วงจรการเต้นของหัวใจ: ขั้นตอนและลักษณะของพวกเขา - ชีววิทยา - 2026

หัวใจวงจรประกอบด้วยลำดับซ้ำของเหตุการณ์ที่เกิดจากการหดตัว, การพักผ่อนและการบรรจุของโพรงที่เกิดขึ้นระหว่างการเต้นของหัวใจ ขั้นตอนเหล่านี้มักมีลักษณะทั่วไปในการทำงานของซิสโตลิกและไดแอสโตลิก ครั้งแรกหมายถึงการหดตัวของหัวใจและอย่างที่สองคือการผ่อนคลายของอวัยวะ

วงจรสามารถศึกษาได้โดยใช้วิธีการต่างๆ หากใช้คลื่นไฟฟ้าหัวใจเราจะสามารถแยกความแตกต่างของคลื่นประเภทต่างๆ ได้แก่ คลื่น P, QRS complex, คลื่น T และคลื่น U ในที่สุดซึ่งแต่ละคลื่นจะสอดคล้องกับเหตุการณ์ที่แม่นยำของวงจรไฟฟ้าของหัวใจซึ่งเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์การลดขั้ว และ repolarization

ที่มา: DanielChangMD แก้ไขงานต้นฉบับของ DestinyQx

วิธีกราฟิกแบบคลาสสิกในการแสดงวงจรการเต้นของหัวใจเรียกว่าแผนภาพ Wiggers

การทำงานของวงจรการเต้นของหัวใจคือการทำให้เลือดกระจายไปทั่วเนื้อเยื่อทั้งหมด เพื่อให้ของเหลวในร่างกายไหลเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านระบบหลอดเลือดของร่างกายต้องมีปั๊มที่ออกแรงดันเพียงพอสำหรับการเคลื่อนไหวนั่นคือหัวใจ

จากมุมมองทางการแพทย์การศึกษาวงจรการเต้นของหัวใจมีประโยชน์สำหรับการวินิจฉัยโรคหัวใจหลายชนิด

มุมมองทางประวัติศาสตร์

การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรการเต้นของหัวใจและการทำงานของหัวใจย้อนกลับไปในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 โดยนักวิจัยฮาร์วีย์ได้อธิบายการเคลื่อนไหวของหัวใจเป็นครั้งแรก ต่อมาในศตวรรษที่ 20 Wiggers แสดงการเคลื่อนไหวเหล่านี้ในรูปแบบกราฟิก (เพิ่มเติมเกี่ยวกับกราฟนี้ในภายหลัง)

ด้วยการสนับสนุนของนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้วัฏจักรการเต้นของหัวใจจึงถูกกำหนดให้เป็นช่วงเวลาที่ปรากฏการณ์ของ systoles และ diastoles เกิดขึ้น ในครั้งแรกการหดตัวและการขับออกของโพรงจะเกิดขึ้นและในครั้งที่สองการผ่อนคลายและการเติมจะเกิดขึ้น

การวิจัยในภายหลังโดยใช้กล้ามเนื้อแยกเป็นรูปแบบการทดลองได้เปลี่ยนแนวคิดดั้งเดิมของวงจรการเต้นของหัวใจที่เสนอโดย Wiggers

การเปลี่ยนแปลงไม่ได้เกิดขึ้นในแง่ของขั้นตอนสำคัญของวัฏจักร แต่ในแง่ของสองปรากฏการณ์ที่กล่าวถึง - ซิสโตลและไดแอสโทลซึ่งพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ด้วยเหตุผลที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ Brutsaert จึงเสนอชุดการปรับเปลี่ยนที่สอดคล้องกับรูปแบบการทดลองมากขึ้นรวมถึงปรากฏการณ์การผ่อนคลาย

กายวิภาคของหัวใจ

เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวัฏจักรการเต้นของหัวใจจำเป็นต้องรู้ลักษณะทางกายวิภาคของหัวใจ อวัยวะสูบน้ำนี้มีอยู่ในอาณาจักรสัตว์ แต่แตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับเชื้อสาย ในบทความนี้เราจะเน้นไปที่คำอธิบายรูปแบบการเต้นของหัวใจโดยทั่วไปของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

หัวใจที่มีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพเป็นหลัก ในมนุษย์จะอยู่ในช่องทรวงอก ผนังของอวัยวะนี้เรียกว่า endocardium, myocardium และ epicardium

ประกอบด้วยสี่ห้องโดยสองห้องคือ atria และอีกสองห้องที่เหลือเป็นโพรง การแยกนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเลือดที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจนจะไม่ผสมกัน

เลือดสามารถไหลเวียนภายในหัวใจได้เนื่องจากมีวาล์ว เอเทรียมด้านซ้ายเปิดสู่โพรงผ่านวาล์วไมทรัลซึ่งเป็นไบคัสปิดในขณะที่การเปิดเอเทรียมด้านขวาไปยังเวนตริเคิลเกิดขึ้นผ่านวาล์วไตรคัสปิด ในที่สุดระหว่างหัวใจห้องล่างซ้ายและหลอดเลือดแดงใหญ่เรามีวาล์วเอออร์ติก

คุณสมบัติของกล้ามเนื้อหัวใจ

ลักษณะของกล้ามเนื้อหัวใจค่อนข้างคล้ายกับกล้ามเนื้อโครงร่าง มันมีความตื่นเต้นภายใต้การประยุกต์ใช้สิ่งเร้าที่หลากหลาย ได้แก่ ความร้อนเคมีเครื่องกลหรือไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเหล่านี้นำไปสู่การหดตัวและการปลดปล่อยพลังงาน

สิ่งที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งของหัวใจคือความสามารถในการเปล่งจังหวะอัตโนมัติในลักษณะที่เป็นระเบียบซ้ำซากคงที่และไม่ได้รับความช่วยเหลือจากหน่วยงานภายนอกใด ๆ ในความเป็นจริงถ้าเรานำหัวใจของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำมาวางไว้ในสารละลายทางสรีรวิทยา (สารละลายของ Ringer) มันจะยังคงเต้นต่อไปอีกสักพัก

ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้หัวใจสามารถทำงานในการทำซ้ำตามลำดับของเหตุการณ์ที่เรียกว่าวงจรการเต้นของหัวใจซึ่งเราจะอธิบายในเชิงลึกด้านล่าง

วงจรการเต้นของหัวใจคืออะไร?

หัวใจทำงานโดยทำตามรูปแบบพื้นฐานของปรากฏการณ์สามอย่าง: การหดตัวการผ่อนคลายและการเติม เหตุการณ์ทั้งสามนี้เกิดขึ้นไม่หยุดหย่อนตลอดชีวิตของสัตว์

Ventricular ejection เรียกว่า systolic function และ diastolic function หมายถึงการเติมเลือด กระบวนการทั้งหมดนี้ถูกจัดทำโดยโหนดไซนัสหรือไซนัส

วงจรสามารถศึกษาได้โดยใช้วิธีการที่แตกต่างกันและสามารถเข้าใจได้จากมุมมองต่างๆเช่นการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจซึ่งหมายถึงลำดับของสัญญาณไฟฟ้า anatomofunctional หรือ echocardiographic; และการไหลเวียนโลหิตที่ศึกษาโดยความดัน

วิสัยทัศน์ทางกายวิภาคและการทำงาน

สามารถระบุเหตุการณ์ได้ห้าเหตุการณ์ในการเต้นของหัวใจแต่ละครั้ง: การหดตัวของกระเป๋าหน้าท้องแบบ isovolumic และการขับออกที่สอดคล้องกับ systoles - โดยทั่วไปเรียกว่า systoles หรือการหดตัวของหัวใจ ตามด้วยการคลายตัวของกระเป๋าหน้าท้อง isovolumic การเติมหัวใจห้องบนแบบพาสซีฟและการเติมกระเป๋าหน้าท้อง (atrial systole) ซึ่งเรียกรวมกันว่า diastoles หรือการคลายกล้ามเนื้อและการเติมเลือด

ด้วยวิธีอัลตร้าซาวด์จะทำโดยใช้เสียงสะท้อนซึ่งอธิบายการไหลของเลือดผ่านวาล์วผ่านห้องของหัวใจ การไหลเวียนโลหิตในส่วนของมันประกอบด้วยการแนะนำของสายสวนภายในหัวใจและการวัดความกดดันในแต่ละช่วงของวงจร

การเติมกระเป๋าหน้าท้องที่ใช้งานอยู่

วงจรเริ่มต้นด้วยการหดตัวของ atria เนื่องจากศักยภาพในการกระทำ ทันทีเลือดจะถูกขับออกไปที่โพรงเนื่องจากการเปิดของวาล์วที่เชื่อมต่อทั้งสองช่องว่าง (ดูลักษณะทางกายวิภาคของหัวใจ) เมื่อการเติมเสร็จสิ้นเลือดทั้งหมดจะถูกบรรจุไว้ในโพรง

การหดตัวของกระเป๋าหน้าท้อง

เมื่อโพรงเต็มแล้วระยะการหดตัวจะเริ่มขึ้น ในระหว่างขั้นตอนนี้วาล์วที่เปิดอยู่เมื่อเติมถูกปิดเพื่อป้องกันการไหลกลับของเลือด

ขับ

เมื่อความดันเพิ่มขึ้นในโพรงวาล์วจะเปิดออกเพื่อให้เลือดสามารถเข้าถึงหลอดเลือดและเดินทางต่อไปได้ ในขั้นตอนนี้ความดันในกระเป๋าหน้าท้องลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

อัตราส่วนกระเป๋าหน้าท้อง

ในขั้นตอนก่อนหน้านี้เราได้สรุปปรากฏการณ์ของซิสโทลแล้วและด้วยการเริ่มต้นของการคลายตัวของกระเป๋าหน้าท้องเราให้ทางไดแอสโทล ตามชื่อของมันสิ่งที่เกิดขึ้นในระยะนี้คือการคลายตัวของหัวใจห้องล่างช่วยลดแรงกดดันในพื้นที่

การอุดหูแบบพาสซีฟ

ในขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้นเราได้สร้างการไล่ระดับความดันที่จะช่วยให้เลือดไหลเข้า การไล่ระดับสีนี้จะช่วยให้เลือดไหลจาก atria ไปยังโพรงสร้างแรงดันในวาล์วที่เกี่ยวข้อง

เมื่อกระบวนการเติมเสร็จสมบูรณ์ systole ใหม่สามารถเริ่มต้นได้ดังนั้นจึงสิ้นสุดห้าเฟสที่เกิดขึ้นในการเต้นของหัวใจครั้งเดียว

การมองเห็นด้วยคลื่นไฟฟ้า

คลื่นไฟฟ้าหัวใจเป็นการบันทึกกระแสไฟฟ้าในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านศักยภาพของการกระทำ ในการติดตามที่เกิดจากคลื่นไฟฟ้าหัวใจสามารถแยกแยะขั้นตอนต่างๆของวงจรการเต้นของหัวใจได้อย่างชัดเจน

คลื่นที่ตรวจพบในคลื่นไฟฟ้าหัวใจได้รับการกำหนดโดยพลการ ได้แก่ : คลื่น P, QRS คอมเพล็กซ์, คลื่น T และคลื่น U ในที่สุดแต่ละคลื่นจะสอดคล้องกับเหตุการณ์ทางไฟฟ้าในวงจร

คลื่น P

คลื่นเหล่านี้แสดงถึงการลดขั้วของกล้ามเนื้อหลอดเลือดซึ่งแพร่กระจายในแนวรัศมีจากโหนดไซโนอาเทรียลไปยังโหนด atrioventricular (AV) ระยะเวลาเฉลี่ยประมาณ 0.11 วินาทีและแอมพลิจูดประมาณ 2.5 มม.

ช่วงเวลา PR

ความล่าช้าในการส่งแรงกระตุ้นจากโหนด AV จะถูกบันทึกไว้บนคลื่นไฟฟ้าหัวใจเป็นส่วนที่กินเวลาประมาณ 0.2 วินาที เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นระหว่างจุดเริ่มต้นของ P wave และจุดเริ่มต้นของ QRS complex

ซับซ้อน QRS

ช่วงเวลานี้วัดจากจุดเริ่มต้นของคลื่น Q ไปจนถึงคลื่น S ระยะแสดงถึงเหตุการณ์การลดขั้วที่ขยายออกไป ช่วงปกติสำหรับด่านนี้คือ 0.06 วินาทีถึง 0.1

แต่ละคลื่นในคอมเพล็กซ์มีลักษณะเฉพาะโดยมีความยาวเฉพาะ คลื่น Q เกิดขึ้นเนื่องจากการลดขั้วของกะบังและกินเวลาประมาณ 0.03 วินาที คลื่น R มีความสูงตั้งแต่ 4 ถึง 22 มม. โดยมีระยะเวลา 0.07 วินาที สุดท้ายคลื่น S มีความลึกประมาณ 6 มม.

ช่วง ST

ช่วงเวลานี้สอดคล้องกับระยะเวลาของสถานะของการลดขั้วและการเปลี่ยนขั้ว อย่างไรก็ตามคลื่นไฟฟ้าหัวใจส่วนใหญ่ไม่แสดงส่วน ST ที่แท้จริง

คลื่น T

ขั้นตอนนี้แสดงถึงคลื่น repolarization ของโพรง มีขนาดประมาณ 0.5 มม.

ลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งของ T wave คืออาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยทางสรีรวิทยาหลายประการเช่นการดื่มน้ำเย็นก่อนการตรวจการสูบบุหรี่การใช้ยาและอื่น ๆ ปัจจัยทางอารมณ์ยังสามารถเปลี่ยนคลื่น T

คลื่น U

แสดงถึงช่วงเวลาที่มีความตื่นเต้นมากที่สุดของโพรง อย่างไรก็ตามการตีความมีความซับซ้อนเนื่องจากในคลื่นไฟฟ้าหัวใจส่วนใหญ่นั้นยากที่จะเห็นภาพและวิเคราะห์

การแสดงกราฟิกของวงจร

มีวิธีกราฟิกที่แตกต่างกันเพื่อแสดงขั้นตอนต่างๆของวงจรการเต้นของหัวใจ กราฟเหล่านี้ใช้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตลอดทั้งวงจรในแง่ของตัวแปรที่แตกต่างกันระหว่างจังหวะ

แผนภาพคลาสสิกเรียกว่าแผนภาพวิกเกอร์ ตัวเลขเหล่านี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงความดันในห้องสีและหลอดเลือดแดงใหญ่และการแปรผันของปริมาตรในช่องด้านซ้ายตลอดทั้งรอบเสียงและการบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจแต่ละรายการ

ขั้นตอนต่างๆจะถูกกำหนดชื่อขึ้นอยู่กับเหตุการณ์การหดตัวและการผ่อนคลายของช่องซ้าย ด้วยเหตุผลของความสมมาตรสิ่งที่เป็นจริงสำหรับส่วนด้านซ้ายยังคงไว้สำหรับด้านขวา

ระยะเวลาของวงจร

สองสัปดาห์หลังจากปฏิสนธิหัวใจที่ตั้งขึ้นใหม่จะเริ่มเต้นเป็นจังหวะและควบคุมได้ การเคลื่อนไหวของหัวใจนี้จะติดตัวไปจนถึงช่วงเวลาแห่งความตาย

หากเราสมมติว่าอัตราการเต้นของหัวใจเฉลี่ยอยู่ในลำดับ 70 ครั้งต่อนาทีเราจะมี diastole นั้นแสดงระยะเวลา 0.5 วินาทีและ systole 0.3 วินาที

ฟังก์ชั่นวงจรการเต้นของหัวใจ

เลือดถือเป็นของเหลวในร่างกายที่มีหน้าที่ในการขนส่งสารต่างๆในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ในระบบการขนส่งแบบปิดนี้จะมีการระดมสารอาหารก๊าซฮอร์โมนและแอนติบอดีด้วยการสูบฉีดเลือดไปยังโครงสร้างของร่างกายทั้งหมด

ประสิทธิภาพของระบบขนส่งนี้มีหน้าที่ในการรักษากลไก homeostatic ในร่างกาย

การศึกษาทางคลินิกเกี่ยวกับการทำงานของหัวใจ

วิธีที่ง่ายที่สุดที่แพทย์ผู้เชี่ยวชาญสามารถใช้เพื่อประเมินการทำงานของหัวใจคือการฟังเสียงของหัวใจผ่านผนังทรวงอกการทดสอบนี้เรียกว่าการตรวจคนไข้ การประเมินการเต้นของหัวใจนี้ถูกใช้มาตั้งแต่ไหน แต่ไร

เครื่องมือสำหรับการทดสอบนี้คือเครื่องตรวจฟังเสียงที่วางไว้ที่หน้าอกหรือหลัง ด้วยวิธีการของเครื่องมือนี้สามารถแยกแยะได้สองเสียง: เสียงหนึ่งสอดคล้องกับการปิดวาล์ว AV และถัดจากการปิดวาล์วเซมิลูนาร์

เสียงที่ผิดปกติสามารถระบุได้และเกี่ยวข้องกับโรคเช่นเสียงพึมพำหรือการเคลื่อนไหวของวาล์วที่ผิดปกติ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการไหลของความดันของเลือดที่พยายามไหลผ่านวาล์วปิดหรือแคบมาก

การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ของคลื่นไฟฟ้าหัวใจ

ในกรณีที่มีอาการป่วย (เช่นภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ) สามารถตรวจพบได้ในการทดสอบนี้ ตัวอย่างเช่นเมื่อ QRS complex มีระยะเวลาผิดปกติ (น้อยกว่า 0.06 วินาทีหรือมากกว่า 0.1) อาจบ่งบอกถึงปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ

atrioventricular block, tachycardia (เมื่ออัตราการเต้นของหัวใจอยู่ระหว่าง 150 ถึง 200 ครั้งต่อนาที), bradycardia (เมื่อเต้นต่อนาทีน้อยกว่าที่คาดไว้), ventricular fibrillation (ความผิดปกติที่มีผลต่อ การหดตัวของหัวใจและคลื่น P ปกติจะถูกแทนที่ด้วยคลื่นขนาดเล็ก) และอื่น ๆ

อ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, พ.ศ. (2546). ชีววิทยา: สิ่งมีชีวิตบนโลก การศึกษาของ Pearson
2. Dvorkin, MA และ Cardinali, DP (2011) เบสท์ & เทย์เลอร์. พื้นฐานทางสรีรวิทยาของการปฏิบัติทางการแพทย์ Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
4. ฮิลล์, RW (1979). สรีรวิทยาของสัตว์เปรียบเทียบ: แนวทางด้านสิ่งแวดล้อม ฉันย้อนกลับ
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาของสัตว์. Sinauer Associates
6. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
7. Larradagoitia, LV (2012). กายวิภาคศาสตร์พื้นฐานและพยาธิวิทยา. บรรณาธิการ Paraninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987) สัตววิทยา. Chordates (ฉบับ 2) ฉันย้อนกลับ
9. Randall, D. , Burggren, WW, Burggren, W. , French, K. , & Eckert, R. (2002) สรีรวิทยาของสัตว์ Eckert Macmillan
10. ราสโตกิเอสซี (2550). สิ่งจำเป็นของสรีรวิทยาของสัตว์ สำนักพิมพ์นานาชาติยุคใหม่
11. Vived, À. ม. (2548). พื้นฐานของสรีรวิทยาของการออกกำลังกายและการเล่นกีฬา Panamerican Medical Ed.