Chu kỳ hoạt động của tim và ứng dụng trong thực hành lâm sàng

Chu kỳ hoạt động của tim thường diễn ra trong vòng 0,8 giây.  Am hiểu chu kỳ của tim rất quan trọng trong việc chẩn đoán các bệnh lý tim mạch. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin chi tiết về chu kỳ hoạt động của tim

1 Chu kỳ hoạt động của tim là gì?

Chu kỳ tim là khoảng thời gian từ khi tim bắt đầu đập cho đến khi tim đập đến đầu của một nhịp tiếp theo, dựa trên một loạt các thay đổi áp suất diễn ra trong tim. Những thay đổi áp suất này thúc đẩy sự di chuyển của máu qua các ngăn khác nhau của tim và đi đến toàn bộ cơ thể. 

Sự thay đổi áp suất trong chu kỳ hoạt động của tim bắt nguồn từ những thay đổi điện hóa ở cấp độ tế bào trong cơ tim. Các van tim điều khiển chuyển động của dòng máu, giúp dòng máu di chuyển một cách có tổ chức đến các buồng tiếp theo. Những thay đổi về áp suất và thể tích một cách nhịp nhàng được trình bày dưới dạng biểu đồ Wiggers.

2 Các giai đoạn trong chu kỳ hoạt động của tim

Một nhịp tim hoàn chỉnh gồm 2 phần co bóp và thư giãn được gọi là tâm thu và tâm trương. Thời gian của chu kỳ tim tỷ lệ nghịch với nhịp tim. Nhịp tim tăng lên làm thời gian diễn ra một chu kỳ tim ngắn đi và ngược lại. Ở nhịp tim bình thường là 75 nhịp mỗi phút, một nhịp tim là 0,8 giây, gồm có ba giai đoạn chính là nhĩ thu, thất thu và tâm trương toàn bộ^[1] .

2.1 Giai đoạn tâm nhĩ thu

Đây là giai đoạn tâm nhĩ co lại, làm tăng áp lực trong buồng tâm nhĩ (tăng cao hơn áp suất tại tâm thất). Khi đó, van nhĩ thất mở, giúp đẩy hết máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Giai đoạn tâm nhĩ thu là để đẩy nốt lượng máu còn lại xuống tâm thất. Lúc này tâm thất đang trong trạng thái giãn. 

Lưu lượng máu đi từ tâm nhĩ xuống tâm thất trong giai đoạn này chiếm khoảng tổng lượng máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất trong 1 nhịp tim. Khoảng thời gian để thực hiện hoạt động này là 0,10 giây. Sau đó tâm nhĩ giãn hoàn toàn trong suốt thời gian còn lại của chu kỳ tim (0,7 giây). 

Tâm thất được đổ đầy làm tăng áp suất trong buồng tâm thất. 

2.2 Giai đoạn tâm thất thu

Sau khi được đổ đầy máu, tâm thất co lại. Giai đoạn này diễn ra trong vòng 0,30 giây và được chia thành 2 thời kỳ:

• Thời kỳ tăng áp

Cơ tâm thất co, áp suất tại tâm thất lúc này đã cao hơn áp suất trong tâm nhĩ khiến cho van nhĩ – thất đóng lại, ngăn chặn việc máu chảy ngược trở lại tâm nhĩ. 

Tuy nhiên, áp suất trong buồng tâm thất ở giai đoạn này vẫn thấp hơn áp suất tại động mạch nên van tổ chim (van động mạch) chưa mở ra. Vì thế, máu trong tâm thất chưa được đẩy đi (thể tích máu trong tâm thất không thay đổi). Ngươi ta gọi thời kỳ này là thời kỳ co đẳng tích hoặc co đẳng trường với áp suất máu trong tâm thất tăng lên rất nhanh (khoảng 0,05 giây)

Trong thời kỳ này người ta quan sát thất áp suất trong tâm nhĩ cũng tăng lên. Điều này được giải thích là do sự tăng áp lực lên van nhĩ thất khiến nó lồi về phía tâm nhĩ và chiếm một phần thể tích tại đây. 

• Thời kỳ tống máu

Khi áp suất trong tâm thất vượt qua mức áp suất tại động mạch chủ và động mạch phổi, van tổ chim mở ra khiến dòng máu tràn vào động mạch. Lúc này, thể tích tâm thất dần nhỏ lại, các cơ tâm thất vẫn tiếp tục co bóp và áp lực tại đây vẫn ở mức cao. Điều này giúp tâm thất  tống được nhiều máu nhất có thể sang động mạch.

Thời kỳ tống máu chiếm 0,25 giây trong một chu kỳ tim. Trong đó, nó được chia thành 2 thì nhỏ: thì tống máu nhanh và thù tống máu chậm. Thời kỳ tống máu bắt đầu bằng thì tống máu nhanh (khoảng 0,09 giây) và có khoảng 80% lượng máu trong tâm thất được đẩy vào động mạch. 20% lượng máu còn lại được tống đi trong thì tống máu chậm (khoảng 0,16 giây)

Nếu con người đang ở trạng thái nghỉ ngơi, thì mỗi lần tâm thất thu, lượng máu tống vào động mạch là khoảng 60 - 70 ml cho 1 bên tâm thất. Người ta gọi đó là thể tích tâm thu. 

Thể tích tâm thu ở tâm thất trái và tâm thất phải xấp xỉ bằng nhau, mặc dù thành của tâm thất trái dày gấp 3 lần thành của tâm thất phải và lực co bóp của tâm thất trái mạnh hơn so với tâm thất phải. Điều này được giải thích là do, sức cản của vòng tuần hoàn nhỏ thấp hơn so với lực cản của vòng tuần hoàn lớn. Nên tâm thất trái cần nhiều lực hơn để tống máu vào động mạch. 

Trong thời kỳ tống máu, van nhĩ thất dần hạ xuống (do tác động của phản lực) làm tâm nhĩ giãn ra và áp lực trong tâm nhĩ giảm xuống. Sau khi máu được tống hết, phản lực hết làm van nhĩ thất trở lại trạng thái bình thường và áp suất trong tâm nhĩ tăng lên một chút. 

2.3 Giai đoạn tâm trương toàn bộ

Sau khi máu được tống ra khỏi tâm thất, các cơ tâm thất bắt đầu giãn ra, bắt đầu giai đoạn tâm trương toàn bộ. Trong khi đó, tâm nhĩ vẫn đang ở trạng thái giãn. 

Tâm thất giãn ra làm giảm áp suất trong buồng tâm thất xuống mức thấp hơn áp suất tại động mạch. Khi đó van tổ chim đóng lại, ngăn chặn việc máu chảy ngược trở lại tâm thất. 

Van tổ chim đóng lại nhưng van nhĩ thất chưa mở nên thể tích máu tại tim không thay đổi. Trong khi đó, tâm thất tiếp tục giãn ra và áp suất tại buồng tâm thất tiếp tục giảm. Thời kỳ này được gọi là thời kỳ giãn đẳng tích.

Đến khi áp suất tại buồng tâm thất thấp hơn áp suất trong buồng tâm nhĩ, van nhĩ thất mở ra khiến máu tại tâm nhĩ nhanh chóng trút xuống tâm thất. 

Tương tự như thời kỳ tống máu của tâm thất, thời kỳ máu đi từ tâm nhĩ xuống tâm thất cũng được chia thành 2 thì là: thì đầy thất nhanh và thì đầy thất chậm. 

Giai đoạn tâm trương toàn bộ diễn ra trong vòng 0,40 giây và chiếm khoảng 65% tổng lượng máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất trong một nhịp tim. Khi đó, áp lực trong tâm nhi và tâm thất đều giảm nhẹ. 

Kết thúc giai đoạn tâm trương toàn bộ, tâm thất tiếp tục giãn thêm 0,10 giây nữa trong khi tâm nhĩ bắt đầu co để mở ra một chu kỳ tim tiếp theo. 

Trên đây là 3 giai đoạn theo logic thời gian của một chu kỳ hoạt động sinh lý của tim. Tuy nhiên, trong thực hành lâm sàng, giai đoạn tâm nhĩ thu không được coi là một giai đoạn mà chỉ được coi là một phần nhỏ của giai đoạn tâm trương. Vì thế trên lâm sàng, chu kỳ hoạt động của tim chủ yếu được chia thành 2 giai đoạn chính là tâm trương (tâm thất giãn) và tâm thu (tâm thất co). 

Khi nhịp tim tăng lên, thời gian tâm trương giảm nhiều hơn thời gian của tâm thu

3 Nhịp đập trong chu kỳ hoạt động của tim

Một trong những kỹ thuật chẩn đoán đơn giản nhưng hiệu quả nhất được áp dụng để đánh giá tình trạng tim của bệnh nhân là nghe tim mạch bằng ống nghe. Ở một trái tim bình thường, khỏe mạnh, chỉ có hai tiếng tim có thể nghe được, được gọi là S1 và S2. 

S1 là âm thanh được tạo ra khi các van nhĩ thất đóng lại trong quá trình co bóp của tâm thất và thường được mô tả là tiếng “lub” hay tiếng tim đầu tiên. Tiếng tim thứ hai, S2 , là âm thanh đóng van bán nguyệt trong thời kỳ tâm trương của tâm thất và được mô tả là “dub”.

Ngoài ra, còn có tiếng tim thứ ba S3, nhưng nó hiếm khi được nghe thấy ở những người khỏe mạnh. Vì nó có thể là âm thanh của dòng máu chảy vào tâm nhĩ hoặc máu chảy ngược lại vào tâm thất hoặc căng dây chằng.

Tiếng tim S3 có thể được nghe thấy ở thanh niên, một số vận động viên và phụ nữ mang thai. Tuy nhiên, tiếng tim này có thể là dấu hiệu cảnh báo bệnh suy tim sung huyết. Bên cạnh đó, nếu bệnh nhân bị suy thất trái, bác sĩ có thể nghe thấy tiếng tim thứ tư S4.^[2]

4 Chu kỳ hoạt động của tim trong bệnh suy tim

Một trong những ví dụ liên quan đến lâm sàng nhất về việc thay đổi chu kỳ tim bình thường là suy tim. Suy tim thể hiện sự suy giảm chức năng của tâm thất. Bệnh lý này có thể được phân loại thành suy tim trái và suy tim phải hoặc cả hai, cũng như tâm trương hoặc tâm thu. 

Suy tim tâm thu là suy tim có phân suất tống máu thất trái giảm, thể hiện sự giãn nở của tâm thất trái và giảm khả năng co bóp trong giai đoạn tâm thất thu. 

Suy tim tâm trương hay còn gọi là suy tim phân suất tống máu bảo tồn là tình trạng rối loạn chức năng của quả tim dẫn đến tâm thất không đủ khả năng tiếp nhận máu.

Suy tim thường là kết quả của việc cơ tim dày lên. Ngoài ra, khiếm khuyết về van tin cũng có thể ảnh hưởng đến lưu lượng máu giữa các buồng tim. Van tim hoạt động không hiệu quả khiến dòng máu không chảy theo hướng thích hợp. 

5 Ý nghĩa của chu kỳ hoạt động của tim trên lâm sàng

Hiểu về chu kỳ hoạt động của tim giúp ích rất nhiều trong việc chẩn đoán trên lâm sàng. Cụ thể như:

5.1 Thính chẩn

Trong hầu hết các ca thăm khám, bác sĩ sẽ thực hiện hành động nghe tim mạch của bệnh nhân. Bác sĩ sẽ lắng nghe âm thanh, tốc độ và nhịp điệu của tim bằng ống nghe. Khi đó, bác sĩ có thể phát hiện các tiếng thổi ở kỳ tâm thu hoặc tâm trương. Việc xác định tiếng thổi có thể giúp thu hẹp chẩn đoán.

Ví dụ, một tiếng thổi được xác định ở kỳ tâm thu có thể loại trừ được các nguyên nhân gây ra tiếng thổi ở kỳ tâm trương như hẹp van hai lá và hở van động mạch chủ. Theo nguyên tắc, tiếng thổi ở kỳ tâm thu liên quan đến quá trình máu rời khỏi tâm thất (ví dụ: hở van hai lá, hẹp động mạch chủ,...) còn tiếng thổi tâm trương liên quan đến quá trình máu đi vào tâm thất (ví dụ: hẹp van hai lá, hở van động mạch chủ).

Ngoài ra, bác sĩ cũng có thể dựa vào các triệu chứng thực thể khác để xác định những thay đổi trong chu kỳ hoạt động của tim. Chẳng hạn như sờ nắn các đầu chi để cảm nhận về nhiệt độ cơ thể và tình trạng phù nề. Bác sĩ cũng có thể kiểm tra cổ của bệnh nhân xem có tĩnh mạch cổ nổi không. 

5.2 Xem hình ảnh tim

Sự hiểu biết về chu kì tim là rất quan trọng để giải thích hình ảnh tim. Đặc biệt là đối với kết quả siêu âm tim. Hiện nay, công nghệ siêu âm tim cho phép bác sĩ quan sát được các chuyển động của thành tim, chức năng của van tim và lưu lượng máu. Sử dụng hình ảnh siêu âm và so sánh với chu kỳ sinh lý bình thường của tim giúp bác sĩ xác định được các bệnh lý như suy tim, tràn dịch màng ngoài tim hoặc van bất thường. ^[3]

>>>Xem thêm: 6 thuốc hỗ trợ tim mạch an toàn và hiệu quả nhất hiện nay

Tài liệu tham khảo