Сердечный цикл: фазы, давления, тоны и ЭКГ-соответствия

1. Определения

• Сердечный цикл — последовательность механических и электрических событий за одно сокращение.
• При ЧСС 75/мин — длительность 0,8 с (систола ~0,33 с, диастола ~0,47 с).
• При тахикардии — укорачивается преимущественно диастола (ограничивает наполнение).
• Систола — сокращение, диастола — расслабление.

2. Фазы систолы желудочков

• Фаза изоволюметрического сокращения: AV-клапаны закрыты (S1), полулунные ещё закрыты. Давление резко нарастает, объём не меняется.
• Фаза быстрого изгнания: давление ЛЖ превышает давление аорты (~80 мм рт.ст.), аортальный клапан открывается, кровь выбрасывается.
• Фаза медленного изгнания: скорость выброса падает, давление ЛЖ и аорты почти выравниваются.
• Завершение: давление ЛЖ падает ниже аорты → закрытие аортального клапана (начало S2).

3. Фазы диастолы желудочков

• Фаза изоволюметрического расслабления: полулунные клапаны закрыты (S2), AV ещё не открылись. Давление ЛЖ падает быстро.
• Фаза быстрого наполнения: когда давление ЛЖ становится ниже предсердного, открываются AV-клапаны, кровь поступает из предсердий.
• Фаза медленного наполнения (диастазис): давление ЛЖ и предсердий выравнивается.
• Систола предсердий (P-зубец на ЭКГ): даёт дополнительные 15–25 % объёма ЛЖ («предсердный удар»).

4. Давления в камерах и сосудах

5. Ударный объём и сердечный выброс

• КДО (конечно-диастолический объём) ЛЖ — 120 мл.
• КСО (конечно-систолический объём) — 50 мл.
• УО (ударный объём) = КДО − КСО = 70 мл.
• ФВ (фракция выброса) = УО / КДО × 100 % = 58 % (норма ≥ 52 % у мужчин, ≥ 54 % у женщин).
• СВ (сердечный выброс) = УО × ЧСС = 70 × 75 ≈ 5,25 л/мин в покое.
• Сердечный индекс = СВ / площадь поверхности тела; норма 2,5–4,0 л/мин/м².

6. Тоны сердца

• S1 — закрытие митрального и трикуспидального клапанов, начало систолы; лучше слышен на верхушке.
• S2 — закрытие аортального и лёгочного клапанов, начало диастолы; лучше во II межреберье. Физиологическое расщепление при вдохе (аортальный раньше лёгочного).
• S3 — в ранней диастоле (быстрое наполнение); в норме у молодых до 40 лет, у взрослых — патологический (СН, объёмная перегрузка).
• S4 — пресистолический (систола предсердий против жёсткого ЛЖ); патологический (ГЛЖ, АС, ИМ).
• Дополнительные: щелчок открытия митрального (MOC) при митральном стенозе; систолический клик при MVP.

7. Соответствие с ЭКГ

• Зубец P → систола предсердий (в конце диастолы желудочков).
• Интервал PR → задержка в АВ-узле.
• QRS → начало систолы желудочков; сразу после QRS — S1.
• Сегмент ST → фаза медленного изгнания + плато ПД.
• Зубец T → реполяризация желудочков, конец систолы; сразу после T — S2.
• Интервал QT → длительность систолы желудочков (электрическая).

8. Регуляция сердечного цикла

• Закон Франка-Старлинга: ↑ КДО → ↑ силы сокращения (до определённого предела).
• Закон «всё или ничего» для миокарда (в отличие от скелетной мышцы).
• Преднагрузка (preload) — КДД ЛЖ; растяжение волокон перед сокращением.
• Постнагрузка (afterload) — сопротивление, против которого сокращается желудочек (АД в аорте, ОПСС).
• Контрактильность — независимое свойство миокарда, регулируется симпатикусом (β1 → ↑) и инотропными препаратами.
• ЧСС — регулируется автономной нервной системой: симпатикус ↑, парасимпатикус (блуждающий) ↓.

9. Клинические корреляты

• Митральный стеноз — удлинение диастолы предсердий, ↑ давления в ЛП → мерцательная аритмия, застой в малом круге.
• Аортальный стеноз — ↑ постнагрузки, гипертрофия ЛЖ, S4, поздний систолический шум.
• Митральная недостаточность — пансистолический шум, регургитация в ЛП, объёмная перегрузка, S3.
• Сердечная недостаточность с сохранённой ФВ (HFpEF) — диастолическая дисфункция, нарушение наполнения.
• Сердечная недостаточность со сниженной ФВ (HFrEF) — систолическая дисфункция.
• Тампонада перикарда — ограничение диастолического наполнения всех камер.

10. Диаграмма Виггерса

• Графическое отображение сердечного цикла: давления в ЛЖ, аорте и ЛП + объём ЛЖ + ЭКГ + тоны на одной оси времени.
• Позволяет наглядно видеть: когда открываются/закрываются клапаны, какие фазы активны, как соотносятся механические и электрические события.
• Классика учебника; полезна для понимания патологических состояний (АС, МН, МС, AI).

11. Кровоснабжение миокарда в цикле

• ЛЖ получает кровь почти исключительно в диастолу (систолическое сжатие сосудов препятствует кровотоку).
• При тахикардии (↓ диастолы) — риск ишемии ЛЖ.
• ПЖ — систоло-диастолический кровоток (давление ниже).
• Коронарный резерв — способность ↑ кровотока в 4–5 раз при нагрузке.

12. FAQ

Почему при тахикардии страдает преимущественно диастола?
Систола относительно неизменна (~0,3 с), а диастола укорачивается пропорционально ЧСС. При ЧСС > 150 — диастолы почти нет, страдают наполнение и коронарный кровоток → ишемия, ↓ СВ.

Что такое «предсердный удар» и когда он важен?
Систола предсердий даёт 15–25 % КДО желудочка. При жёстком миокарде (ГЛЖ, АС, пожилые) эта доля растёт до 40 %. Потеря (ФП) → падение СВ, особенно при АС и HFpEF.

Почему S2 расщепляется при вдохе?
Вдох ↑ венозного возврата в ПЖ → удлиняет его систолу → закрытие лёгочного клапана позже аортального. В норме расщепление 20–40 мс. Парадоксальное (на выдохе) — при БЛНПГ.

Что означает «галоп»?
Ритм из трёх или четырёх тонов (S1 + S2 + S3/S4 ± оба). S3-галоп («протодиастолический») — при СН с систолической дисфункцией. S4-галоп («пресистолический») — при ГЛЖ, АС, гипертонии, ишемии. Суммационный галоп — при тахикардии и наличии и S3, и S4.

Как изменится сердечный цикл при мерцательной аритмии?
Нерегулярный ритм → разные длительности цикла; отсутствие эффективной систолы предсердий → пульс дефицитный (разница между ЧСС на радиальной артерии и на аускультации); ↑ риск тромбоэмболии из ЛП.

Смотрите также: ЭКГ в норме · Аускультация сердца · Сердечная недостаточность · Клапанные пороки · Каталог кардиологии