moment où les valvules vasculaires semi-lunaires se ferment, les cavités ventriculaires se ferment à 0,08, puisque les valvules AV restent encore fermées à ce moment. La relaxation du myocarde, provoquée principalement par les propriétés des structures élastiques de sa matrice intra- et extracellulaire, est réalisée dans des conditions isométriques. Dans les cavités des ventricules du cœur, il reste moins de 50 % du volume de sang télédiastolique après la systole. Le volume des cavités ventriculaires ne change pas pendant ce temps, la pression artérielle dans les ventricules commence à diminuer rapidement et tend vers 0 mmHg. Art. Rappelons qu'à ce moment-là, le sang continuait à retourner dans les oreillettes pendant environ 0,3 s et la pression dans les oreillettes augmentait progressivement. Au moment où la pression artérielle dans les oreillettes dépasse la pression dans les ventricules, les valves AV s'ouvrent, la phase de relaxation isométrique se termine et la période de remplissage des ventricules avec du sang commence.

La période de remplissage dure environ 0,25 s et est divisée en phases de remplissage rapide et lente. Immédiatement après l'ouverture des valvules AV, le sang circule rapidement selon un gradient de pression depuis les oreillettes vers la cavité ventriculaire. Ceci est facilité par un certain effet d'aspiration des ventricules relaxants, associé à leur redressement sous l'action de forces élastiques apparaissant lors de la compression du myocarde et de sa charpente conjonctive. Au début de la phase de remplissage rapide, des vibrations sonores sous la forme du 3ème bruit cardiaque diastolique peuvent être enregistrées sur le phonocardiogramme, provoquées par l'ouverture des valves AV et le passage rapide du sang dans les ventricules.

Au fur et à mesure que les ventricules se remplissent, la différence de pression artérielle entre les oreillettes et les ventricules diminue et après environ 0,08 s, la phase de remplissage rapide est remplacée par une phase de remplissage lente des ventricules avec du sang, qui dure environ 0,17 s. Le remplissage des ventricules avec du sang dans cette phase s'effectue principalement grâce à la préservation dans le sang circulant dans les vaisseaux de l'énergie cinétique résiduelle qui lui est conférée par la contraction précédente du cœur.

0,1 s avant la fin de la phase de remplissage lent des ventricules avec du sang, le cycle cardiaque se termine, un nouveau potentiel d'action apparaît dans le stimulateur cardiaque, la systole auriculaire suivante se produit et les ventricules sont remplis de volumes de sang télédiastolique. Cette période de temps de 0,1 s, qui complète le cycle cardiaque, est parfois aussi appelée périodesupplémentaireremplissage ventricules pendant la systole auriculaire.

Un indicateur intégral caractérisant la mécanique est le volume de sang pompé par le cœur par minute, ou volume sanguin minute (MBV) :

IOC = fréquence cardiaque. UO,

où la fréquence cardiaque est la fréquence cardiaque par minute ; SV - volume systolique du cœur. Normalement, au repos, le CIO pour un jeune homme est d'environ 5 litres. La régulation du CIO est effectuée par divers mécanismes à travers des modifications de la fréquence cardiaque et (ou) du volume systolique.

L'influence sur la fréquence cardiaque peut être exercée par des modifications des propriétés des cellules du stimulateur cardiaque. L'influence sur le volume systolique est obtenue grâce à l'effet sur la contractilité des cardiomyocytes myocardiques et à la synchronisation de sa contraction.