Kas ir izovolumetriskā kontrakcija?

Sirds cikls tradicionāli tiek sadalīts četrās galvenajās kambaru fāzēs: izovolumetriskā kontrakcija, izsviede, izovolumetriskā relaksācija un piepildīšanās. Pirmās divas veido sistoli, pēdējās divas diastoli.

Kambaru piepildīšanās beidzas ar priekškambaru saraušanos, kas pievieno pēdējo asins porciju. Pēc tam sākas kambaru saraušanās, un cikls sākas no jauna.

1. Priekškambara saraušanās pabeidz kambara piepildīšanu, un kambarī ir gala diastoliskais tilpums.
2. Kambara muskulatūra sāk saraušanos, spiediens kambarī pārsniedz spiedienu priekškambarī.
3. Divviru un trīsviru vārstulis aizveras; rodas pirmais sirds tonis.
4. Spiediens kambarī strauji ceļas, bet tilpums nemainās, jo arī pusmēness vārstuļi ir aizvērti.
5. Kad spiediens kambarī pārsniedz spiedienu aortā un plaušu stumbrā, pusmēness vārstuļi atveras.
6. Sākas izsviedes fāze, un izovolumetriskā kontrakcija beidzas.

Vārstuļu aizvēršanās nav pasīva. Papilārie muskuļi saraujas nedaudz agrāk nekā pārējā kambara siena un nospriego cīpslu pavedienus, kas notur vārstuļa viras. Bez tā vārstuļa viras spiediena viļņa ietekmē izliektos atpakaļ priekškambarī.

Šo viru nelielo izliekšanos priekškambara virzienā var pamanīt priekškambara spiediena līknē kā atsevišķu vilni. Tas pats vilnis ir redzams arī kakla vēnu pulsa pierakstā, un kardiologi to izmanto, vērtējot vēnu pulsāciju.

Ja cīpslu pavediens pārtrūkst vai papilārais muskulis cieš infarkta dēļ, vārstulis šajā fāzē vairs nenoturas, attīstās asa mitrālā nepietiekamība, un stāvoklis kļūst dzīvībai bīstams dažu stundu laikā.

Sirds ciklā ir divi brīži, kad visi vārstuļi ir aizvērti. Pirmais ir sistoles sākumā, otrais diastoles sākumā. Tās ir spoguļfāzes: vienā spiediens strauji kāpj, otrā strauji krīt, un abās tilpums nemainās.

Klausoties sirdi, izovolumetriskā kontrakcija atbilst pirmajam tonim un tūlītējam klusumam pēc tā. Elektriski tā seko kambaru uzbudinājuma zīmējumam elektrokardiogrammā, jo elektriskā aktivācija vienmēr apsteidz mehānisko saraušanos.

Šo nobīdi starp elektrisko signālu un mehānisko atbildi sauc par elektromehānisko aizturi, un tā ir svarīga, plānojot sirds ritma vadītāju un sinhronizācijas ierīču darbību.

• Pirmais sirds tonis rodas, aizveroties priekškambaru un kambaru vārstuļiem, tas ir, fāzes pašā sākumā.
• Fāze seko kambaru uzbudinājuma kompleksam elektrokardiogrammā ar nelielu nobīdi.
• Kakla vēnu pulsā šajā laikā parādās vilnis, ko rada vārstuļa viru izliekšanās.
• Šajā fāzē nav nekādas asins plūsmas, tāpēc doplera izmeklējumā tā ir redzama kā plūsmas pārtraukums.
• Sirds galotnes grūdiens uz krūškurvja sienas sākas tieši šajā fāzē.

Spiediena kāpuma ātrums šajā fāzē ir viens no tiešākajiem sirds muskuļa saraušanās spēka rādītājiem. Tas ir svarīgi, jo ierastais izsviedes frakcijas rādītājs atkarīgs arī no tā, cik pilns kambaris bija un pret kādu pretestību tas strādā.

Otrs pielietojums ir fāzes ilgums. Vājš kambaris spiedienu ceļ lēnāk, tāpēc fāze pagarinās. Šo pagarinājumu kopā ar relaksācijas fāzes ilgumu izmanto rādītājā, kas raksturo kambara kopējo veiktspēju, ietverot gan saraušanos, gan atslābumu.

Trešais aspekts ir sinhronizācija. Ja kambaru sienas saraujas nevienlaikus, piemēram, kūlīša zara blokādes gadījumā, daļa enerģijas izniekojas, jo viena siena stumj otru, nevis asinis. Tieši šo nesaskaņotību cenšas novērst sirds resinhronizācijas terapija.

Fāzes definīcija balstās uz to, ka visi vārstuļi ir hermētiski aizvērti. Ja kāds no tiem nesaslēdzas, tilpums vairs nav nemainīgs, un fāze pārstāj būt izovolumetriska.

Mitrālās nepietiekamības gadījumā asinis jau šajā fāzē sāk plūst atpakaļ priekškambarī, tāpēc spiediens kambarī ceļas lēnāk un daļa saraušanās enerģijas tiek zaudēta. Aortas vārstuļa nepietiekamības gadījumā tas pats attiecas uz relaksācijas fāzi.

Praktiski tas nozīmē, ka vārstuļu nepietiekamība nav tikai plūsmas problēma. Tā maina pašu sirds cikla struktūru, un ar laiku kambaris paplašinās, jo tam jāpārsūknē lielāks tilpums nekā tas, kas nonāk ķermenī.

Ar šādiem stāvokļiem strādā kardiologs, bet vārstuļa ķirurģisku vai kateterizācijas ceļā veiktu labošanu plāno sirds ķirurgs. Ja pēkšņi parādās smags elpas trūkums, īpaši guļot, kopā ar sirdsklauvēm vai sāpēm krūtīs, nepieciešama neatliekama medicīniskā palīdzība.

Visbiežāk izmantotā metode ir ehokardiogrāfija. Ar to var izmērīt laiku no mitrālā vārstuļa aizvēršanās līdz aortas vārstuļa atvēršanās brīdim, un tieši tas ir izovolumetriskās kontrakcijas ilgums. Audu doplera režīmā redzama arī sienas kustība šajā fāzē.

Visprecīzāk fāzi novērtē sirds kateterizācijas laikā, kad zonde tieši mēra spiedienu kambara iekšienē un iegūst spiediena un laika līkni. Tā ir invazīva metode, tāpēc to lieto izvēlētos gadījumos.

Sirds magnētiskās rezonanses izmeklējums parāda tilpuma izmaiņas laikā un ļauj pārliecināties, ka tilpums šajā fāzē tiešām nemainās. Fonokardiogrāfija, kas pieraksta sirds toņus, palīdz salīdzināt skaņu ar mehāniskajiem notikumiem.

Pirmā mazāk zināmā lieta ir enerģijas ziņā paradoksālā daba. Šajā fāzē sirds muskulis patērē ievērojamu skābekļa daudzumu, bet ārēju darbu neveic, jo asinis nekur nepārvietojas. Visa enerģija iet sienas sprieguma radīšanai. Tieši tāpēc augsts asinsspiediens palielina sirds skābekļa patēriņu vairāk nekā pats izsviestais asins daudzums, un tāpēc koronāro slimību gadījumā spiediena kontrole ir tik svarīga.

Otrā ir koronārās asinsrites saistība. Kreisā kambara sienā asins plūsma sistoles laikā tiek gandrīz apspiesta, jo saraušanās saspiež sienā esošos asinsvadus. Sirds muskulis galveno asins daļu saņem diastolē. Tāpēc ļoti ātra sirdsdarbība, kas saīsina diastoli, pasliktina sirds paša asinsapgādi.

Trešā ir terminoloģiska. Vecākajos avotos šo fāzi sauc par izometrisko kontrakciju. Nosaukums ir neprecīzs, jo muskuļa šķiedras nesaglabā vienādu garumu: kambaris maina formu, vienas šķiedras saīsinās, citas izstiepjas. Nemainīgs paliek tilpums, nevis garums, tāpēc mūsdienu apzīmējums ir izovolumetriska kontrakcija.