8. detsember 2004

Diastol ja südame töö füsioloogias

Diastol on hetk, kus südamelihas lõõgastub ja veri saab uuesti südamesse koguneda. Kui süstol on väljutamine, siis diastol on täitumine. Just nende kahe vaheldumine hoiab vereringe rütmis.

Miks diastol südame töös oluline on?

Süda ei tööta nagu lihtne pump, mis ainult surub verd välja. Pool tööst toimub siis, kui süda näiliselt “puhkab”. See puhkehetk on diastol ehk südamelihase lõõgastumine. Ilma selleta ei täitu vatsakesed verega ja järgmine süstol ei saa olla tõhus.

Süda on koonusekujuline õõnes lihaseline elund. See asub eesmises keskseinandis, suuremalt jaolt rinnaõõne vasakpoolses osas. Inimese süda on umbes tema rusika suurune ja kaalub ~300 g. Südamel eristatakse laiemat osa ehk põhimikku, kitsenenud osa ehk tippu ning 3 pinda: eesmine, tagumine ja alumine.

Inimese süda on neljakambriline. Seal on 2 koda ja 2 vatsakest. Diastool põhifunktsioon on tagada vere pidev liikumine veresoontes. Veri kannab hapnikku, toitaineid ja kaitsega seotud aineid ning aitab hoida organismi sisekeskkonda stabiilsena.

Lihtne tõde: süda ei ole ainult sportlase pulsikellal nähtav number. See on rütmiline süsteem, kus kokkutõmme ja lõõgastumine peavad täpselt järgnema üksteisele.

Suur ja väike vereringe

Veresooned moodustavad 2 vereringet: suure ja väikese vereringe. Suur vereringe algab vasakust vatsakesest. Veri liigub sealt aorti, arteritesse, arterioolidesse, kapillaaridesse, veenidesse ja lõpuks õõnesveenidesse, mis suubuvad paremasse kotta.

Suur vereringe viib arteriaalse vere elunditesse. Kudedes antakse hapnik ära ja veri muutub venoosseks. Seejärel koguneb veri veenidesse, liigub ülemisse ja alumisse õõnesveeni ning jõuab paremasse kotta. Arterites liigub siin arteriaalne veri, veenides venoosne veri.

Väike vereringe algab paremast vatsakesest. Veri liigub kopsutüvesse, kopsuarteritesse, kopsu arterioolidesse, kapillaaridesse, veenidesse ja kopsuveenidesse, mis suubuvad vasakusse kotta. Kopsukapillaarides saab veri uuesti hapnikurikkaks: O2 tuleb juurde ja CO2 antakse ära.

Väikeses vereringes on pilt vastupidine: arterites liigub venoosne veri ja veenides arteriaalne veri. Arter on veresoon, mis viib vere südamest eemale. Veen toob vere diastoli poole tagasi.

Diastol, süstol ja südametsükkel

Süstol töö koosneb kodade ja vatsakeste rütmiliselt korduvatest kokkutõmmetest ning lõõgastumistest. Südametsükkel kontraktsioon on süstol. Lõõgastumine on diastol. Need ei toimu suvaliselt, vaid kindlas järjekorras.

Esmalt kontraheeruvad üheaegselt mõlemad kojad. Veri liigub kodadest vatsakestesse ja see faas kestab 0,1 s.
Seejärel algab vatsakeste üheaegne kokkutõmme, mis kestab 0,3 s.
Pärast kontraktsiooni algab vatsakeste lõõgastumine ehk diastol, mille kestus on 0,4 s.

Süstol ja diastol moodustavad koos ühe südametsükli. Süstol tähendab vere väljutamist vatsakesest. Diastol tähendab vere taaskogunemist südamesse. Parema ja vasaku südamepoole tsükli kestuses ning mahu muutustes ei ole põhimõttelist erinevust. Erinevus on peamiselt rõhkudes, mida vatsakesed arendavad.

Kodade kokkutõmme lisab lõõgastumise ajal täitunud vatsakestesse veel täiendava koguse verd. See moodustab kogumahust 8 10 %. Vatsakeste täitumismaht on 70-80ml ja kumbki vatsake sisaldab 150 ml verd, mida nimetatakse vatsakeste lõppdiastoolseks mahuks.

Puhkeolekus paiskab süda vereringesse kummagi vatsakese iga löögiga umbes 70 ml verd. Kui diastool löögisagedus on 70 l/min, siis on ühes tunnis ringluses umbes 294 l verd. 24 tunnis teeb see 7096 l. Hästi treenitud inimestel võib töömaht olla veelgi suurem.

Parema vatsakese töö on 6-7 korda väiksem vasaku vatsakese tööst. Põhjus on lihtne: rõhk kopsuarteris on aordirõhust sama palju madalam. Löögimaht ja minutimaht on mõlemas vatsakeses siiski võrdsed.

Südamelihase omadused ja diastol

Südamelihasel on mitu omadust, mis lubavad tal töötada rütmiliselt ja ilma teadliku juhtimiseta. Esimene neist on automatism. See tähendab diastoli võimet rütmiliselt kontraheeruda sõltumata välisest ärritusest. Erutus tekib südames endas ja kandub juhtesüsteemi kaudu edasi südamelihase eri piirkondadesse.

Teised tähtsad omadused on erutuvus, erutuse juhtivus ja kontraktiilsus. Erutuse juhtivus tähendab, et impulss liigub mööda erutusjuhtesüsteemi. Kontraktiilsus tähendab südamelihase võimet kokku tõmbuda. Need omadused on vajalikud nii süstoli kui ka diastoli täpseks vaheldumiseks.

Erutunud südamelihas muutub mõneks ajaks uutele ärritustele vastuvõtmatuks ehk refraktaarseks. Sõltuvalt südamelöögisagedusest võib see kesta 0,13 0,20 sek. Sellel ajal südamelihas uusi ärritajaid vastu ei võta. Nii välditakse kestvat kokkutõmmet ja süda saab töötada rütmiliselt.

Absoluutse refraktaarsuse periood kestab 0,20 0,13 s. Selle kõrval eristatakse suhtelise refraktaarsuse perioodi, kus südamelihas võib väga tugeva stiimuli korral siiski reageerida. Seda nimetatakse supernormaalsuseks.

Hingamise arütmia tähendab südamelöögisageduse kõikumist: sissehingamisel kiireneb rütm ja väljahingamisel aeglustub. Siinusarütmia on samuti rütmi muutus, mis lähtub süstol loomulikust rütmikeskusest.

EKG, südametoonid ja mehaanilised nähud

Kui südametegevusega kaasnevaid elektrinähtusi registreeritakse keha pinnalt, saadakse elektrokardiogramm ehk EKG. Tavaliselt kinnitatakse elektroodid kätte ja jalgade külge: I Pk, Vk; II Pk, Vj; III Vk, Vj.

Elektrokardiogrammil tähistatakse väljalööke tähtedega P, Q, R, S ja T. P-sakk tekib erutuse levikul kodades. Q-, R- ja S-sakk moodustavad QRS kompleksi ning vastavad vatsakeste depolarisatsioonile. T-sakk näitab vatsakeste repolarisatsiooni. P-saki algusest kuni Q-saki alguseni mõõdetud aeg näitab erutuse levikut kodadelt vatsakestele. Aeg Q-saki algusest kuni T-saki lõpuni on vatsakeste elektriline süstol.

Tervel inimesel eristatakse kõiki 5 sakki. Kui sakkide kuju või vaheajad muutuvad, võib see anda infot südametsükkel erutusjuhtesüsteemi ja müokardi seisundi kohta. Südamelihase kokkutõmbejõud sõltub muu hulgas kontraktsioonieelsest pikkusest, verega täitumisest diastolis ning energia- ja hapnikuvarudest.

Diastool töö ajal tekivad ka helid ehk südametoonid. I süstoolne toon tekib vatsakeste süstoli alguses. II diastoolne toon tekib poolkuuklappide sulgumisel vatsakeste diastoli ajal. Eristatakse ka III ja IV südametooni. III on seotud vatsakeste seinte võnkumisega täitumise faasis. IV tekib kodade süstoli ajal täitumisfaasi lõpul.

Kuulamisel on tavaliselt kuuldavad I toon, mis on madalam ja kestvam, ning II toon, mis on kõrgem ja lühem. Südametoonide registreerimist nimetatakse fonokardiograafiaks. Saadud graafik on fonokardiogramm. Südametoonide kuulamine aitab arstil hinnata klappide seisundit. Kahinad võivad tekkida siis, kui klapid ei sulgu täielikult või südameõõnte vahel on avad ahenenud.

Mehaaniliste nähtude hulka kuuluvad südametiputõuge, rindkerele kanduvad südametoonide võnkumised, arteriaalne pulss ja veenipulss. Südametiputõuge annab infot eeskätt vasaku vatsakese kohta. Veenipulss peegeldab parema südamepoole ja südamelähedaste veenide täitumise muutusi südametsükli jooksul.

Vererõhk, diastol ja vereringe liikumine

Veri voolab kõrgema rõhuga piirkonnast madalama rõhuga piirkonda. Voolamise mahtkiirus sõltub rõhkude vahest ja verevoolu takistusest. Vere mahtkiirus on ühesugune aordis, kopsutüves, arterites, kapillaarides ja veenides, kuid joonkiirus on eri kohtades erinev.

Joonkiirus tähendab vere edasiliikumise kiirust veresoontes. See oleneb peamiselt veresoonte summaarsest valendikust. Mida väiksem valendik, seda suurem kiirus. Suurema kiirusega liigub veri aordis, umbes 0,5 m/s. Kokkutõmbel väljutusfaasis saavutab vere joonkiirus maksimumi.

Venoosset verevoolu aitavad tagada lihaspump, hingamise imev-suruv pumbategevus ja diastoli ventiiltasandi mehhanism. Venoosset juurdevoolu mõjutavad ka kehaasend, lihastöö ja termilised koormused.

Vererõhk oleneb vereringes oleva vere mahust, vere viskoossusest, süstol minutimahust ning veresoonte ja kapillaaride takistusest. Kõrgeim rõhk on aordis, madalam õõnesveenides. Nende rõhkude erinevus paneb vere liikuma.

Aordis ja südametsükkel lähedal olevates suurtes arterites on rõhk pulseeruv. Vasaku vatsakese väljutusfaasis saavutab rõhk maksimumi. Seda nimetatakse süstoolseks rõhuks. Pärast kokkutõmbe lõppu ja poolkuuklappide sulgumist langeb rõhk aordis diastoli lõpuks diastoolse rõhu tasemele.

Täiskasvanul on süstoolne vererõhk tavaliselt 110-125 mmHg ja diastoolne 65-80 mmHg. Normotoonia tähendab, et vererõhk on normis. Hüpotoonia tähendab langenud vererõhku. Hüpertoonia tähendab tõusnud vererõhku.

Vererõhu mõõtmine ja koormuse mõju

Vererõhku saab mõõta 1) otseselt ehk invasiivselt, kui veresoonde viiakse manomeetriga ühendatud kanüül, või 2) kaudselt ehk mitteinvasiivselt. Tavapraktikas kasutatakse Korotkovi meetodit, kus arteriaalset vererõhku mõõdetakse õlavarrearteril manseti ja stetoskoobiga.

Mansett asetatakse ümber õlavarre. Rõhku tõstetakse, kuni mansetialune arter sulgub ja verevool lakkab. Seejärel lastakse rõhku aeglaselt alla. Kui tekivad Korotkovi toonid, fikseeritakse süstoolne arteriaalne rõhk. Kui toonid kahanevad järsult või kaovad, vastab see diastoolsele arteriaalsele rõhule.

Kehalisel tööl muutub diastool töö intensiivsemaks. Rahulolekus kõigub diastoli kontraktsioonide sagedus 60 ja 80 vahel. Füüsiliselt treenitud inimesel tugevneb süstol töö peamiselt kontraktsioonijõu suurenemise, vähem rütmi sagenemise arvel. Treenimata inimesel sagenevad kontraktsioonid koormuse kasvades rohkem.

Vastsündinu süda lööb umbes 140 l minutis. Ka raukadel täheldatakse südamelöögi sagenemist, näiteks 90-95 i/min. Bradükardia tähendab kontraktsioonide harvenemist. Tahhükardia tähendab kiirenenud südametegevust ja võib esineda kõrge temperatuuriga haiguste korral.

Südametsükkel löögimaht on vere hulk, mille vasak vatsake paiskab aorti ja parem vatsake kopsuarterisse ühe kokkutõmbega. Minutimaht näitab, kui palju verd saadetakse mõlema vatsakese poolt vereringesse ühe minuti jooksul. Füüsilise töö korral suureneb töötavatest lihastest läbivoolava vere maht oluliselt, ulatudes kuni 85 % kogu ringluses olevast verest.

KKK: diastol ja vereringe

Mis vahe on süstolil ja diastolil?

Süstol on südamelihase kokkutõmme ja vere väljutamine vatsakestest. Diastol on südamelihase lõõgastumine ja vere kogunemine südamesse enne järgmist lööki.

Miks on diastoolne vererõhk tähtis?

Diastoolne vererõhk näitab rõhutaset siis, kui süda on lõõgastunud. See aitab hinnata, milline koormus on veresoontel südamelöökide vahel.

Kuidas kehaline koormus südame tööd muudab?

Koormusel vajavad lihased rohkem verd ja hapnikku. Süda vastab sellele löögisageduse, kontraktsioonijõu ja minutimahu muutusega. Treenitud inimesel toimub see ökonoomsemalt.

Autor: EKFK

Allikas: WHO – kehaline aktiivsus.