Диаграмма Виггерса сердечного цикла
Диаграммы Виггерса с подписями: давление в аорте, желудочке и предсердии, объём, ЭКГ и тоны сердца на одной оси времени, плюс версии с клапанными событиями и левыми и правыми отделами. Для лекций по физиологии, экзаменов и статей.
Примеры диаграммы Виггерса
Настоящие результаты четырёх показанных запросов: полная диаграмма Виггерса левых отделов сердца с ЭКГ и тонами, упрощённая версия с шестью подписями только для давлений и объёма, четыре клапанных события с I и II тонами, и сравнение давлений левых и правых отделов. Выберите пример, чтобы открыть его запрос в редакторе и изменить.
Диаграмма Виггерса: семь фаз между четырьмя клапанными линиями
Читайте рисунок слева направо по пронумерованным столбцам. Каждая граница фазы означает открытие или закрытие клапана и проведена пунктиром через все четыре панели.
- 1
1–2 Систола предсердий → изоволюмическое сокращение
После зубца P сокращаются предсердия (волна a); после QRS митральный клапан закрывается с I тоном при 130 мл.
- 2
3–4 Быстрое и медленное изгнание
Давление в желудочке достигает аортального, клапан аорты открывается, объём падает со 130 до 50 мл.
- 3
5 Изоволюмическое расслабление
На дикротической выемке со II тоном клапан аорты закрывается; давление падает при закрытых клапанах.
- 4
6–7 Быстрое наполнение → диастазис
Когда давление в желудочке ниже предсердного, митральный клапан открывается и желудочек наполняется.
Где открываются и закрываются клапаны: четыре пересечения давлений
Каждый клапан левых отделов срабатывает в тот момент, когда кривая желудочка пересекает кривую по другую сторону клапана.
- 1
1 и 2: митральный закрывается, аортальный открывается
Давление в желудочке превышает предсердное (I тон), затем аортальное; между ними все клапаны закрыты.
- 2
3 и 4: аортальный закрывается, митральный открывается
Оно падает ниже аортального на выемке (II тон), затем ниже предсердного, и начинается наполнение.
- 3
Звучат только закрытия
I и II тоны стоят на линиях 1 и 3; открытия на линиях 2 и 4 в здоровом сердце беззвучны.
Диаграмма Виггерса и другие схемы сердечного цикла
Один удар сердца можно нарисовать как кривые во времени, как сердце в каждой фазе или как петлю «давление–объём». Укажите, какую версию использует ваш курс или статья; ниже версии, которые ищут чаще всего.
Диаграмма Виггерса с подписями
Полный рисунок для левых отделов сердца: давление в аорте, левом желудочке и левом предсердии на одной оси 0–120 мм рт. ст., под ними объём левого желудочка, затем ЭКГ и фонокардиограмма, всё на отрезке около 0,8 с при 75 ударах в минуту. Версия с подписями называет волны a, c и v, дикротическую выемку, конечно-диастолический и конечно-систолический объём, зубец P, комплекс QRS и зубец T, I и II тоны, четыре клапанных события и семь фаз.
Схема сердечного цикла с изображением сердца
Сердце вместо кривых: по одному разрезу на фазу, со стрелками движения крови и каждым клапаном, нарисованным открытым или закрытым. Обычный минимум четыре панели: систола предсердий, изоволюмическое сокращение, изгнание, расслабление с наполнением. Это версия для первого урока; диаграмма Виггерса появляется, когда важны давление и время.
График сердечного цикла с ЭКГ
Электрическая запись над механической, чтобы показать, что каждый зубец чуть опережает вызываемое им событие. Зубец P предшествует систоле предсердий, комплекс QRS предшествует росту давления в желудочке и закрытию митрального клапана, а зубец T приходится на конец изгнания, до закрытия аортального клапана. Попросите вертикальные направляющие от каждого зубца к кривым давления.
Фазы сердечного цикла в виде блок-схемы
Семь фаз как блоки по кругу, у каждого состояние клапанов: систола предсердий (митральный открыт, аортальный закрыт), изоволюмическое сокращение (оба закрыты), быстрое и медленное изгнание (аортальный открыт), изоволюмическое расслабление (оба закрыты), быстрое наполнение и диастазис (митральный открыт). Удобно как шпаргалка рядом с графиком; в четырёхфазной версии две фазы изгнания и три фазы наполнения объединены.
Диаграмма Виггерса при аортальном стенозе и недостаточности
Аортальный стеноз: во время изгнания кривая левого желудочка поднимается намного выше аортальной (пик 180 мм рт. ст. и более против примерно 120), разница между ними и есть трансклапанный градиент давления, подъём в аорте медленный и поздний, а между I и II тонами стоит систолический шум нарастающе-убывающего типа. Аортальная недостаточность: в диастолу давление в аорте сильно падает, поэтому пульсовое давление велико, а объём желудочка продолжает расти в той фазе, которая была бы изоволюмическим расслаблением.
Диаграмма Виггерса при митральном стенозе и недостаточности
Митральный стеноз: давление в левом предсердии держится выше, чем в левом желудочке, всю диастолу, около 20–25 мм рт. ст. вместо менее 12, наполнение желудочка медленное, с диастолическим шумом после щелчка открытия. Митральная недостаточность: в систолу кровь возвращается в предсердие, поэтому волна v становится высокой, а настоящего изоволюмического сокращения нет; шум длится от I до II тона.
Петля «давление–объём» (это не диаграмма Виггерса)
Другой рисунок из тех же двух кривых: давление в левом желудочке откладывается против объёма левого желудочка, а не против времени, поэтому один удар замыкается в петлю, идущую против часовой стрелки. Четыре угла петли соответствуют четырём клапанным событиям, ширина равна ударному объёму, площадь равна ударной работе. Просите её по названию: запрос на диаграмму Виггерса не превратится в петлю. Сравнение ниже ставит их рядом.
Тоны сердца в сердечном цикле
I и II тоны на линиях закрытия клапанов и дополнительные тоны на своих местах: III тон в фазе быстрого наполнения, сразу после открытия митрального клапана, нормален у детей и спортсменов и указывает на сердечную недостаточность в старшем возрасте; IV тон непосредственно перед I тоном, во время систолы предсердий, когда предсердие проталкивает кровь в жёсткий желудочек. Добавьте расщепление II тона, когда на вдохе аортальный и лёгочный клапаны закрываются неодновременно.
7 фаз сердечного цикла на диаграмме Виггерса
Деление на семь фаз по Клабунде, слева направо начиная с зубца P. Столбцы клапанов относятся к левым отделам; трикуспидальный и лёгочный клапаны справа срабатывают почти в те же моменты.
| Фаза | Митральный и аортальный клапаны | Что происходит с кривыми |
|---|---|---|
| 1 Систола предсердий | Митральный открыт, аортальный закрыт | Следует за зубцом P; волна a на кривой давления в предсердии; объём желудочка дорастает примерно до 130 мл |
| 2 Изоволюмическое сокращение | Оба закрыты | Начинается после QRS с I тоном; давление в желудочке резко растёт при неизменном объёме; волна c |
| 3 Быстрое изгнание | Митральный закрыт, аортальный открыт | Давление в желудочке и аорте вместе растёт примерно до 120 мм рт. ст.; объём круто падает |
| 4 Медленное изгнание | Митральный закрыт, аортальный открыт | Давления начинают снижаться; объём медленнее падает примерно до 50 мл; появляется зубец T |
| 5 Изоволюмическое расслабление | Оба закрыты | Начинается со II тона и дикротической выемки; давление в желудочке круто падает при низком постоянном объёме; пик волны v |
| 6 Быстрое наполнение | Митральный открыт, аортальный закрыт | Давление в желудочке опускается ниже предсердного; объём быстро растёт; здесь III тон, если он есть |
| 7 Медленное наполнение (диастазис) | Митральный открыт, аортальный закрыт | Давления и объём выравниваются, давление в аорте продолжает снижаться к 80 мм рт. ст. до следующего зубца P |
Не во всех курсах фаз семь. Четырёхфазная схема оставляет наполнение желудочков, изоволюмическое сокращение, изгнание и изоволюмическое расслабление; другие объединяют быстрое и медленное изгнание или называют фазу 7 диастазисом. При 75 ударах в минуту диастазис самая длинная фаза и первая исчезает при учащении ритма. Укажите схему вашего курса, и рисунок будет подписан под неё.
Что такое диаграмма Виггерса?
Диаграмма Виггерса это стандартная схема сердечного цикла в физиологии: давление в аорте, левом желудочке и левом предсердии, объём левого желудочка, ЭКГ и тоны сердца, нарисованные друг под другом на одной оси времени для одного удара. Совмещение кривых показывает, почему каждый клапан открывается или закрывается (там, где пересекаются две кривые давления), и что в этот момент происходит с объёмом, ЭКГ и тонами. Диаграмма названа в честь американского физиолога Карла Дж. Виггерса.
Ключевые факты
- Один сердечный цикл длится около 0,8 с при 75 ударах в минуту. Систола желудочков занимает около 270 мс, диастола желудочков около 430 мс; при учащении ритма укорачивается в основном диастола.
- Клапаны открываются и закрываются там, где пересекаются кривые давления. Митральный клапан закрывается, когда давление в желудочке превышает предсердное, аортальный открывается, когда оно превышает аортальное, а обратные пересечения закрывают аортальный и открывают митральный клапан.
- В конце диастолы левый желудочек содержит около 130 мл, в конце систолы около 50–60 мл. Разница, около 70–80 мл, это ударный объём; разделённый на конечно-диастолический объём, он даёт фракцию выброса примерно 55–60%.
- I тон это закрытие митрального и трикуспидального клапанов; II тон это закрытие аортального и лёгочного клапанов. Открытия клапанов в здоровом сердце беззвучны, поэтому на фонокардиограмме только два тона.
- Около 70–80% наполнения желудочков происходит пассивно. Кровь поступает через открытый митральный клапан ещё до сокращения предсердий; систола предсердий в конце диастолы добавляет последние 20–30%.
Диаграмма Виггерса и петля «давление–объём»
Диаграмма Виггерса показывает давление, объём, ЭКГ и тоны сердца во времени; петля «давление–объём» откладывает давление в левом желудочке против его объёма, поэтому время исчезает и один удар становится замкнутой петлёй. В обеих есть те же четыре клапанных события: на диаграмме Виггерса это вертикальные линии в точках пересечения кривых, на петле её четыре угла.
| Диаграмма Виггерса | Петля «давление–объём» | |
|---|---|---|
| Горизонтальная ось | Время, около 0,8 с на один удар | Объём левого желудочка, примерно от 50 до 130 мл |
| Вертикальная ось | Давление (мм рт. ст.) и панели объёма, ЭКГ и тонов | Давление в левом желудочке (мм рт. ст.) |
| Клапанные события | Пунктирные линии в точках пересечения давлений | Четыре угла петли |
| Ударный объём | Падение кривой объёма от КДО до КСО | Ширина петли |
| Длительность фаз | Считывается прямо с оси времени | Не видна; у петли нет шкалы времени |
| Типичное применение | Обучение хронологии, тонам и ЭКГ | Сократимость, преднагрузка, постнагрузка и ударная работа |
Чтобы перейти от одной к другой, снимите давление и объём с диаграммы Виггерса в один и тот же момент и нанесите каждую пару как точку. Вертикальные стороны петли это две изоволюмические фазы, нижняя сторона это наполнение, скруглённый верх это изгнание.
Вопросы о диаграмме Виггерса
Как читать диаграмму Виггерса?
Читайте её вертикальными срезами: выберите момент на оси времени и смотрите строго вниз через все панели. В этот момент панель давлений говорит, какая камера давит сильнее и, значит, какие клапаны открыты, панель объёма показывает, наполняется желудочек, изгоняет кровь или ни то ни другое, ЭКГ показывает, какое электрическое событие только что произошло, а полоса тонов говорит, закрылся ли только что клапан. Начните с зубца P слева и двигайтесь вправо через семь фаз.
Какие 7 фаз сердечного цикла?
Систола предсердий, изоволюмическое сокращение, быстрое изгнание, медленное изгнание, изоволюмическое расслабление, быстрое наполнение и медленное наполнение (диастазис). Фазы со 2 по 4 составляют систолу желудочков, фазы с 5 по 7 вместе с фазой 1 составляют диастолу желудочков. На диаграмме Виггерса каждая фаза ограничена клапанным событием или изменением наклона кривой объёма.
Какие 4 фазы сердечного цикла?
Наполнение желудочков, изоволюмическое сокращение, изгнание и изоволюмическое расслабление: это семифазная схема, в которой систола предсердий, быстрое наполнение и диастазис объединены в наполнение, а две фазы изгнания в одну. Четыре границы совпадают с четырьмя клапанными событиями, поэтому эта же схема ложится на углы петли «давление–объём».
Схема сердечного цикла и диаграмма Виггерса это одно и то же?
Часто, но не всегда. В физиологии и медицине «схема сердечного цикла» обычно означает диаграмму Виггерса, то есть совмещённые кривые давления, объёма, ЭКГ и тонов. В школьной биологии так называют и серию разрезов сердца, показывающих, какие камеры сокращаются и какие клапаны открыты. Инструмент рисует оба варианта; укажите кривые или сердце.
Чем вызвана дикротическая выемка?
Закрытием аортального клапана. Когда желудочек расслабляется, давление в нём падает ниже аортального, кровь на мгновение течёт обратно к сердцу и захлопывает клапан; отдача даёт небольшой провал, а затем подъём на кривой аорты. Выемка отмечает конец изгнания, совпадает со II тоном и открывает изоволюмическое расслабление.
Что такое волны a, c и v на кривой давления в предсердии?
Волна a это сокращение предсердия, волна c это выбухание митрального клапана в предсердие при начале сокращения желудочка, волна v это наполнение предсердия из лёгочных вен при закрытом митральном клапане. Волна v достигает пика прямо перед открытием митрального клапана, после чего давление в предсердии падает, пока кровь переходит в желудочек. Те же три волны видны в правом предсердии и на яремном венозном пульсе.
Почему сокращение называют изоволюмическим?
Потому что желудочек сокращается при обоих закрытых клапанах и его объём не может измениться. Митральный клапан только что закрылся, аортальный ещё не открылся; давление растёт примерно с 10 до 80 мм рт. ст. примерно за 50 мс, а кривая объёма остаётся ровной на уровне конечно-диастолического объёма. Изоволюмическое расслабление это тот же ровный участок в обратную сторону, после закрытия аортального клапана.
Где на диаграмме Виггерса I и II тоны?
I тон в начале изоволюмического сокращения, когда закрываются митральный и трикуспидальный клапаны, сразу после комплекса QRS; II тон на дикротической выемке, когда закрываются аортальный и лёгочный клапаны, сразу после зубца T. Интервал от I до II тона это систола желудочков; от II тона до следующего I это диастола, при нормальном ритме более длинная из двух.
Как ЭКГ совмещается с сердечным циклом?
Каждый зубец ЭКГ чуть опережает механическое событие, которое он запускает. Зубец P (деполяризация предсердий) предшествует систоле предсердий, комплекс QRS (деполяризация желудочков) предшествует росту давления в желудочке, а зубец T (реполяризация желудочков) идёт до расслабления желудочков и закрытия аортального клапана.
Как найти ударный объём, фракцию выброса и ЧСС по диаграмме Виггерса?
Ударный объём это конечно-диастолический минус конечно-систолический объём на кривой объёма, например 130 − 60 = 70 мл; фракция выброса это ударный объём, делённый на конечно-диастолический, здесь около 54%; ЧСС равна 60, делённым на длительность одного цикла в секундах, так что 0,8 с дают 75 ударов в минуту. Умножьте ударный объём на ЧСС и получите сердечный выброс, в этом примере около 5,25 л/мин.
Как аортальный стеноз меняет диаграмму Виггерса?
Во время изгнания кривая левого желудочка поднимается намного выше аортальной, и разрыв между ними это клапанный градиент. Сама кривая аорты поднимается медленно и с поздним пиком, фаза изгнания удлиняется, а на полосе тонов между I и II тонами появляется систолический шум нарастающе-убывающего типа.
Источники
- 19.3 Cardiac Cycle, in OpenStax Anatomy and Physiology 2e — OpenStax
- Cardiac Cycle — Cardiovascular Physiology Concepts — Richard E. Klabunde
Продолжить изучение
Другие наши инструменты для схем и руководства к ним.
Инструменты
Нарисуйте свою диаграмму Виггерса
Давления, объём, ЭКГ и тоны сердца на одной оси времени, с подписями так, как принято в вашем курсе.
Начать рисовать