Диастола: Фазы, Механизмы и Значение в Сердечном Цикле

Введение

Часть сердечного цикла, греческий знак препинания, иногда называемый диастолой.

Диастола (/d//aɪ/'/æ//s//t//ə//l//i/ dyASTəlee) – это фаза расслабления сердечного цикла, во время которой камеры сердца наполняются кровью. Противоположная фаза – систола, когда камеры сердца сокращаются. Диастола предсердий – это расслабление предсердий, а диастола желудочков – расслабление желудочков. Этот термин происходит от греческого слова διαστολή (diastolē), означающего «расширение», образованного от διά (diá, «в стороны, раздельно») + στέλλειν (stéllein, «отправлять»).

Роль в сердечном цикле

Типичный пульс составляет 75 ударов в минуту (bpm), что означает, что сердечный цикл, производящий один удар сердца, длится менее одной секунды. Этот цикл занимает 0,3 секунды на фазу желудочковой систолы (сокращения) – перекачивание крови из двух желудочков во все системы организма; и 0,5 секунды на фазу диастолы (расслабления), во время которой происходит наполнение четырех камер сердца, в общей сложности 0,8 секунды на завершение цикла.

Ранняя желудочковая диастола

Во время ранней желудочковой диастолы давление в обоих желудочках начинает снижаться от пикового значения, достигнутого во время систолы. Когда давление в левом желудочке падает ниже давления в левом предсердии, митральный клапан открывается из-за отрицательного градиента давления (всасывания) между этими двумя камерами. Открытый митральный клапан обеспечивает приток крови из предсердия (накопленной во время диастолы предсердий) в желудочек (см. иллюстрацию выше). То же самое происходит одновременно в правом желудочке и правом предсердии через трикуспидальный клапан. Поток наполнения желудочка (или поток из предсердий в желудочки) имеет ранний (E) диастолический компонент, обусловленный всасывающим действием желудочков, и поздний компонент, создаваемый систолой предсердий (A). Отношение E/A используется в качестве диагностического показателя, поскольку его снижение может указывать на вероятную диастолическую дисфункцию, однако его следует оценивать в комплексе с другими клиническими данными, а не изолированно.

Поздняя желудочковая диастола

Ранняя диастола представляет собой механизм присасывания между предсердными и желудочковыми камерами. Затем, в поздней диастоле желудочков, обе предсердные камеры сокращаются (предсердная систола), что приводит к повышению давления в обоих предсердиях и обеспечивает дополнительный приток крови в желудочки. Начало предсердной систолы известно как "предсердный толчок" – см. диаграмму Виггерса. Предсердный толчок не обеспечивает основной объем кровотока (в течение сердечного цикла), поскольку около 80 процентов общего объема крови поступает в желудочки в период активного присасывания.

Диастола предсердий

В начале сердечного цикла предсердия и желудочки синхронно приближаются и удаляются от состояния расслабления и расширения, или диастолы. Предсердия наполняются отдельными объемами крови, возвращающейся в правое предсердие (от полых вен) и в левое предсердие (из легких). После выравнивания давления в камерах и в венах, митральный и трикуспидальный клапаны открываются, и возвращающаяся кровь течет через предсердия в желудочки. Когда желудочки заполняются в основном, предсердия начинают сокращаться (систола предсердий), проталкивая кровь под давлением в желудочки. Затем желудочки начинают сокращаться, и по мере повышения давления внутри них митральный и трикуспидальный клапаны закрываются, создавая первый сердечный тон (S1), который слышен при аускультации. По мере дальнейшего повышения давления в желудочках оно превышает давление в аорте и легочном стволе. Аортальный и легочный клапаны, известные как полулунные клапаны, открываются, и определенная часть крови из сердца выбрасывается в аорту и легочный ствол. Выброс крови из сердца называется систолой. Извержение вызывает снижение давления в желудочках, и одновременно предсердия начинают наполняться (диастола предсердий). Наконец, давление в желудочках падает ниже давления в аорте и легочных артериях, и полулунные клапаны закрываются. Закрытие этих клапанов создает второй сердечный тон (S2). Затем желудочки начинают расслабляться, митральный и трикуспидальный клапаны начинают открываться, и цикл начинается снова. В целом, когда желудочки находятся в систоле и сокращаются, предсердия расслаблены и собирают возвращающуюся кровь. Когда в поздней диастоле желудочки полностью расширяются (что визуализируется как LVEDV и RVEDV), предсердия начинают сокращаться, перекачивая кровь в желудочки. Предсердия обеспечивают постоянный приток крови к желудочкам, тем самым служа резервуаром для них и гарантируя, что эти насосы не опустеют. Эта координация обеспечивает эффективное перекачивание и циркуляцию крови по всему организму.

At the beginning of the cardiac cycle the atria, and the ventricles are synchronously approaching and retreating from relaxation and dilation, or diastole. The atria are filling with separate blood volumes returning to the right atrium (from the vena cavae), and to the left atrium (from the lungs). After chamber and back pressures equalize, the mitral and tricuspid valves open, and the returning blood flows through the atria into the ventricles. When the ventricles have completed most of their filling, the atria begin to contract (atrial systole), forcing blood under pressure into the ventricles. Now the ventricles start to contract, and as pressures within the ventricles rise, the mitral and tricuspid valves close producing the first heart sound (S1) as heard with a stethoscope. As pressures within the ventricles continue to rise, they exceed the "back pressures" in the aorta, and the pulmonary trunk. The aortic and pulmonary valves known as the semilunar valves open, and a defined fraction of blood within the heart is ejected into the aorta and pulmonary trunk. Ejection of blood from the heart is known as systole. Ejection causes pressure within the ventricles to fall, and, simultaneously, the atria begin to refill (atrial diastole). Finally, pressures within the ventricles fall below the back pressures in the aorta and the pulmonary arteries, and the semilunar valves close. Closure of these valves give the second heart sound (S2). The ventricles then start to relax, the mitral and tricuspid valves begin to open, and the cycle begins again. In summary, when the ventricles are in systole and contracting, the atria are relaxed and collecting returning blood. When, in late diastole, the ventricles become fully dilated (understood in imaging as LVEDV and RVEDV), the atria begin to contract, pumping blood to the ventricles. The atria feed a steady supply of blood to the ventricles, thereby serving as a reservoir to the ventricles and ensuring that these pumps never run dry. This coordination ensures that blood is pumped and circulated efficiently throughout the body.

Клиническая обозначение

Артериальное давление обычно записывается в виде систолического давления, указанного над диастолическим давлением, или разделенного косой чертой, например, 120/80 мм рт. ст. Эта клиническая запись не является математической дробью или отношением, и не представляет собой числитель над знаменателем, а является медицинской записью, показывающей два клинически значимых показателя давления. Часто после этого указывается третье значение – частота сердечных сокращений в минуту. Среднее артериальное давление также является важным показателем для пациентов, перенесших определенные медицинские вмешательства, такие как устройства поддержки левого желудочка (LVAD) и гемодиализ, заменяющие пульсирующий кровоток непрерывным.

Влияние нарушения диастолической функции

Пептид натриуретического типа мозга (BNP) – это сердечный нейрогормон, секретируемый желудочковыми миоцитами (клетками миокарда желудочков) в конце диастолы – в ответ на нормальное или пониженное (в зависимости от ситуации) растяжение кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы) во время систолы. Повышенные уровни BNP свидетельствуют об избыточной натриуретической экскреции (выведении натрия с мочой) и снижении функции желудочков, особенно в диастолу. У пациентов с диастолической сердечной недостаточностью наблюдается повышение концентрации BNP. Нарушение диастолической функции может быть вызвано снижением эластичности желудочковых миоцитов, а следовательно, и желудочков, что означает, что сердечная мышца не растягивается в достаточной степени во время наполнения. Это приводит к уменьшению конечного диастолического объема (КДО), и, согласно механизму Фрэнка-Старлинга, уменьшение КДО ведет к уменьшению ударного объема, а значит, и к снижению сердечного выброса. Со временем снижение сердечного выброса уменьшает способность сердца эффективно обеспечивать кровообращение по всему организму. Снижение эластичности миокарда является естественным следствием старения.