Ciclul cardiac: sistola atrială, sistola ventriculară, diastola

Ciclul cardiac (revoluția cardiacă) este succesiunea de contracții (sistole) și relaxări (diastole) ale inimii care se repetă la fiecare bătaie. La o frecvență de aproximativ 75 de bătăi pe minut, un ciclu durează 0,8 secunde: sistola atrială 0,1 s, sistola ventriculară 0,3 s și diastola generală 0,4 s. Mai jos vezi ce se întâmplă cu sângele și cu valvele în fiecare fază și cum se rezolvă calculele care apar la BAC Biologie.

Ce trebuie să știi înainte

Ciclul cardiac se înțelege ușor dacă ai clar „harta” inimii: două atrii (care primesc sângele) și două ventricule (care îl pompează), separate de valve care se deschid doar într-un sens.

Regula de aur: o valvă se deschide când presiunea dinaintea ei e mai mare decât cea de după ea și se închide când presiunea se inversează. Tot ciclul cardiac este, de fapt, un joc al presiunilor. Pentru anatomia completă a inimii, vaselor și a celor două circulații, vezi sistemul circulator: inima, vasele de sânge și sângele.

Fazele ciclului cardiac

Manualele descriu de obicei ciclul începând cu sistola atrială. În aplicația BacBiologie, procesul pornește din diastola generală, când inima se umple. Ordinea este aceeași, doar punctul de start diferă: ciclul se repetă continuu.

1. Sistola atrială (0,1 s)

Atriile se contractă și împing în ventricule ultima cantitate de sânge. Valvele atrioventriculare sunt deschise, iar valvele semilunare sunt închise. Majoritatea sângelui a trecut deja pasiv în ventricule în diastola anterioară; sistola atrială doar „completează” umplerea.

2. Sistola ventriculară (0,3 s)

Ventriculele se contractă, iar presiunea din ele crește rapid. Faza are două momente:

În tot acest timp atriile sunt în diastolă și se umplu din venele cave (atriul drept) și din venele pulmonare (atriul stâng).

3. Diastola generală (0,4 s)

Ventriculele se relaxează, iar presiunea din ele scade. Când devine mai mică decât în aortă și în artera pulmonară, valvele semilunare se închid (zgomotul II), ceea ce împiedică întoarcerea sângelui în ventricule. Apoi, când presiunea ventriculară scade sub cea atrială, valvele atrioventriculare se deschid, iar sângele curge pasiv din atrii în ventricule. Atriile și ventriculele sunt simultan relaxate, de unde și numele de diastolă generală. Urmează o nouă sistolă atrială, iar ciclul se reia.

FazaAtriiVentriculeValve AVValve semilunare
Sistola atrialăcontractaterelaxate, se umpludeschiseînchise
Sistola ventricularărelaxate, se umplucontractateînchiseînchise, apoi deschise (ejecție)
Diastola generalărelaxaterelaxatedeschise (după scurt timp)închise

Durata fazelor și „odihna” inimii

Dacă aduni timpii pe fiecare cameră, obții o observație importantă:

Așadar, fiecare cameră a inimii stă relaxată mai mult timp decât lucrează. Diastola este perioada în care inima se umple cu sânge și în care miocardul se aprovizionează mai bine prin arterele coronare. Când frecvența cardiacă crește (de exemplu la efort), ciclul se scurtează, iar diastola se scurtează mai mult decât sistola.

Zgomotele inimii

ZgomotCând apareCauza principală
Zgomotul I (sistolic)la începutul sistolei ventriculareînchiderea valvelor atrioventriculare (tricuspidă și bicuspidă)
Zgomotul II (diastolic)la începutul diastolei ventriculareînchiderea valvelor semilunare (aortică și pulmonară)

Zgomotul I este mai lung și mai grav, iar zgomotul II este mai scurt și mai înalt. Pentru examen e suficient să le asociezi corect cu valvele care se închid.

Automatismul și țesutul excitoconductor

Inima se contractă ritmic chiar și fără comenzi de la sistemul nervos: aceasta este proprietatea de automatism. Ea se datorează țesutului excitoconductor (nodal), format din:

  1. Nodul sinoatrial, în peretele atriului drept, care generează impulsuri cu cea mai mare frecvență (aproximativ 70–80 pe minut) și impune ritmul întregii inimi. Este „pacemaker-ul” natural.
  2. Nodul atrioventricular, care preia impulsul și îl întârzie puțin. Datorită acestei întârzieri, atriile termină de contractat înainte de sistola ventriculelor.
  3. Fasciculul His, cu cele două ramuri, în septul interventricular.
  4. Rețeaua Purkinje, care distribuie impulsul în miocardul ventricular.

Miocardul, un tip particular de țesut muscular striat (comparat cu mușchiul scheletic în articolul despre sistemul muscular), are patru proprietăți: excitabilitate, conductibilitate, contractilitate și automatism. Sistemul nervos vegetativ nu pornește bătăile, ci doar modifică frecvența: simpaticul o crește, parasimpaticul (prin nervul vag) o scade. Organizarea sistemului nervos vegetativ este prezentată în sistemul nervos central și periferic.

De reținut pentru BAC

Calcule: frecvență, durată, debit

Două formule acoperă aproape toate problemele:

Problemă: Un elev are în repaus o frecvență cardiacă de 75 de bătăi/minut, iar ventriculul stâng expulzează 70 ml de sânge la fiecare sistolă. Calculați: a) durata unui ciclu cardiac; b) debitul cardiac; c) volumul de sânge pompat de ventriculul stâng în 10 minute.

a) 60 s : 75 = 0,8 s.

b) 70 ml × 75 = 5 250 ml/min = 5,25 l/min.

c) 5,25 l/min × 10 min = 52,5 l.

Scrie întotdeauna formula, apoi înlocuirea și unitatea de măsură: la problemele de acest tip, etapele rezolvării aduc puncte separat (vezi cum folosești baremul BAC Biologie). Dacă problema îți cere să formulezi și o cerință proprie, o variantă simplă și sigură este calculul volumului pompat într-un interval de timp ales de tine.

Greșeli frecvente

Întrebări frecvente

Ciclul cardiac începe cu sistola sau cu diastola?

Ciclul este continuu, deci punctul de start e o convenție. Manualele pornesc de obicei de la sistola atrială; important este să respecți ordinea: sistola atrială, sistola ventriculară, diastola generală.

De ce durata ciclului cardiac este 0,8 secunde?

Valoarea corespunde unei frecvențe de 75 de bătăi pe minut (60 : 75 = 0,8). La o altă frecvență, durata se schimbă; de exemplu, la 60 de bătăi pe minut un ciclu durează 1 secundă.

Ce rol are întârzierea impulsului în nodul atrioventricular?

Permite atriilor să-și termine contracția și să golească sângele în ventricule înainte ca acestea să înceapă sistola. Fără această întârziere, atriile și ventriculele s-ar contracta aproape simultan.

Ce sunt zgomotele inimii pe care le aude medicul?

Sunt sunetele produse în principal de închiderea valvelor: zgomotul I, la închiderea valvelor atrioventriculare, și zgomotul II, la închiderea valvelor semilunare. Ele se ascultă cu stetoscopul, în zona din fața inimii.

Exersează ciclul cardiac în BacBiologie

În aplicație, ciclul cardiac e explicat fază cu fază, apoi îl reconstitui în mini-jocul de reordonare; în simulările BAC cu barem exersezi și problemele de sistem circulator cu etape de calcul.

Descarcă gratuit pe App Store