Activitatea cardiacă

Inima se contractă și se relaxează repetat pentru a împinge sângele prin vase. O contracție se numește sistolă, iar relaxarea diastolă. Atriile și ventriculele nu se contractă toate în același moment; succesiunea permite umplerea și golirea eficientă. Un ciclu complet se repetă de multe ori într-un minut, dar ritmul se schimbă în funcție de activitate și de nevoile corpului.

Numărul de bătăi pe minut este frecvența cardiacă. La fiecare bătaie, un ventricul trimite o cantitate de sânge numită volum sistolic. Cantitatea pompată într-un minut este debitul cardiac. La efort, frecvența și adesea volumul sistolic pot crește, astfel încât mușchii să primească mai mult sânge. Pulsul pe care îl simți la încheietura mâinii este o undă de presiune în arteră, produsă de ejecția sângelui; nu este vena care se contractă.

Tensiunea arterială descrie presiunea sângelui în artere. Ea variază între sistola și diastola ventriculelor. O singură valoare măsurată după efort sau emoție nu descrie singură starea de sănătate. Când studiezi activitatea inimii, separă întrebările: de câte ori bate, cât sânge trimite la o bătaie și ce presiune produce în artere? Aceste mărimi sunt legate, dar nu sunt sinonime.

Debitul cardiac este produsul dintre frecvență și volumul sistolic: $DC=FC\times VS$. Presiunea arterială depinde de debit și de rezistența vasculară, între alți factori. Sistola atrială, sistola ventriculară și diastola generală se succed într-un ciclu; valvele se deschid sau se închid în funcție de diferențele de presiune. Pulsul arterial reflectă propagarea undei de presiune, nu deplasarea unei porțiuni de sânge cu viteza undei. Valorile fiziologice depind de vârstă, poziție, efort și metodă.

Frecvența cardiacă normală a adultului este 60–100 de bătăi pe minut în repaus (în medie 70–75), la sugar 120–140, iar la sportivi de anduranță poate fi 40–60, pentru că aceștia au volum sistolic mai mare. Ea crește în efort, emoții, febră și la altitudine și scade în repaus și în somn. Frecvența maximă se estimează cu formula $220-\text{vaˆrsta}$. Debitul cardiac în repaus este de aproximativ 5 L/min, iar în efort intens poate ajunge la 20–25 L/min; diferența se numește rezervă cardiacă. Tensiunea arterială este presiunea sângelui pe pereții arterelor. Valoarea sistolică (aproximativ 120 mmHg) corespunde sistolei ventriculare, iar cea diastolică (aproximativ 80 mmHg) diastolei. Diferența dintre ele este presiunea pulsului, iar presiunea medie se calculează cu formula $P_m=P_d+\frac{P_s-P_d}{3}$. Se măsoară cu tensiometrul și stetoscopul, prin metoda auscultatorie: zgomotele Korotkoff apar când presiunea din manșetă scade sub cea sistolică și dispar sub cea diastolică. Tensiunea depinde de debit, de rezistența periferică, de volumul sanguin, de elasticitatea arterelor și de vâscozitatea sângelui. Pulsul este unda de presiune generată de ejecția sângelui în aortă; se palpează la artera radială, carotidă sau femurală. În ritm sinusal, frecvența pulsului este egală cu cea a inimii; în fibrilația atrială și în extrasistole, unele contracții ventriculare sunt prea slabe ca să producă o undă palpabilă, deci frecvența pulsului este mai mică decât cea a inimii (deficit de puls).

Ciclul cardiac durează aproximativ 0,8 s la o frecvență de 75 bătăi/min (60 s : 75 = 0,8 s): sistola atrială durează 0,1 s, sistola ventriculară 0,3 s, iar diastola generală 0,4 s. Când frecvența crește, durata ciclului scade, mai ales pe seama diastolei, deci timpul de umplere a ventriculelor se scurtează. Valvele atrioventriculare se închid la începutul sistolei ventriculare și produc primul zgomot cardiac, iar valvele semilunare se închid la începutul diastolei și produc al doilea zgomot.

Exemplu rezolvat 1: volumul sistolic din debit și frecvență. Debitul cardiac este 5 000 mL/min, iar frecvența 80/min.

1. Din $DC=FC\cdot VS$ rezultă $VS=\frac{DC}{FC}$.
2. $VS=\frac{5000}{80}=62,5$ mL.
3. Concluzie: la o frecvență mai mare, același debit se obține cu un volum sistolic mai mic.

Exemplu rezolvat 2: tensiunea arterială medie. O tensiune de 120/80 mmHg.

1. Presiunea pulsului: $120-80=40$ mmHg.
2. Presiunea medie: $80+\frac{40}{3}\approx 93$ mmHg.
3. În efort, frecvența crește la 160/min, iar volumul sistolic la 110 mL: $DC=160\cdot 110=17600$ mL/min, adică 17,6 L/min.
4. Rezerva cardiacă este diferența dintre debitul maxim și cel de repaus: $17,6-5=12,6$ L/min; raportul $\frac{17,6}{5}\approx 3,5$ arată că debitul crește de aproape 3,5 ori.

Folosește unitățile: $FC$ în bătăi/minut, $VS$ în ml/bătaie, astfel $DC$ în ml/minut. Nu confunda debitul cardiac cu presiunea arterială. Presiunea sistolică este legată de contracția ventriculară, cea diastolică de relaxarea dintre contracții. Pulsul se palpează la artere superficiale; în fibrilația atrială și în extrasistole, frecvența pulsului poate fi mai mică decât frecvența electrică a inimii (deficit de puls).

Reține: $DC=FC\cdot VS$, cu valori de repaus de aproximativ 5 L/min; presiunea pulsului este diferența dintre sistolică și diastolică; presiunea medie este mai apropiată de diastolică decât de sistolică; pulsul este o undă de presiune, nu mișcarea sângelui. Hipertensiunea se definește prin valori peste 140/90 mmHg; hipotensiunea prin valori sub 100/60 mmHg. Frecvența cardiacă peste 100 pe minut este tahicardie, iar sub 60 bradicardie. Tensiunea normală se măsoară în repaus, după cinci minute, cu manșeta la nivelul inimii.

Exemplu în formatul examenului (complement grupat). Despre activitatea cardiacă sunt corecte afirmațiile:

1. Debitul cardiac este produsul dintre frecvența cardiacă și volumul sistolic.
2. Presiunea pulsului este suma dintre presiunea sistolică și cea diastolică.
3. Pulsul arterial este o undă de presiune produsă de ejecția sângelui în aortă.
4. Primul zgomot cardiac este produs de închiderea valvelor semilunare.

• a) „Numai afirmațiile 1, 2 și 3 sunt corecte.”
• b) „Numai afirmațiile 1 și 3 sunt corecte.”
• c) „Numai afirmațiile 2 și 4 sunt corecte.”
• d) „Numai afirmația 4 este corectă.”
• e) „Toate afirmațiile sunt corecte sau toate sunt false.”

Răspuns: b. Afirmația 2 este falsă, deoarece presiunea pulsului este diferența dintre presiunea sistolică și cea diastolică. Afirmația 4 este falsă, deoarece primul zgomot cardiac apare la închiderea valvelor atrioventriculare, la începutul sistolei ventriculare; valvele semilunare se închid la începutul diastolei și produc al doilea zgomot.

Greșeli frecvente

• Greșit: Frecvența cardiacă și debitul cardiac sunt același lucru.
  Corect: Debitul depinde și de volumul sistolic.
• Greșit: Pulsul este contracția venei.
  Corect: Este o undă de presiune arterială.
• Greșit: Valoarea 120/80 mmHg înseamnă că presiunea din artere este constant 120 mmHg.
  Corect: 120 mmHg este presiunea sistolică, în timpul contracției, iar 80 mmHg presiunea diastolică, în timpul relaxării.

Înainte și după