Systole - Systole

Hjertesyklusen ved begynnelsen av en ventrikulær systol, eller sammentrekning: 1) nylig oksygenert blod (rød pil) i venstre ventrikkel begynner å pulsere gjennom aortaklaffen for å forsyne alle kroppssystemer; 2) Oksygenutarmet blod (blå pil) i høyre ventrikkel begynner å pulsere gjennom lungeventilen (lungeventilen) på vei til lungene for reoxygenering.
Elektriske bølger sporer en systole (en sammentrekning) av hjertet. Sluttpunktet til P- bølgedepolarisering er startpunktet for atrialtrinnet i systole. Det ventrikulære stadiet av systole begynner ved R-toppen av QRS-bølgekomplekset ; T-bølgen indikerer slutten på ventrikulær sammentrekning, hvorpå ventrikkelavslapping (ventrikulær diastole) begynner.

Den systolen ( / s ɪ s t əl i / SIST -ə-lee ) er den del av den hjertesyklusen i løpet av hvilken enkelte kamre i hjertemuskelen trekke seg sammen etter påfylling med blod. Begrepet stammer fra ny latin fra antikkgresk συστολή ( sustolē ), fra συστέλλειν ( sustéllein 'til kontrakt'; fra σύν sol 'sammen' + στέλλειν stéllein 'å sende'), og ligner på bruken av det engelske begrepet å klemme .

Pattedyr hjerte har fire kamre: venstre atrium over den venstre ventrikkel (lysere rosa, se grafisk), hvorav to er forbundet gjennom den mitral (eller bicuspid) ventil ; og høyre atrium over høyre ventrikkel (lysere blått), koblet gjennom tricuspidventilen . Atriene er de mottakende blodkamrene for sirkulasjon av blod, og ventriklene er utslippskamrene.

Når atrialkamrene trekker seg sammen i sent ventrikkeldiastol , sender de blod ned til de større, nedre ventrikkelkamrene. Når normal strømning er fullført, fylles ventriklene og ventilene til atriene lukkes. Ventriklene utfører nå systole isovolumetrisk, som er sammentrekning mens alle ventiler er lukket - og avslutter den første fasen av systole. Det andre trinn går umiddelbart, pumping oksygenert blod fra det venstre hjertekammer gjennom aorta-ventilen og aorta til alle systemer i kroppen, og samtidig pumping av oksygenfattig blod fra høyre ventrikkel gjennom pulmonal ventilen og lungearterien til lungene . Dermed trekker parene i kamrene (øvre forkammer og nedre ventrikler) seg i vekslende rekkefølge til hverandre. Først fører atriell sammentrekning blod inn i ventriklene, deretter ventrikulær sammentrekning pumper blod ut av hjertet til kroppssystemene, inkludert lungene for oksygentilførsel.

Hjertesystole er sammentrekning av hjertemuskelen som svar på en elektrokjemisk stimulans til hjertets celler ( kardiomyocytter ).

Cardiac output (CO) er volumet av blod som pumpes av hver ventrikkel på ett minutt. Den ejeksjonsfraksjon (EF) er volum av blod pumpes dividert med det totale volum av blod i den venstre ventrikkel.

Typer systole

Atriell systole

Hjertesyklusen ved begynnelsen av atriell systol: Venstre (rød) og høyre (blå) ventrikkel begynner å fylles under ventrikulær diastole. Etter å ha sporet P-bølgen til EKG , begynner de to atriene å trekke seg sammen (systole) og pulsere blod under trykk inn i ventriklene.

Atrial systole skjer sent i ventrikkel diastole og representerer den sammentrekning av hjertemuskelen på venstre og høyre atrium . Den kraftige reduksjonen i ventrikulært trykk som oppstår under ventrikulær diastole gjør at atrioventrikulære ventiler (eller mitrale og trikuspidale ventiler) kan åpne og får innholdet i atriene til å tømme seg inn i ventriklene. De atrioventrikulære ventilene forblir åpne mens aorta- og lungeventilene forblir lukket fordi trykkgradienten mellom atrium og ventrikkel er bevart under sent ventrikulær diastole. Atriell sammentrekning gir et mindre fraksjonstillegg til ventrikelfylling , men blir betydelig i venstre ventrikkelhypertrofi , eller fortykning av hjerteveggen, da ventrikelen ikke slapper helt av under diastolen. Tap av normal elektrisk ledning i hjertet - sett under atrieflimmer , atrieflimmer og fullstendig hjerteblokk - kan eliminere atrieforstyrrelse helt.

Sammentrekning av atriene følger depolarisering, representert ved P-bølgen i EKG. Når begge atrielle kamre trekker seg sammen - fra atriens overordnede region mot atrioventrikulært septum - stiger trykket i atriene og blod pumpes inn i ventriklene gjennom de åpne atrioventrikulære ventilene. Ved begynnelsen av atriell systole, under ventrikulær diastole, fylles ventriklene normalt til omtrent 70 - 80 prosent av kapasiteten ved tilsig fra atriene. Atriell sammentrekning også referert til som "atrialspark", bidrar med de resterende 20–30 prosent av ventrikulær fylling. Atriell systole varer omtrent 100 ms og slutter før ventrikulær systole, ettersom atriell muskel går tilbake til diastole.

De to ventriklene er isolert elektrisk og histologisk (vevsmessig) fra de to atriale kamre av elektrisk ugjennomtrengelige kollagenlag av bindevev kjent som hjerteskjelettet . Hjerteskjelettet er laget av tett bindevev som gir struktur til hjertet ved å danne atrioventrikulært septum - som skiller atriene fra ventriklene - og de fibrøse ringene som fungerer som baser for de fire hjerteklaffene. Kollagenforlengelser fra ventilringene forsegler og begrenser atriens elektriske aktivitet fra å påvirke elektriske veier som krysser ventriklene. Disse elektriske banene inneholder sinoatrisk node , atrioventrikulær node og Purkinje-fibrene . (Unntak som tilbehørsveier kan forekomme i denne brannmuren mellom atriell og ventrikulær elektrisk innflytelse, men er sjeldne.)

Hjertehastighetskontroll via farmakologi er vanlig i dag; for eksempel er den terapeutiske bruken av digoksin, beta-adreneseptorantagonister eller kalsiumkanalblokkere viktige historiske inngrep i denne tilstanden. Spesielt er individer som er utsatt for hyperkoagulerbarhet (abnormitet i blodkoagulasjon ), med en bestemt risiko for blodpropp , en veldig alvorlig patologi som krever behandling for livet med et antikoagulasjonsmiddel hvis det ikke kan korrigeres.

Høyre og venstre atriale systoler

Atriellkamrene inneholder hver en ventil: tricuspidventilen i høyre atrium åpner seg inn i høyre ventrikkel, og mitralventilen (eller bicuspid) i venstre atrium åpner seg i venstre ventrikkel. Begge ventilene presses åpne i de sene stadiene av ventrikulær diastole; se Wiggers-diagram i P / QRS-fasen (ved høyre margin). Da får sammentrekningene av atrialsystolen høyre hjertekammer til å fylle med oksygenutarmet blod gjennom trikuspidalventilen. Når høyre atrium tømmes - eller for tidlig lukkes - slutter høyre atrialsystole, og dette stadiet signaliserer slutten av ventrikulær diastole og begynnelsen av ventrikulær systole (se diagram Wiggers). Tidsvariabelen for riktig systolisk syklus måles fra (tricuspid) ventilåpent til ventilstengt.

Sammentrekningene av atrialsystolen fyller venstre ventrikkel med oksygenberiket blod gjennom mitralklaffen; når venstre atrium tømmes eller lukkes, blir venstre atrialsystole avsluttet og ventrikulær systol er i ferd med å begynne. Tidsvariabelen for den venstre systoliske syklusen måles fra (mitral) ventilåpent til ventilstengt.

Atrieflimmer

Atrieflimmer representerer en vanlig elektrisk sykdom i hjertet som dukker opp i tidsintervallet til atriell systol (se figur til høyre margin). Teorien antyder at et ektopisk fokus , vanligvis plassert i lungestammene, konkurrerer med sinoatrialknuten om elektrisk kontroll av atriale kamre og derved reduserer ytelsen til atrielt myokard eller atriell hjertemuskulatur. Den bestilte, sinoatriale kontrollen av atriell elektrisk aktivitet forstyrres, og forårsaker tap av koordinert generering av trykk i de to atriale kamrene. Atrieflimmer representerer en elektrisk forstyrret, men godt perfusert atriell masse som fungerer (på en ukoordinert måte) med en (forholdsvis) elektrisk sunn ventrikulær systol.

Den kompromitterte belastningen forårsaket av atrieflimmer forringer den generelle ytelsen til hjertet, men ventriklene fortsetter å fungere som en effektiv pumpe. Gitt denne patologien kan utkastningsfraksjonen forverres med ti til tretti prosent. Ukorrekt atrieflimmer kan føre til at hjertefrekvensen nærmer seg 200 slag per minutt (bpm). Hvis denne hastigheten kan reduseres til et normalt område, si om lag 80 slag per minutt, vil den resulterende lengre fylltiden innen hjertesyklusen gjenopprette eller forbedre hjertets pumpeevne. Anstrengt pust, for eksempel hos personer med ukontrollert atrieflimmer, kan ofte bli normalisert ved (elektrisk eller medisinsk) kardioversjon .

Ventricular systole and Wiggers diagram

Et Wiggers-diagram som viser ulike hendelser under systole (her primært vist som ventrikulær systole , eller ventrikulær sammentrekning ). Det veldig korte intervallet (ca. 0,03 sekund) av isovolumetrisk eller fast volum, sammentrekning begynner (se øverst til venstre) ved R-toppen av QRS-komplekset på elektrokardiogramgraflinjen. + Utstøtingsfasen begynner umiddelbart etter isovolumetrisk sammentrekning - ventrikkelvolum (rød graflinje) begynner å avta etter hvert som ventrikeltrykk (lyseblå graflinje) fortsetter å øke; deretter synker trykket når det kommer inn i diastolen.

Et Wiggers-diagram over ventrikulær systole viser grafisk sekvensen av sammentrekninger av myokardiet i de to ventriklene . Ventrikulær systole induserer selvkontraksjon slik at trykket i både venstre og høyre ventrikkel stiger til et nivå over det i de to atriale kamrene, og lukker derved tricuspid- og mitralventilene - som forhindres fra å vende av chordae tendineae og papillarmuskulaturen . Nå fortsetter ventrikeltrykket å stige i isovolumetrisk, eller fast volum, sammentrekningsfase til maksimalt trykk (dP / dt = 0) oppstår, noe som får lunge- og aortaklaffene til å åpne i utkastingsfasen . I utkastningsfasen strømmer blod fra de to ventriklene nedover trykkgradienten - det vil si 'ned' fra høyere trykk til lavere trykk - inn i (og gjennom) henholdsvis aorta og lungestamme . Spesielt perfusjon av hjertemuskelen gjennom hjertets koronarkar skjer ikke under ventrikulær systol. snarere oppstår det under ventrikkel diastole.

Ventrikulær systole er opprinnelsen til pulsen .

Høyre og venstre ventrikulære systoler

Den pulmonale (eller pulmonal) ventil i den høyre ventrikkel åpner inn i lunge stammen , også kjent som den pulmonære arterien, noe som skiller to ganger for å koble til hver av de venstre og høyre lungene. I venstre ventrikkel åpner aortaklaffen seg inn i aorta som deler seg og deler seg i flere grenarterier som kobles til alle kroppens organer og systemer unntatt lungene.

Ved sin sammentrekning pulserer høyre hjertekammer (RV) systole blod som er utarmet oksygen gjennom lungeventilen gjennom lungearteriene til lungene og gir lungesirkulasjon ; samtidig pumpes venstre ventrikkel (LV) systole blod gjennom aortaklaffen, aorta og alle arteriene for å gi systemisk sirkulasjon av oksygenert blod til alle kroppssystemer. Den venstre ventrikulære systolen gjør det mulig å rutinemessig måle blodtrykket i de større arteriene i venstre hjertekammer.

LV-systole er volumetrisk definert som venstre ventrikkelutkastingsfraksjon (LVEF). Tilsvarende er RV systole definert som den høyre ventrikkelutkastningsfraksjonen (RVEF). Høyere enn normalt RVEF er en indikasjon på pulmonal hypertensjon . Tidsvariablene til de ventrikulære systolene er: høyre ventrikkel, lungeventil åpen til ventilstengt; venstre ventrikkel, aortaklaff åpen til ventil lukket.

Elektrisk systol

Den sinoatriale noden (SA Node) er hjertets naturlige pacemaker , og utsteder elektrisk signalering som beveger seg gjennom hjertemuskelen, og får den til å trekke seg sammen gjentatte ganger i syklusen. Det ligger på toppen av høyre atrium ved siden av krysset med den overlegne vena cava. SA Node er en lysegul struktur. For mennesker er den omtrent 25 mm lang, 3-4 mm bred og 2 mm tykk. Den inneholder to typer celler: (a) de små, runde P- celler som har svært få organeller og myofibriller, og (b ) de slanke langstrakte overgangscellene , som ser ut til å være mellom P og de vanlige hjerteinfarktcellene. Intakt gir SA-noden kontinuerlig elektrisk utladning kjent som sinusrytme gjennom atriell masse, hvis signaler deretter samler seg ved atrioventrikulær node , for å være organisert for å gi en rytmisk elektrisk puls inn i og over ventriklene gjennom natrium-, kalium- eller kalsiumgatede ionekanaler .

Den kontinuerlige rytmiske utladningen genererer en bølgelignende bevegelse av elektriske krusninger som stimulerer glatte muskler i myokardiet og får rytmiske sammentrekninger til å utvikle seg fra topp til bunn av hjertet. Når pulsen beveger seg ut av (øvre) atria inn i (nedre) ventrikler, fordeles den gjennom et muskulært nettverk for å forårsake systolisk sammentrekning av begge ventrikulære kamre samtidig. Det faktiske tempoet i syklusen - hvor raskt eller sakte hjertet slår - blir cued av meldinger fra hjernen, som gjenspeiler hjernens respons på kroppens tilstander, for eksempel smerte, følelsesmessig stress, aktivitetsnivå og omgivelsesforhold, inkludert ekstern temperatur, tid på dagen osv.

Mekanisk systol

Elektrisk systol åpner spenningsstyrt natrium-, kalium- og kalsiumkanaler i celler i hjerteinfarkt. Deretter utløser en økning i intracellulært kalsium samspillet mellom aktin og myosin i nærvær av ATP som genererer mekanisk kraft i cellene i form av muskelsammentrekning eller mekanisk systol. Sammentrekningene genererer intra-ventrikulært trykk, som økes til det overskrider det ytre resttrykket i de tilstøtende koffertene i både lungearterien og aorta ; dette stadiet får igjen lunge- og aortaklaffene til å åpne seg. Blod blir deretter kastet ut fra de to ventriklene, og pulserer i både lunge- og aortasirkulasjonssystemet .

Mekanisk systole forårsaker pulsen , som i seg selv blir palpert (filt) eller sett på flere punkter på kroppen, noe som muliggjør universelt adopterte metoder - ved berøring eller øye - for å observere systolisk blodtrykk . De mekaniske kreftene i systole forårsaker rotasjon av muskelmassen rundt de lange og korte aksene, en prosess som kan observeres som en "vridning" av ventriklene.

Fysiologisk mekanisme

Hjertets systol er initiert av elektrisk opphissende celler som ligger i sinoatrisk knute . Disse cellene aktiveres spontant ved depolarisering av det elektriske potensialet over cellemembranene, noe som fører til at spenningsstyrte kalsiumkanaler på cellemembranen åpner seg og lar kalsiumioner passere gjennom sarkoplasma (cytoplasma) i hjertemuskelceller. Kalsiumioner binder seg til molekylære reseptorer på det sarkoplasmatiske retikulumet (se grafikk) , noe som forårsaker en strøm (strømning) av kalsiumioner inn i sarkoplasmaet .

Kalsiumioner binder seg til troponin C , forårsaker en konformasjonsendring (dvs. strukturell) endring i troponin-tropomyosin- proteinkomplekset , noe som fører til at myosinhodet (bindings) stedene på F-aktin filamentøse proteiner blir eksponert, noe som får muskelsammentrekning til å forekomme. De hjertevirkning potensielle sprer seg distalt (eller utover) til de små grener av Purkinje treet via fluksen av kationer gjennom gap junctions som forbinder de sarcoplasms av tilstøtende muskelceller.

Den elektriske aktiviteten til ventrikulær systole koordineres av den atrioventrikulære noden , som er en diskret samling av celler som mottar elektrisk stimulering fra venstre og høyre forkammer og kan gi en egen (om enn langsommere) hjertepacemakeraktivitet. Hjertehandlingspotensialet forplantes nedover elektriske stier gjennom bunten av His til Purkinje-fibrene ; denne elektriske fluxen forårsaker koordinert depolarisering og eksitasjon-sammentrekningskobling fra hjertets topp til røttene til de store karene.

Klinisk notasjon

Når blodtrykk er oppgitt for medisinske formål, skrives det vanligvis med det systoliske og diastoliske trykket atskilt med en skråstrek , for eksempel 120/80  mmHg . Denne kliniske notasjonen er ikke en matematisk figur for en brøk eller et forhold, og heller ikke en visning av en teller over en nevner. Snarere er det en medisinsk notasjon som viser de to klinisk signifikante trykkene som er involvert (systole etterfulgt av diastole). Det vises ofte etterfulgt av et tredje tall, verdien av hjertefrekvensen (i slag per minutt), som vanligvis måles sammen med blodtrykksmålinger.

Se også

Referanser

Eksterne linker