Sistola: tipuri, proces fiziologic, faze si masuratori clinice

Sistola cardiacă este declanșată de impulsuri electrice generate de nodulul sinoatrial și transmise prin întregul țesut cardiac. Activitatea sistolică este fundamentală pentru menținerea presiunii arteriale și asigurarea unui flux sanguin adecvat către toate organele vitale.

Tipurile de sistolă

Sistola cardiacă este un proces complex care implică contracția coordonată a diferitelor camere ale inimii. Această activitate este esențială pentru pomparea eficientă a sângelui și menținerea circulației adecvate în organism.

Sistola atrială: În timpul sistolei atriale, mușchiul atrial se contractă, determinând expulzarea sângelui din atrii în ventricule. Această fază durează aproximativ 0,1 secunde și contribuie la umplerea completă a ventriculelor înainte de contracția acestora. Sistola atrială este inițiată de un impuls electric generat de nodulul sinoatrial și este crucială pentru optimizarea volumului ventricular înainte de sistola ventriculară.

Sistola ventriculară: Sistola ventriculară reprezintă contracția puternică a mușchiului ventricular, care determină expulzarea sângelui din ventricule în arterele principale. Ventriculul stâng pompează sângele în aortă pentru distribuția sistemică, în timp ce ventriculul drept îl propulsează în artera pulmonară. Această fază este caracterizată printr-o creștere semnificativă a presiunii intraventriculare și deschiderea valvelor semilunare.

Sincronizarea și coordonarea: Coordonarea precisă între sistola atrială și cea ventriculară este esențială pentru funcționarea eficientă a inimii. Această sincronizare este asigurată de sistemul de conducere electrică al inimii, care include nodulul sinoatrial, nodulul atrioventricular și fibrele specializate de conducere. Momentul corect al contracțiilor permite umplerea optimă a camerelor cardiace și ejecția eficientă a sângelui.

Rolul în circulația sanguină: Sistola joacă un rol fundamental în menținerea circulației sanguine. Prin contracțiile sale ritmice, inima generează presiunea necesară pentru propulsarea sângelui prin sistemul vascular. Această activitate asigură transportul oxigenului și nutrienților către țesuturi, precum și eliminarea deșeurilor metabolice. Eficiența sistolei influențează direct perfuzia tisulară și funcționarea întregului organism.

Procesul fiziologic

Procesul fiziologic al sistolei implică o serie complexă de evenimente care transformă stimulii electrici în contracții mecanice ale mușchiului cardiac, rezultând în pomparea eficientă a sângelui.

Activarea electrică: Activarea electrică a sistolei începe în nodulul sinoatrial, care generează impulsuri electrice regulate. Aceste impulsuri se propagă prin țesutul atrial, determinând depolarizarea și contracția coordonată a miocardului. Semnalul electric traversează nodulul atrioventricular și sistemul His-Purkinje pentru a activa ventriculele într-o secvență precisă.

Contracția musculară: Contracția musculară în timpul sistolei este rezultatul unui proces complex de cuplare excitație-contracție. Depolarizarea membranei celulare determină eliberarea ionilor de calciu din reticulul sarcoplasmatic, care interacționează cu proteinele contractile actina și miozina. Această interacțiune generează forța necesară pentru contracția miocardului.

Ejecția sângelui: În timpul sistolei ventriculare, presiunea crescută din ventricule determină deschiderea valvelor semilunare și ejecția sângelui în circulația sistemică și pulmonară. Volumul de sânge ejectat în timpul unei contracții reprezintă volumul sistolic, care este un indicator important al funcției cardiace.

Funcția valvulară: Valvele cardiace joacă un rol crucial în direcționarea fluxului sanguin în timpul sistolei. Valvele atrioventriculare se închid la începutul sistolei ventriculare pentru a preveni refluxul sanguin către atrii, în timp ce valvele semilunare se deschid pentru a permite ejecția sângelui în artere.

Debitul cardiac: Debitul cardiac reprezintă volumul total de sânge pompat de inimă într-un minut și este produsul dintre volumul sistolic și frecvența cardiacă. Acest parametru este esențial pentru evaluarea funcției cardiace și poate fi influențat de diverși factori precum activitatea fizică, stresul sau patologiile cardiace.

Presiunea arterială în timpul sistolei

Presiunea arterială în timpul sistolei reprezintă forța exercitată de sângele pompat asupra pereților arteriali în momentul contracției ventriculare. Această presiune este esențială pentru perfuzia tisulară și funcționarea normală a organelor vitale.

Intervalul normal al presiunii sistolice: Valorile normale ale presiunii sistolice variază între 90 și 120 milimetri coloană de mercur la adulții sănătoși. Aceste valori pot fluctua în funcție de vârstă, sex și alte caracteristici individuale. Menținerea presiunii sistolice în limite normale este crucială pentru prevenirea complicațiilor cardiovasculare și asigurarea unei perfuzii tisulare adecvate.

Metode de măsurare: Măsurarea presiunii sistolice se realizează prin metode neinvazive și invazive. Metoda auscultatorie cu sfigmomanometru și stetoscop rămâne standardul de aur în practica clinică. Măsurarea automată utilizează dispozitive oscilometrice care detectează vibrațiile peretelui arterial. Monitorizarea ambulatorie permite înregistrarea continuă a valorilor tensionale pe parcursul unei perioade extinse.

Semnificația clinică: Valorile presiunii sistolice oferă informații valoroase despre funcția cardiacă și starea sistemului cardiovascular. Hipertensiunea sistolică izolată reprezintă un factor de risc major pentru bolile cardiovasculare, în special la vârstnici. Monitorizarea regulată a presiunii sistolice permite identificarea precoce a anomaliilor și inițierea promptă a tratamentului adecvat.

Factori care influențează presiunea sistolică: Numeroși factori pot modifica valorile presiunii sistolice, precum activitatea fizică, stresul emoțional, alimentația, consumul de alcool și tutun. Afecțiunile cardiovasculare, renale și endocrine pot determina modificări semnificative ale presiunii sistolice. Vârsta înaintată și rigiditatea arterială crescută contribuie la creșterea presiunii sistolice.

Presiunea sistolică versus diastolică: Presiunea sistolică și diastolică oferă informații complementare despre funcția cardiovasculară. Presiunea sistolică reflectă forța contracției ventriculare și elasticitatea arterială, în timp ce presiunea diastolică indică rezistența vasculară periferică. Diferența dintre cele două valori, numită presiune pulsului, reprezintă un indicator important al rigidității arteriale.

Fazele sistolei și evenimentele electrice

Sistola cardiacă este un proces complex care implică mai multe faze distincte, fiecare cu rol specific în asigurarea unei pompări eficiente a sângelui. Coordonarea precisă a acestor faze este esențială pentru funcționarea optimă a inimii.

Faze

Perioada pre-ejecție: Perioada pre-ejecție reprezintă intervalul dintre începutul depolarizării ventriculare și deschiderea valvelor semilunare. În această fază, presiunea ventriculară crește rapid, dar volumul ventricular rămâne constant. Durata acestei perioade oferă informații importante despre contractilitatea miocardică și condițiile de umplere ventriculară.

Faza de ejecție: Faza de ejecție începe odată cu deschiderea valvelor semilunare și continuă până la închiderea acestora. În această perioadă, ventriculele expulzează activ sângele în circulația sistemică și pulmonară. Volumul de ejecție și viteza de ejecție sunt determinate de contractilitatea miocardică și rezistența vasculară periferică.

Contracția izovolumetrică: Contracția izovolumetrică reprezintă prima parte a sistolei ventriculare, când toate valvele cardiace sunt închise. În această fază, presiunea ventriculară crește rapid fără modificarea volumului ventricular. Această perioadă este crucială pentru generarea presiunii necesare deschiderii valvelor semilunare.

Evenimente electrice

Unda P: Unda P reprezintă depolarizarea atrială și marchează începutul activității electrice cardiace în ciclul cardiac. Această undă reflectă propagarea impulsului electric prin musculatura atrială, determinând contracția coordonată a atriilor. Analiza morfologiei și duratei undei P oferă informații importante despre funcția atrială și prezența eventualelor anomalii de conducere la nivel atrial.

Complexul QRS: Complexul QRS marchează depolarizarea ventriculară și reprezintă cea mai proeminentă deflexiune pe electrocardiogramă. Acest complex reflectă propagarea impulsului electric prin ventriculele cardiace și corespunde începutului sistolei ventriculare. Durata, amplitudinea și morfologia complexului QRS oferă informații esențiale despre conducerea intraventriculară și masa ventriculară.

Unda T: Unda T reprezintă repolarizarea ventriculară și apare după complexul QRS, marcând sfârșitul sistolei ventriculare. Această undă reflectă procesul de revenire a celulelor miocardice la starea lor electrică de repaus. Morfologia și polaritatea undei T oferă informații importante despre perfuzia miocardică și prezența eventualelor modificări ischemice sau metabolice la nivel ventricular.

Măsurători clinice

Evaluarea funcției cardiace necesită o serie de măsurători precise și standardizate care permit monitorizarea activității sistolice și a performanței cardiace globale. Aceste măsurători oferă informații esențiale pentru diagnosticarea și tratamentul afecțiunilor cardiovasculare.

Valori măsurate

Măsurarea presiunii arteriale: Măsurarea presiunii arteriale reprezintă o evaluare fundamentală a funcției cardiovasculare. Tehnica standard implică utilizarea unui sfigmomanometru și identificarea sunetelor Korotkoff pentru determinarea valorilor sistolice și diastolice. Măsurătorile trebuie efectuate în condiții standardizate, cu pacientul în poziție șezândă și după minimum 5 minute de repaus.

Monitorizarea frecvenței cardiace: Monitorizarea frecvenței cardiace oferă informații valoroase despre ritmul cardiac și răspunsul cardiovascular la diverse situații fiziologice sau patologice. Această monitorizare poate fi realizată prin metode simple precum palparea pulsului sau prin tehnici avansate precum electrocardiografia continuă. Interpretarea variațiilor frecvenței cardiace ajută la evaluarea funcției autonome și a adaptării cardiovasculare.

Fracția de ejecție: Fracția de ejecție reprezintă procentul de sânge expulzat din ventricul în timpul unei sistole în raport cu volumul total de sânge prezent la sfârșitul diastolei. Această măsurătoare este esențială pentru evaluarea funcției sistolice ventriculare și poate fi determinată prin ecocardiografie, rezonanță magnetică cardiacă sau alte tehnici imagistice.

Evaluarea debitului cardiac: Evaluarea debitului cardiac implică măsurarea volumului de sânge pompat de inimă într-un minut. Această măsurătoare poate fi realizată prin diverse metode, incluzând termodiluția, metoda Fick sau tehnici ecocardiografice. Debitul cardiac normal variază în funcție de vârstă, sex și suprafața corporală, fiind un indicator important al performanței cardiace globale.

Analiza diagramei Wiggers

Modificări de presiune: Diagrama Wiggers ilustrează variațiile presiunii în diferitele camere cardiace și vasele mari pe parcursul ciclului cardiac. În timpul sistolei ventriculare, presiunea crește rapid în ventricule, depășind presiunea din atrii și ulterior pe cea din arterele mari. Acest gradient de presiune determină deschiderea valvelor semilunare și ejecția sângelui în circulația sistemică și pulmonară.

Modificări de volum: Modificările volumului ventricular urmează un pattern caracteristic în timpul ciclului cardiac. În faza de umplere rapidă, volumul ventricular crește semnificativ, urmat de o creștere mai lentă în timpul diastolei tardive. Sistola ventriculară determină o scădere rapidă a volumului ventricular, corespunzând ejecției sângelui în circulația sistemică.

Activitatea electrică: Activitatea electrică cardiacă este reprezentată pe diagrama Wiggers prin componentele electrocardiogramei. Unda P marchează depolarizarea atrială, complexul QRS corespunde depolarizării ventriculare, iar unda T reflectă repolarizarea ventriculară. Aceste evenimente electrice sunt corelate temporal cu modificările mecanice ale ciclului cardiac.