Сердечный цикл
Сердечный цикл — это последовательность сокращения и расслабления отделов сердца, благодаря которой кровь непрерывно движется по сосудам. Чтобы решить задания по теме, важно различать фазы цикла, направление движения крови, работу клапанов и связь сердечного цикла с пульсом и артериальным давлением.
Что такое сердечный цикл
Сердце состоит из правого и левого предсердий, правого и левого желудочков. Предсердия принимают кровь, а желудочки выталкивают её в сосуды. Подробное строение органа разобрано на странице сердце.
Сердечный цикл — время от начала одного сокращения сердца до начала следующего. В цикл входят систола предсердий, систола желудочков и общая диастола.
При каждом цикле кровь проходит через сердце в одном направлении: из вен — в предсердия, из предсердий — в желудочки, из желудочков — в артерии. Однонаправленность движения обеспечивают клапаны сердца.
При частоте сердечных сокращений \(n\) в минуту длительность одного цикла равна \(T=\frac{60}{n}\) секунд. В покое у взрослого человека при \(n\approx70\) цикл длится около \(0{,}86\) с.
У школьника частота сердечных сокращений может быть выше, особенно после физической нагрузки, поэтому сердечный цикл становится короче. При этом фазы сокращения обычно укорачиваются сильнее, чем период расслабления.
Фазы сердечного цикла
В учебной схеме цикл удобно рассматривать как три последовательные фазы. Их длительность приведена приблизительно для частоты около 75 сокращений в минуту; реальные значения меняются в зависимости от возраста, состояния организма и нагрузки.
| Фаза | Что происходит | Клапаны и движение крови | Примерная длительность |
|---|---|---|---|
| Систола предсердий | Предсердия сокращаются и проталкивают кровь в желудочки. | Предсердно-желудочковые клапаны открыты, полулунные закрыты. | 0,1 с |
| Систола желудочков | Желудочки сокращаются и выталкивают кровь в аорту и лёгочный ствол. | Предсердно-желудочковые клапаны закрыты, полулунные открыты. | 0,3 с |
| Общая диастола | Все отделы сердца расслаблены; камеры заполняются кровью. | Предсердно-желудочковые клапаны открыты, полулунные закрыты. | 0,4 с |
Во время систолы предсердий кровь из предсердий поступает в желудочки. Затем начинается систола желудочков. Давление внутри желудочков повышается, предсердно-желудочковые клапаны закрываются, а полулунные клапаны открываются. Кровь направляется в аорту из левого желудочка и в лёгочный ствол из правого.
В общую диастолу кровь поступает в предсердия из полых и лёгочных вен. Когда давление в желудочках становится ниже давления в предсердиях, предсердно-желудочковые клапаны открываются, и желудочки начинают заполняться.
В какую фазу кровь выталкивается из желудочков в артерии?
Давление, клапаны и движение крови
Кровь движется из области большего давления в область меньшего. Поэтому сокращение желудочков создаёт давление, достаточное для продвижения крови в артерии. Когда желудочки расслабляются, полулунные клапаны закрываются и не позволяют крови возвращаться обратно.
Клапан открывается, когда давление перед ним больше давления после него, и закрывается при обратном соотношении. Клапаны не создают давление и не толкают кровь; они только препятствуют обратному току.
Левый желудочек выталкивает кровь в большой круг кровообращения, а правый — в малый круг, к лёгким. Сначала кровь движется по артериям, затем через капилляры и возвращается по венам. При физической нагрузке частота и сила сокращений увеличиваются, поэтому особенности кровообращения меняются; это связано с темой кровообращение и физическая нагрузка.
Сердечный цикл, пульс и давление
Пульс — ритмические колебания стенок артерий, возникающие при выбросе крови левым желудочком. Поэтому частота пульса обычно близка к частоте сердечных сокращений. Пульс можно прощупать там, где артерия проходит близко к поверхности тела, например на запястье или шее.
Во время систолы желудочков давление в артериях повышается и достигает систолического значения. Во время диастолы желудочков оно снижается, но не исчезает: упругие стенки крупных артерий продолжают поддерживать движение крови. Минимальное давление называют диастолическим.
Например, запись 120/80 мм рт. ст. означает примерно 120 мм рт. ст. в момент систолы и 80 мм рт. ст. в момент диастолы. Пульсовое давление в таком случае равно 40 мм рт. ст. Числа давления не следует путать с частотой пульса: давление измеряют в мм рт. ст., а частоту — в ударах в минуту.
Электрокардиограмма показывает электрическую активность сердца, связанную с возбуждением и сокращением его отделов. По ЭКГ можно определить ритм и длительность отдельных интервалов, но сама ЭКГ не является графиком артериального давления.
Разобранный пример
Пульс человека равен 80 ударам в минуту. Определите длительность одного сердечного цикла и число циклов за 15 секунд.
Ответ: один цикл длится \(0{,}75\) с, за 15 секунд происходит 20 сердечных циклов. Если в условии дан пульс и не указаны нарушения ритма, его можно считать равным частоте сердечных сокращений.
1. Путать систолу предсердий с систолой желудочков: кровь в артерии выталкивается при систоле желудочков. 2. Считать, что вены всегда несут венозную кровь: лёгочные вены несут артериальную кровь. 3. Называть пульсом сокращение сердца: пульс — это колебание стенок артерий. 4. Складывать показатели давления 120 и 80: это два разных значения, а не длительность или частота. 5. Забывать переводить минуты в секунды в формуле \(T=\frac{60}{n}\).
Проверь себя
Главное
- Сердечный цикл включает систолу предсердий, систолу желудочков и общую диастолу.
- Кровь движется из вен в предсердия, затем в желудочки и далее в артерии; направление поддерживают клапаны.
- Длительность цикла рассчитывают по формуле \(T=\frac{60}{n}\), где \(n\) — частота сокращений в минуту.
- Пульс связан с выбросом крови левым желудочком, а артериальное давление меняется в течение систолы и диастолы.
- При решении задач не путайте частоту пульса, длительность цикла и два показателя артериального давления.