Määritelmä
Sydämen sykli on sarja sydämen supistuksia, jotka paineistavat eri kammioita, jolloin veri virtaa yhteen suuntaan. Sydämen syklin aikana on kaksi vaihetta. Diastolen aikana kammiot rentoutuvat ja täyttyvät verellä. Systolen aikana lihakset supistuvat, jolloin veri työntyy valtimoiden läpi.
Sydämen sykli selitetty
Sydämen sykli vaihtelee eri eliöissä sydämen rakenteen muutoksista johtuen. Kaloilla on kaksikammioinen sydän, jossa virtaus on yksisuuntainen. Joillakin eliöillä on kolmikammioinen sydän, joka koostuu sinus venosuksesta, eteisestä ja kammiosta. Tämä on nähtävissä esimerkiksi matelijoiden ja sammakkoeläinten kaltaisilla eliöillä.
Nisäkkäillä ja linnuilla on kehittynyt tehokkaampi 4-kammioinen sydän, joka pystyy syöttämään suurempaa verenpainetta eliöihin. 4-kammioinen sydän on itse asiassa vain 3-kammioisen sydämen muunnos. Sinus venosus on pienentynyt oikeassa eteisessä sijaitsevaan sinussolmukkeeseen. Neljäkammioisessa sydämessä eteinen ja kammiot on jaettu, jolloin keuhkoihin voidaan luoda erillinen reitti. Erillisiä kiertoreittejä kutsutaan keuhkoverenkierroksi (keuhkoihin) ja systeemiverenkierroksi (elimistöön).
Seuraavat sydämen syklin vaiheet edustavat nisäkkäiden nelikammioista sydäntä. Eläinten, joilla on kolmikammioinen sydän, sydämen sykli on samankaltainen, paitsi että eteiset ja kammiot eivät ole jakautuneet kokonaan, jos ollenkaan. Mäyräkala ja muut eliöt, joilla on kantaisäisempi sydän, käyttävät sydäntä yksinkertaisesti nesteen liikuttamiseen elimistönsä läpi hitaalla nopeudella. Tällaisissa eliöissä sydämen sykli on paljon vähemmän erottuva, koska sydän ei aseta tiettyä rytmiä.
Useimmissa eläimissä sydämen lyöntiä säätelevät hermot sinusolmukkeessa ja sitä toteuttavat hermot koko sydämessä. Sydänlihassolut ovat myös sivusuunnassa yhteydessä toisiinsa, jolloin ne pystyvät välittämään saamansa hermoimpulssin kaikille naapureilleen, jolloin syntyy rytmikkäitä supistuksia.
Sydämen syklin vaiheet
Sydämen syklin kaksi tärkeintä vaihetta ovat systole (syklivuoro) ja diastole (sydämensyklivuoro), ja ne noudattavat peräkkäin toisiaan. Jokainen sydämen syklin vaihe sisältää tärkeitä vaiheita, jotka ohjaavat veren virtausta oikein. Näihin vaiheisiin kuuluvat sydänkammioiden supistukset ja tiettyjen sydänläppien oikea avautuminen ja sulkeutuminen.
Diastole
Diastole-vaihe alkaa kaikkien sydänlihasten rentoutumisella. Diastolen aikana veri palaa sydämeen ja alkaa täyttää eteisiä ja kammioita. Paineen puute kammiossa sallii mitraali- ja trikuspidaaliläpän avautumisen, jolloin veri pääsee eteisistä vasempaan ja oikeasta kammiosta oikeaan kammioon. Tämä sydämen syklin vaihe näkyy alla olevassa kuvassa.
Sinusolmukkeeseen lähetetty signaali saa molempien eteisten lihakset supistumaan. Yhdessä tämä pakottaa veren ulos eteisistä ja kammioihin. Suurin osa verestä poistuu eteisistä tässä vaiheessa sydämen sykliä. Kun eteiset puristuvat, toimintapotentiaali siirtyy sydämen lihasten ja hermojen kautta kammioihin.
Systole
Toinen supistumisaalto alkaa, kun kammiot siirtyvät kammiosystoleen ja alkavat itse supistua. Kammioiden kohonnut paine sulkee mitraali- ja trikuspidaaliläpät. Paine työntää aortta- ja keuhkovaltimoläpät auki. Tämä näkyy alla olevassa kuvassa. Tästä alkaa syklin systole-osa.
Kammiot supistuvat voimakkaasti ja työntävät suurimman osan sisältämästään verestä keuhko- ja verenkiertoon. Aortta on päävaltimo, joka syöttää hapekasta verta elimistöön, ja se on kiinnittynyt vasempaan kammioon. Keuhkovaltimo lähtee oikeasta kammiosta ja kuljettaa hapettoman veren keuhkoihin. Tämä veri palaa sitten takaisin ja tulee vasempaan eteiseen. Sieltä se valuu vasempaan kammioon pumpattavaksi ulos elimistöön.
Elimistö käyttää hapen ja palauttaa veren oikeaan eteiseen, ja kierto alkaa alusta. Vaikka yhden veripumpun kiertäminen kehon ympäri voi kestää jonkin aikaa, sydän jatkaa sykliä loputtomiin varmistaakseen ravinteiden ja hapen liikkumisen kehossa sekä poistaakseen myrkylliset aineenvaihduntajätteet.
Sydämen sykli video
Koko sydämen sykli on nähtävissä seuraavassa animaatiossa, jossa piirretään sydämen sykli yhdessä eri kammioiden paineen ja tilavuuden kanssa.
Tärkeä apuväline sydämen syklin mittaamiseen on elektrokardiogrammi (EKG), joka näkyy vihreänä viivana oheisessa kuvassa. Elektrokardiogrammi on signaali, jota voidaan mitata herkällä lääketieteellisellä elektroniikalla ja joka antaa kuvan sydämen syklistä. Vihreän viivan ”QRS” osoittaa signaalin merkittävät kohdat, jotka vastaavat kammioiden supistumista. EKG:n tutkiminen voi johtaa tärkeisiin oivalluksiin sydämen toiminnasta. Signaalin esiintymisen lisäksi myös signaalin voimakkuus ja tapahtumien väli ovat kaikki merkittäviä sydämen toiminnan mittauksia.