Srčani ciklus

Srčani ciklus obuhvata kompletan otkucaj srca od njegovog generiranja do početka narednog, a uključuje faze pod nazivom

• dijastola,
• sistola, i
• interventna pauza.^[1][2]

Učestalost srčanog ciklusa je opisana od kao otkucaj srca, koji se obično izražava kao broj otkucaja u minuti. Svaki otkucaj srca uključuje pet glavnih faza. Prve dvije faze, često se smatra zajedno kao faza "ventrikularnog punjenja" (komore), uključuju kretanje krvi iz pretkomore u komore. Naredne tri faze uključuju kretanje krvi iz komora u plućne arterije (u slučaju desne komore) i aortu (u slučaju lijeve komore).^[3]

Prva faza, "dijastola" nastaje kada su AV (AV) zalisci (mitralni zalisci i trikuspidne ventil) otvoreni i cijelo srce opušteno. Druga faza, "pretkomorska sistola," je kada se pretkomora kontzrtahira, a krv teče pretkomore u komoru. Treća faza, "izovolumna kontrakcija" je onda kada se komora počne kontrahirati, u u neposrednoj blizini AV i semilunarnih zalistaka i čuje se prvi zvuk srca, a nema promjene u volumenu. U četvrtoj fazi ("ventrikularno ili komorsko izbacivanje") komore se kontrahiraju i prazne, pri čemu su polumjesečasti (semilunarni) zalisci otvoreni. Tokom pete faze, "izovolumenskog vremena opuštanja", pritisak pada, nema ulaska krvi u komore, komora prestaje da se kontrahira i počinje da se opušta, blizu semilunarnih zalistaka zbog pritiska krvi u aorti.

Tokom srčanog ciklusa, krvni pritisak se povećava i smanjuje. Srčani ciklusa koordinira niz električnih impulsa koje proizvede specijalizirane pacemakerske ćelije koje se nalaze u sinoatrijskom i AV čvoru. Srčanog mišić se sastoji od miocita koje iniciraju svoje kontrakcije bez pomoći vanjskih nerava (sa izuzetkom modifikacije srčane stope zbog metaboličke potražnje). U normalnim okolnostima, svaki ciklus traje 0,6666 sekundi.^[4]

Srce je četverokomorni organ koji se sastoji od desne i lijeve polovine. Gornje dvije komore, lijeve i desne pretkomora (atriji), su ulazne tačke u srce, dok su donje dvije, lijeva i desna komora (ventrikule), odgovorne za kontrakcije koje upumpavaju krv u cirkulaciju. Cirkulacija je podijeljena u plućnu i sistemsku. Uloga desne komore je da pumpa deoksigeniziranu (beskisičnu) krvi u pluća kroz plućno stablo i plućne arterije. Uloga lijeve komore je da pumpa novu oksigeniziranu (obogaćenu kisikom) krv u tijelo kroz aortu.

Osnovni fiziološki pokazatelji funkcije srca

Funkcijsko svojstvo/pokazatelj	Definicija (i normalno stanje kod odrasliih osoba)
Srčani ciklus (revolucija)	Ciklično-ritmična cjelina u funkcioniranju srca, koja obuhvata sistolu (grčenje), dijastolu (opuštanje) i pauzu (60-70 u min.)
Udarni (sistolni) volumen	Ukupna količina krvi koju jedna sistola ubrizga u krvotok (60–80 cm3) ; snaga kojom jedna sistola potiskuje krv u arterije
Minutni volumen	Ukupna količina krvi koju srce istisne u toku jednog minuta (5-6 litara); jednak umnošku udarnog volumena i frekvencije srca
Frekvencija srca	Broj srčanih kontrakcija (revolucija) u minuti (60-70)
Krvni (arterijski) pritisak	Sistolni (gornji): Snaga kojom krv pritiskuje arterijski zid u fazi sistole (16-20 kPa), koja se kompenzira arterijskom tenzijom Dijastolni (donji): Snaga kojom krv pritiskuje arterijski zid u fazi dijastole (9,3-12 kPa), koja se kompenzira odgovarajućom arterijskom tenzijom
Puls (Bilo)	Pulsiranje (osciliranje) arterijskog zida, izazvano krvnim talasima, koji nastaju nakon svake srcane kontrakcije (60-70 u min.)

Srčani mišić ima automatizam, što znači da je samopodražljiv. Mišićne kontrakcije su miogene ili generirane samim mišićnim ćelijama. To je u suprotnosti sa djelovanjem skeletnih mišića, kojima su za ekscitaciju neophodni nervni podražaji (bilo svjesni ili refleksni) . Ritmičke kontrakcije srca javljaju se spontano, iako se stopa kontrakcija može promijeniti nervnim ili hormonskim uticajima. Naprimjer, simpatički živac ubrzava rad srca, a vagus usporava njegovbe otkucaje.

Ritmičke sekvence kontrakcija (sinusni ritam), koordiniraju sinoatrijski (SA) i AV (AV) čvorovi. Sinoatrijalni čvor, često poznat i kao pejsmejker, nalazi se u gornjem zidu desne pretkomore i odgovoran je za val električne stimulacije koja inicira pretkomorske kontrakcije stvaranjem akcijskog potencijala. Kada talas dostigne AV čvor, koji se nalazi u donjem desnom atriju, ima kašnjenje prije nego što se provodi kroz His snopove i kopiju purkinjeovih vlakana, što dovodi do kontrakcije komore. Kašnjenje u AV čvoru omogućava dovoljno vremena da se sve krvi u pretkomori pređe popuno u odgovarajuću komoru. U slučaju teške patologije, AV čvor može djelovati kao pejsmejker; ovo obično nije slučaj jer je stopa spontanih paljenja je znatno niže nego u SA čvoru i stoga se može zanemariti.

U nastavku je sažetak srčanog ciklusa:^[5]

AV zalistak*	Semilunarni zalisci†	Status komora i pretkomora	Opis
1. Pretkomorna sistola	otvorena	zatvorena	Pretkomore se kontrahiraju i pumpaju krv Komore, već djelomično popunjeni u fazi 5, dobijaju ~ 30% prošle krvi, za konačn volumen u mirovanju od oko 130 ml
2. Izovolumetrijska kontrakcija	zatvorena	zatvorena	Komore se počinju kontrahirati. Njihovi mišići u početku se samo malo skraćuju, ali međukomorski pritisak naglo raste Komorski pritisak je nepromijenjen.
3. Ventrikulsko (komorsko) izbacivanje	zatvoreno	otvoreno	Pritisci lijeve i desne komore šire pritiske u aortu (80mmHg) i plućnu arteriju (10mmHg). Izbacivanje je brzo, usporava kako je sistola punija. Izbačena količina iz svake komore po otkucaju u mirovanju je 70-90 ml. Na kraju sistole, oko 50 ml krvi i dalje je u svakoj komori
4. Izovolumetrijsko opuštanje	zatvoreno	zatvoreno	Zalisci se zatvaraju kako se komore opuštaju i pritisak u komori padne ispod 120 mmHg. Ovo se završava kada komorni pritisak padne ispod pretkomornog pritiska i otvaranja AV zalistaka Pumpa krv u ostatak tijela.
5. Punjenje komora	otvoreno	zatvoreno	Opuštanje komora Komore se pasivno pune sa približno 70% svoje krajnje zapremine. Kako se komora puni, stopa punjenja se smanjuje i AV zalisci prelaze prag prema zatvaranju. Pretkomore se šire i popunjavaju.
* AV (atrioventrikulski ili pretkomorsko-komorski) zalisci: 1) Mitralni zalistak – između lijeve pretkomore i lijeve komore 2) Trokvržični zalistak – između desne pretkomore i desne komore † Polumjesečasti (semilunani) zalisci: 1) Aortni zalistak – između lijeve komore i aorte 2) Plućni zalistak – između desne komore i plućne arterije

Pretkomorska sistola je kontrakcija pretkomorskog sincicija ćelija lijeve i desne pretkomore srčanog mišića, nakon električne stimulacije. Ovo provođenje odvija se preko opriključka za povezivanje umetnuzih diskova. Normalno, obje pretkomore kontrahiraju u isto vrijeme. Izraz sistola je sinonim za kontrakcije (pokret ili skraćivanje) mišića. Električna sistola je električna aktivnost koja stimulira srčani mišić komore za kontrakciju. Zatim uskoro slijedi mehanička sistola, koja je mehanička kontrakcija srca.

Kako se pretkomore kontrahiraju, krvni pritisak u obje se povećava, zbog čega forsira dodatnu krv u komore. Dodatni protok krvi se zove komorski udar.

Oko 80% toka krvi pasivno ulazi u komore, tako da pretkomore nemaju tako mnogo kontrakcija.^[6]

Pretkomorski udar je odsutan ako postoji gubitak normalne električne provodljivosti u srcu, kao što je za vrijeme pretkomorske fibrilacije, pretkomorskog treperenje i potpune blokade srca. Atrijski (pretkomorski) udar ima drugačiji karakter u zavisnosti od stanja srca, kao što je ukočenost srca kod bolesnika s dijastolnom disfunkcijom.

Za atrijske sistole, također su poznate kao aurikularne sistole, zbog kontrakcije dvije srčane aurikule, potrebno je oko 0,1 sekunde.^[4]

Električna sistola pretkomore počinje s početkom P zupca na EKG. Val bipolarizacije (ili depolarizacije) stimulira kontrakciju obje pretkomore istovremeno zbog sinoatrijskog čvora koji se nalazi na gornjem zidu desne pretkomore. Sinoatrijski čvor može biti otkriven kateterizacijom.

Sistola komore je kontrakcija ventrikulskog sincicija srčanog mišića lijeve i deasne komore, u odgovoru na električnu stimulaciju. Ovo provođenje se odvija preko pukotinski čvorišta priključnih interkalarnih diskova.

U kasnijem dijelu faze potiskivanja, iako ventrikulari pritisak padne ispod aortnog, aortni zalisci ostaju otvoreni zbog inercijske energije izbačene krvi.^[7]

Grafikon aortnog pritiska tokom srčanog ciklusa pokazuje mali pad (incisura, usjek ili dikrotski zarez) što se poklapa sa zatvaranjem aortnog zaliska. Pad u grafikonu je odmah iza kratkog uspona ("dikrotski talas"), a zatim postepeno opada. Baš kao kada komora uđe u dijastolu, kratak preokret toka iz aorte natrag prema lijevoj komori uzrokuje zatvaranje aortnih valvula. To dovodi do blagog povećanja aortnog pritiska, uzrokovanog elastičnim trzajem semilunarnih valvula i aorte.^[8][9][10]

Ukupni volumen krvi koji ostaje u komori samo na kraju ventrikularne kontrakcije zove se završni sistolni volumen ili krajnja sistolna zapremina (ESV).

Pod pretpostavkom da puls ima 72 otkucaja u minuti, komorna sistola za kompletiranje traje 0,3 sekunde.^[11]

Zatvaranja mitralnog i trikuspidnog (trokvržičnog) ventila (poznati zajedno kao AV zsalistak) na početku ventrikularne sistole uzrokuje prvi dio (lubb) u "lubb-dubb" zvuku koje je otkucava. Formalno, ovaj zvuk je poznat kao prvi zvuk srca ili S<sub1</ sub>. Ovaj prvi srčani šum nastaje zatvaranjem mitralnog i trikuspidnog zaliska (valvule), a zapravo ima dvije komponente zvuka, M1, T1. Drugi dio (dubb) "lubb-dubb" (srugi srčani šum ili S₂), uzrokovan je zatvaranjem aortne i plućne valvule (zalistaka) na kraju ventrikularne sistole. Kako se lijeva komora prazni, njen pritisak pada ispod onog u aorti, a aortnin zalistak se zatvara. Slično, kako pritisak u desnoj komori pada ispod pritiska u plućnoj arteriji, plućni zalistak se zatvara. Drugi srčani zvuk ima također dvije komponente, A2 i P2. Aortne valvule zatvaraju se ranije od plućnih i one su zvučno odvojene jedne od drugih, drugi srčani ton. Ovo "razdvajanje" od S2 je zvučno samo tokom udisanja. Međutim, neke srčane abnormalnosti u provodljivosti, kao što je blok lijeve grane (BLG), omogućavaju P2 zvuk koji se čuje prije nego zvuk A2 tokom trajanja. Sa LBBB, udisanje donosi A2 i P2 međusobno bliže, gdje se ne mogu zvučno razlikovati.

U elektrokardiogramu, električna sistola ventrikula počinje na početku kompleksa QRS.

Srčana dijastola je vremenski period kada se srce opušta nakon kontrakcije u pripremi za ponovno punjenje cirkulacijkom krvljju. Ventrikularna (komorska) dijastola je kada su komore u opuštanja, a atrijska dijastola je kada se opuštaju pretkomore. Zajedno su poznate kao kompletna srčana dijastola. Tokom ventrikularne dijastole, pritisak u (lijevoj i desnoj) komori pada sa vrha da dođe u sistolu. Kada pritisak u lijevoj komori padne ispod pritiska u lijevom atriju, otvara mitralne valvule (zaliske), a lijeva komora se puni krvlju koja se akumulira u lijevoj pretkomori. Vrijeme izovolumenske relaksacije (IVRT) je interval od aortne komponente drugog srčanog šuma, koji nastaje zatvaranjem aortne valvule, do početka punjenja otvaranjem mitralnih zalistaka.^[12] Isto tako, kada pritisak u desnoj komori padne ispod onog u desnoj pretkomori, otvaraju se trikuspidne valvule i desna komoru puni krvlju koja je akumulirana u desnoj pretkomori.

Tokom dijastole, pritisak unutar lijeve komore je niži nego u aorti, omogućavajući da krv cirkulira u samom srcu preko koronarnih, odnosno srčanih arterija.

• Krvni pritisak
• Srčani akcijski potencijal
• Minutni volumen
• Elektrokardiogram

• Interactive cardiac cycle. Interactivephysiology.com
• Cardiac cycle. University of Utah School of Medicine
• Heart sounds Arhivirano 6. 6. 2012. na Wayback Machine. UCLA School of Medicine