Sistola si diastola: faze, componente si ciclul cardiac

Presiunea arterială variază în funcție de aceste două faze, fiind mai mare în timpul sistolei și mai scăzută în timpul diastolei. Coordonarea precisă dintre sistolă și diastolă este vitală pentru menținerea unui flux sanguin constant și eficient în organism.

Faza de sistolă

Sistola reprezintă faza activă a ciclului cardiac, caracterizată prin contracția puternică a mușchiului cardiac și ejecția sângelui din ventricule către arterele principale ale organismului. Această fază este esențială pentru menținerea circulației sanguine și asigurarea necesarului de oxigen la nivelul țesuturilor.

Procesul de contracție ventriculară: Contracția ventriculară începe cu depolarizarea celulelor musculare cardiace, determinând o creștere rapidă a presiunii intraventriculare. Acest proces complex este inițiat de sistemul de conducere electric al inimii și implică o serie de modificări la nivel celular care permit contracția sincronizată a miocardului ventricular. Forța de contracție este reglată fin pentru a asigura ejecția optimă a sângelui din ventricule.

Mecanismul de ejecție al sângelui: Sângele este expulzat din ventricule prin contracția puternică a miocardului ventricular. Presiunea crescută forțează deschiderea valvelor semilunare, permițând ejecția sângelui în artera pulmonară din ventriculul drept și în aortă din ventriculul stâng. Volumul de sânge ejectat în timpul unei contracții reprezintă volumul sistolic, care în condiții normale este de aproximativ 70-80 mililitri.

Modificările de presiune: În timpul sistolei, presiunea din ventricule crește dramatic, depășind presiunea din arterele mari. Această diferență de presiune este esențială pentru propulsarea sângelui în sistemul circulator. Presiunea sistolică atinge valori maxime în momentul ejecției sângelui, fiind mai mare în ventriculul stâng comparativ cu cel drept, datorită rezistenței vasculare sistemice crescute.

Funcția valvulară: Valvele cardiace joacă un rol crucial în direcționarea fluxului sanguin în timpul sistolei. Valvele atrioventriculare se închid la începutul sistolei pentru a preveni refluxul sanguin către atrii, în timp ce valvele semilunare se deschid pentru a permite ejecția sângelui. Acest mecanism valvular asigură unidirecționalitatea fluxului sanguin și eficiența pompării cardiace.

Modelele de flux sanguin: Fluxul sanguin în timpul sistolei urmează un model specific, determinat de geometria ventriculelor și arhitectura vaselor mari. Sângele este ejectat cu viteză maximă la începutul sistolei, creând turbulențe și vârtejuri care influențează distribuția sângelui în sistemul arterial. Aceste modele de flux sunt esențiale pentru perfuzia optimă a țesuturilor și menținerea homeostaziei circulatorii.

Faza de diastolă

Diastola reprezintă perioada de relaxare și umplere a camerelor cardiace, fiind la fel de importantă ca sistola pentru funcționarea normală a inimii. În această fază, inima se pregătește pentru următoarea contracție prin reumplerea cu sânge a camerelor sale.

Procesul de relaxare ventriculară: Relaxarea ventriculară începe odată cu repolarizarea celulelor miocardice, determinând o scădere progresivă a presiunii intraventriculare. Acest proces complex implică multiple mecanisme celulare și moleculare care permit revenirea mușchiului cardiac la starea sa inițială de relaxare. Relaxarea eficientă este esențială pentru umplerea optimă a ventriculelor.

Mecanismul de umplere cu sânge: Umplerea ventriculelor cu sânge în timpul diastolei se realizează în mai multe faze. Inițial, există o fază de umplere rapidă, urmată de o fază de umplere lentă și finalizată prin contracția atrială. Presiunea scăzută din ventricule permite fluxul pasiv al sângelui din atrii, iar contracția atrială contribuie cu aproximativ 20-30% din volumul total de umplere.

Modificările de presiune: În timpul diastolei, presiunea în ventricule scade semnificativ sub presiunea din atrii, creând gradientul necesar pentru umplerea ventriculară. Această diferență de presiune este esențială pentru asigurarea unui flux sanguin adecvat către ventricule. Presiunea diastolică minimă este atinsă la sfârșitul relaxării ventriculare.

Funcția valvulară: Valvele cardiace își schimbă poziția în timpul diastolei pentru a facilita umplerea ventriculară. Valvele semilunare se închid la începutul diastolei pentru a preveni refluxul sanguin din arterele mari, în timp ce valvele atrioventriculare se deschid pentru a permite trecerea sângelui din atrii în ventricule.

Modelele de flux sanguin: Fluxul sanguin în timpul diastolei urmează modele specifice determinate de gradientele de presiune și arhitectura camerelor cardiace. Sângele curge din venele cave și pulmonare în atrii, apoi prin valvele atrioventriculare în ventricule. Acest flux este influențat de mai mulți factori, inclusiv complianța ventriculară și presiunea de umplere atrială.

Componentele tensiunii arteriale

Tensiunea arterială reprezintă forța cu care sângele apasă asupra pereților arteriali în timpul ciclului cardiac. Această presiune variază constant între valori maxime și minime, fiind influențată direct de activitatea cardiacă și de starea vaselor de sânge.

Tensiunea arterială sistolică: Tensiunea arterială sistolică reprezintă valoarea maximă a presiunii exercitate asupra pereților arteriali în momentul contracției ventriculare. Această presiune este generată de forța de ejecție a sângelui din ventriculul stâng în aortă, fiind un indicator important al funcției cardiace și al elasticității vaselor mari. Valoarea tensiunii sistolice reflectă atât puterea de contracție a inimii, cât și rezistența pe care sângele o întâmpină în sistemul arterial.

Tensiunea arterială diastolică: Tensiunea arterială diastolică măsoară presiunea minimă din artere în perioada de relaxare a inimii, când ventriculele se umplu cu sânge. Această valoare oferă informații importante despre rezistența vasculară periferică și despre capacitatea arterelor de a menține un flux sanguin adecvat între bătăile cardiace. Tensiunea diastolică este influențată de elasticitatea arterelor și de tonusul muscular al pereților vasculari.

Valorile normale ale tensiunii arteriale: Valorile tensiunii arteriale considerate optime pentru adulți se situează sub 120 milimetri coloană de mercur pentru tensiunea sistolică și sub 80 milimetri coloană de mercur pentru cea diastolică. Aceste valori pot varia ușor în funcție de vârstă, sex și alte caracteristici individuale. Menținerea tensiunii arteriale în limite normale este esențială pentru prevenirea complicațiilor cardiovasculare.

Presiunea pulsului: Presiunea pulsului reprezintă diferența dintre tensiunea sistolică și cea diastolică, fiind un indicator important al elasticității arteriale și al funcției cardiovasculare. O presiune a pulsului normală se situează între 40 și 60 milimetri coloană de mercur. Valorile crescute ale presiunii pulsului pot indica rigiditate arterială sau alte afecțiuni cardiovasculare, necesitând evaluare medicală.

Sincronizarea ciclului cardiac: Ciclul cardiac durează aproximativ 0,8 secunde și este împărțit între faza sistolică și cea diastolică. Sincronizarea precisă între aceste faze este esențială pentru menținerea unei circulații sanguine eficiente. Durata relativă a sistolei și diastolei se adaptează în funcție de frecvența cardiacă, asigurând o perfuzie tisulară optimă în diverse condiții fiziologice.

Fazele ciclului cardiac

Ciclul cardiac reprezintă secvența coordonată de evenimente mecanice și electrice care permit inimii să funcționeze ca o pompă eficientă. Acest ciclu complex asigură circulația continuă a sângelui prin organism, adaptându-se la necesitățile metabolice ale țesuturilor.

Relaxarea izovolumică: Relaxarea izovolumică reprezintă perioada scurtă din ciclul cardiac când presiunea din ventricule scade rapid, în timp ce volumul rămâne constant. Această fază începe odată cu închiderea valvelor semilunare și se termină cu deschiderea valvelor atrioventriculare. În această perioadă, mușchiul cardiac se relaxează activ, pregătind ventriculele pentru umplerea cu sânge.

Umplerea ventriculară rapidă: Umplerea ventriculară rapidă începe imediat după deschiderea valvelor atrioventriculare, când presiunea din ventricule scade sub cea din atrii. În această fază, aproximativ 70% din volumul ventricular final este realizat prin umplere pasivă, datorită diferenței de presiune dintre atrii și ventricule. Sângele curge rapid din atrii în ventricule, umplând camerele cardiace.

Umplerea ventriculară lentă: Umplerea ventriculară lentă, cunoscută și ca diastază, reprezintă perioada când fluxul sanguin către ventricule încetinește semnificativ. În această fază, presiunile din atrii și ventricule sunt aproape egale, iar umplerea ventriculară continuă doar datorită întoarcerii venoase continue. Această perioadă permite o distribuție optimă a sângelui în ventricule.

Sistola atrială: Sistola atrială reprezintă contracția atriilor care contribuie cu aproximativ 20-30% la umplerea ventriculară finală. Această fază este esențială pentru optimizarea volumului ventricular înainte de contracția ventriculară. Contracția atrială este sincronizată perfect cu relaxarea ventriculară, asigurând o umplere eficientă a camerelor cardiace.

Contracția izovolumică: Contracția izovolumică reprezintă perioada scurtă când presiunea din ventricule crește rapid, în timp ce volumul rămâne constant. Această fază începe cu închiderea valvelor atrioventriculare și se termină cu deschiderea valvelor semilunare. Presiunea ventriculară crește rapid pentru a depăși presiunea din arterele mari.

Ejecția ventriculară: Ejecția ventriculară reprezintă faza activă a sistolei când sângele este expulzat din ventricule în circulația sistemică și pulmonară. Această fază începe când presiunea ventriculară depășește presiunea din arterele mari, determinând deschiderea valvelor semilunare. Volumul de sânge ejectat în timpul acestei faze constituie volumul sistolic, care în condiții normale este de aproximativ 70 mililitri.