Một nhịp tim, một trục thời gian: đọc mọi đồ thị tuần hoàn
Chuyên đề Sinh học 11 về tuần hoàn ở động vật: một phương pháp duy nhất (Ghim, Dóng, Đọc, Kiểm) để đọc đồ thị Wiggers, điện tim, sóng tĩnh mạch cảnh, tiếng…
LUKATO AI · CHUYÊN ĐỀ SINH HỌC 11
TUẦN HOÀN Ở ĐỘNG VẬT · ĐỌC ĐỒ THỊ VÀ SỐ LIỆU
Một nhịp tim, một trục thời gian:
đọc mọi đồ thị tuần hoàn
Đề thi học sinh giỏi hiếm khi hỏi "van nào đóng lúc nào". Đề đưa ra một đường cong áp suất, một đường thể tích, một dải điện tim, một sóng ở tĩnh mạch cảnh, rồi hỏi em đang đứng ở đâu trong chu kì tim. Mọi hình ấy đều là những lát cắt của cùng một cuốn phim dài 0,8 giây . Học xong chuyên đề này, em chỉ cần ghim một mốc, kẻ một đường thẳng đứng, rồi đọc xuống từng hàng.
- 1. Ghim: chọn một sự kiện chắc chắn làm mốc
- 2. Dóng: kẻ đường thẳng đứng qua mọi đồ thị
- 3. Đọc rồi Kiểm: đọc từng hàng, đối chiếu luật van
5 pha
một chu kì tim chia thành năm khoảng
5 phòng lab
Wiggers, tĩnh mạch cảnh, van bệnh, hồi lưu, tính toán
16 bài
giải đủ bốn bước, phân tích từng ý, từng phương án
01
Phương pháp
Một cuốn phim, nhiều khung hình: ghim một mốc rồi dóng xuống mọi hàng
Đồ thị áp suất, đồ thị thể tích, điện tim, tiếng tim, sóng tĩnh mạch cảnh nhìn qua tưởng là năm môn khác nhau. Thật ra chúng cùng một trục hoành là thời gian. Chỉ cần xác định đúng một điểm trên trục ấy, em đọc được trạng thái của cả quả tim ở thời điểm đó: van nào mở, máu đang chảy từ đâu tới đâu, thể tích bao nhiêu, điện đang ở sóng nào.
1 · GHIM Chọn một sự kiện chắc chắn: đỉnh R, tiếng tim S2, điểm áp suất thất cắt áp suất động mạch.
2 · DÓNG Kẻ một đường thẳng đứng từ mốc xuống mọi đồ thị. Không đọc từng đồ thị riêng lẻ.
3 · ĐỌC Trên đường dóng, đọc từng hàng: áp suất, thể tích, điện, âm thanh, sóng tĩnh mạch.
4 · KIỂM Hai hàng có mâu thuẫn không? Đối chiếu với năm luật dưới đây.
Năm luật dùng để kiểm mọi đồ thị
Luật 1
Van là cánh cửa một chiều thụ động
Van mở khi áp suất phía trước (nguồn) lớn hơn áp suất phía sau, đóng khi ngược lại. Van không tự "quyết định", chính chênh áp quyết định.
Luật 2
Thể tích thất chỉ đổi khi có một van mở
Hai van cùng đóng thì máu không vào, không ra: thể tích không đổi . Đó là lí do có hai pha "đẳng tích" (cùng thể tích).
Luật 3
Điện đi trước cơ
Sóng P rồi nhĩ co. Phức bộ QRS rồi thất co. Sóng T ứng với thất tái cực và chuẩn bị giãn. Độ trễ điện sang cơ chỉ vài phần trăm giây.
Luật 4
Tiếng tim là tiếng van đóng
Ở người bình thường, S1 là hai van nhĩ thất đóng (đầu tâm thu). S2 là hai van bán nguyệt đóng (cuối tâm thu). Van mở không tạo tiếng nghe được.
Luật 5
Sóng tĩnh mạch cảnh là áp suất nhĩ phải
Sóng a do nhĩ co, c do van ba lá phồng lúc thất co, v do nhĩ đầy máu lúc van đóng, y do van ba lá mở máu đổ xuống thất.
Cách dùng
Gặp đồ thị lạ, đừng đoán. Ghim một mốc, dóng xuống, đọc trạng thái hai van trước tiên. Chỉ khi biết hai van thì mới đoán pha.
Vì sao phải dóng thay vì nhìn từng hình
Một hàng đơn lẻ thường không đủ để kết luận. Áp suất thất trái bằng 105 mmHg có thể là lúc sắp hết tống máu, cũng có thể là lúc co đẳng tích đang tăng nhanh qua mức ấy. Chỉ khi nhìn thêm hàng thể tích (đang giảm hay đứng yên) em mới biết là pha nào. Đề thi cố tình cho từng hàng "mơ hồ", và đường dóng là cách duy nhất làm cho nó hết mơ hồ.
Đoán trước khi học
Trên cùng một nhịp tim bình thường, thể tích thất trái đạt giá trị nhỏ nhất ở thời điểm nào so với điện tim?
Câu trả lời đúng là một cặp "hàng thể tích" cộng "hàng điện" được dóng qua nhau. Phòng lab ở mục 2 cho em tự kéo đường dóng và xem tất cả các hàng cùng lúc.
02
Bản đồ gốc
Năm pha của chu kì 0,8 giây: hai van, thể tích và đường dóng
Ở người trưởng thành lúc nghỉ, tim đập khoảng 75 lần mỗi phút nên một chu kì dài 0,8 giây. Sách giáo khoa chia ba khoảng: tâm nhĩ thu 0,1 s, tâm thất thu 0,3 s, giãn chung 0,4 s. Để đọc đồ thị, em cần chia mịn hơn một chút: năm pha , mỗi pha được xác định bởi trạng thái của đúng hai van.
1 Nhĩ co · 0,10 s Van nhĩ thất mở , van bán nguyệt đóng. Nhĩ đẩy thêm khoảng 15 mL xuống thất. Thể tích thất 105 lên 120 mL.
2 Co đẳng tích · 0,05 s Cả hai van đóng. Thất co, áp suất tăng vọt từ 10 lên 80 mmHg, thể tích giữ nguyên 120 mL. S1 vang lên.
3 Tống máu · 0,25 s Van bán nguyệt mở . Thể tích giảm từ 120 xuống 50 mL (ra 70 mL). Áp suất thất đạt đỉnh 122 mmHg.
4 Giãn đẳng tích · 0,06 s Cả hai van đóng. Áp suất thất rơi từ 105 xuống 13 mmHg, thể tích giữ nguyên 50 mL. S2 vang lên.
5 Đổ đầy · 0,34 s Van nhĩ thất mở . Máu về thất, thể tích từ 50 lên 105 mL. Nhanh lúc đầu, chậm dần về cuối.
Hai pha đẳng tích có tổng 0,11 s, tống máu 0,25 s, đổ đầy 0,34 s, nhĩ co 0,10 s. Cộng lại: 0,10 + 0,05 + 0,25 + 0,06 + 0,34 = 0,80 s. Tâm thất thu (pha 2 và 3) là 0,30 s, giãn chung (pha 4 và 5) là 0,40 s.
Pha
Thời lượng
Van nhĩ thất
Van bán nguyệt
Thể tích thất
Sự kiện đi kèm
1 Nhĩ co
0,10 s
MỞ
ĐÓNG
105 lên 120 mL (tăng 15)
Sóng P ở đầu pha, QRS bắt đầu ở cuối pha. Sóng a ở tĩnh mạch cảnh. Tiếng S4 nếu thất cứng.
2 Co đẳng tích
0,05 s
ĐÓNG
Giữ 120 mL
Đỉnh R của QRS. Tiếng S1 lúc van nhĩ thất đóng. Sóng c ở tĩnh mạch cảnh.
3 Tống máu
0,25 s
ĐÓNG
MỞ
120 xuống 50 mL (giảm 70)
Sóng T. Áp suất động mạch chủ lên đỉnh 120 mmHg. Sóng x ở tĩnh mạch cảnh.
4 Giãn đẳng tích
0,06 s
ĐÓNG
Giữ 50 mL
Cuối sóng T. Tiếng S2 lúc van bán nguyệt đóng, kèm khuyết sau (dicrotic notch). Sóng v đạt đỉnh.
5 Đổ đầy
0,34 s
MỞ
ĐÓNG
50 lên 105 mL (tăng 55)
Sóng y ở tĩnh mạch cảnh. Tiếng S3 ở cuối đổ đầy nhanh (nghe được ở trẻ em và người trẻ, bất thường ở người lớn tuổi).
Phòng Wiggers: kéo đường dóng và đọc mọi hàng cùng lúc
Phòng lab dưới đây vẽ lại một nhịp tim bình thường (số liệu minh họa, làm tròn). Kéo thanh trượt hoặc bấm Phát. Đường dóng dọc cắt cả năm hàng: áp suất, thể tích, điện tim, tiếng tim, sóng nhĩ phải. Chú ý hai thứ: trạng thái hai van ở thẻ bên dưới, và điểm chạy trên vòng áp suất–thể tích.
Phòng Wiggers · một nhịp, tất cả các hàng KÉO ĐƯỜNG DÓNG
1 Nhĩ co 2 Co đẳng tích 3 Tống máu 4 Giãn đẳng tích 5 Đổ đầy
Vuốt ngang để xem toàn bộ hình.
Đường dóng: u = 0,300 s trong chu kì
KĨ THUẬT 1
Bốn giao điểm của hàng áp suất cho bốn sự kiện van
Quy tắc
Ở hàng áp suất, tìm bốn chỗ các đường cắt nhau. Đường thất trái cắt đường nhĩ trái: đi lên thì van nhĩ thất đóng (đầu pha 2), đi xuống thì van nhĩ thất mở (đầu pha 5). Đường thất trái cắt đường động mạch chủ: đi lên thì van bán nguyệt mở (đầu pha 3), đi xuống thì van bán nguyệt đóng (đầu pha 4). Bấm "Hiện bốn giao điểm" trong phòng lab để thấy bốn điểm ấy.
Lí do
Luật 1 nói van mở hay đóng chỉ phụ thuộc vào ai lớn hơn ai. Bốn lần đổi dấu của hiệu hai áp suất cho đúng bốn lần đổi trạng thái van, và bốn mốc ấy cắt chu kì thành năm pha.
Khi gãy
Khi đề chỉ cho một đường áp suất thay vì cả ba. Khi đó chuyển sang hàng thể tích: thể tích đứng yên nghĩa là hai van cùng đóng (pha 2 hoặc 4), thể tích giảm nghĩa là van bán nguyệt mở, thể tích tăng nghĩa là van nhĩ thất mở. Phân biệt pha 2 với pha 4 dựa vào áp suất thất đang lên hay đang xuống.
Cái bẫy quen thuộc
"Áp suất thất trái lớn nhất" không có nghĩa là "thể tích thất lớn nhất". Áp suất thất đạt đỉnh (122 mmHg) khoảng 0,12 s sau khi bắt đầu tống máu, lúc thể tích đã giảm khoảng ba phần tư mức nhát bóp. Thể tích thất lớn nhất (120 mL) lại ở ngay trước khi thất co. Hai đỉnh này lệch nhau hơn một phần mười giây, nên đọc nhầm hàng sẽ ra sai pha.
Thử dóng: ba mẩu thông tin, hỏi đang ở pha nào
Áp suất thất trái là 60 mmHg và đang giảm nhanh. Áp suất động mạch chủ là 104 mmHg. Áp suất nhĩ trái là 12 mmHg. Hỏi trạng thái hai van và pha của chu kì tim.
Gợi ý 1 · Van bán nguyệt
So thất trái với động mạch chủ: 60 nhỏ hơn 104. Nguồn nhỏ hơn đích nên van bán nguyệt đóng .
Gợi ý 2 · Van nhĩ thất
So nhĩ trái với thất trái: nhĩ chỉ 12, thất đã 60. Nguồn nhỏ hơn đích nên van nhĩ thất cũng đóng .
Đáp án
Hai van cùng đóng nên chỉ có thể là một trong hai pha đẳng tích. Áp suất thất đang giảm nhanh nên đó là pha 4, giãn đẳng tích: thể tích thất giữ nguyên ở mức nhỏ nhất (khoảng 50 mL), vừa nghe xong S2. Nếu áp suất đang tăng nhanh thì đó là pha 2 (co đẳng tích).
03
Ghim mốc
Ba ngôn ngữ của một nhịp tim: điện, âm thanh và sóng tĩnh mạch
Áp suất và thể tích cho em biết cơ học của tim. Ba hàng còn lại trong đồ thị Wiggers là ba cách "nghe" cùng một nhịp: bằng điện (điện tim), bằng âm thanh (tiếng tim) và bằng sóng áp suất ở tĩnh mạch cảnh. Mỗi ngôn ngữ cho em một nhóm mốc để ghim. Học thuộc bảng dịch dưới đây, vì đề thi chỉ cần em dịch đúng một mốc là xong cả bài.
Ngôn ngữ 1 · Điện tim: điện đi trước cơ
Sóng hoặc đoạn
Ý nghĩa
Ứng với trạng thái cơ học
Sóng P
Khử cực hai tâm nhĩ.
Ngay sau đó nhĩ co (pha 1).
Khoảng PR
Từ đầu sóng P đến đầu QRS. Bình thường từ 0,12 đến 0,20 s. Phần lớn là độ trễ ở nút nhĩ thất.
Cho nhĩ co xong và đổ thêm máu xuống thất trước khi thất co.
Phức bộ QRS
Khử cực hai tâm thất. Hẹp (dưới 0,12 s) vì xung truyền nhanh theo mạng Purkinje.
Khoảng 0,02 s sau đầu QRS thất bắt đầu co, van nhĩ thất đóng, nghe S1.
Sóng T
Tái cực hai tâm thất.
Trùng pha tống máu. Cuối sóng T xấp xỉ lúc van bán nguyệt đóng, nghe S2.
Khoảng RR (từ một đỉnh R đến đỉnh R kế tiếp) là một chu kì tim, nên nhịp tim bằng 60 chia cho RR tính bằng giây . Trên giấy điện tim chạy 25 mm/s, mỗi ô nhỏ 1 mm dài 0,04 s, mỗi ô lớn 5 mm dài 0,2 s. Do đó RR bằng 20 mm (4 ô lớn) là 0,8 s, tức 75 lần mỗi phút. Quy tắc nhẩm: nhịp tim bằng 300 chia cho số ô lớn giữa hai đỉnh R, hoặc 1500 chia cho số ô nhỏ.
KĨ THUẬT 2
Đọc một dải điện tim bằng ba câu hỏi theo thứ tự
Quy tắc
Hỏi lần lượt: 1. Có sóng P không? 2. Mỗi sóng P có một QRS đi sau, với khoảng PR cố định không? 3. QRS hẹp hay rộng, khoảng RR đều hay không đều? Ba câu trả lời đủ để gọi tên hầu hết các dải điện tim trong đề.
Lí do
Sóng P cho biết nhĩ có đang được điều khiển bởi nút xoang hay không. Quan hệ P với QRS cho biết xung có qua được nút nhĩ thất hay không. Độ rộng QRS cho biết xung đi theo đường dẫn nhanh bình thường hay phát sinh từ chính tâm thất.
Khi gãy
Khi nhịp quá nhanh làm sóng P chìm vào sóng T của nhịp trước, hoặc khi dải quá ngắn để thấy tính đều. Khi đó nhìn thêm các hàng khác (tĩnh mạch cảnh có sóng a hay không) để xác nhận.
Dải 1 · Nhịp bình thường
Vuốt ngang để xem toàn bộ hình.
Dải 2 · Hai sóng P, một QRS
Dải 3 · Không có sóng P, QRS rộng
Dải 4 · Đường nền lăn tăn, RR không đều
Dải 1
Nhịp xoang, 75 lần mỗi phút
Có sóng P trước mỗi QRS, PR bằng 0,12 s, QRS hẹp, RR đều 0,8 s. Đây là nhịp chuẩn của phòng lab ở mục 2.
Dải 2
Block nhĩ thất độ II dẫn truyền 2:1
Khoảng P-P là 0,6 s nên nhĩ đập 100 lần mỗi phút. Chỉ một nửa số xung qua được nút nhĩ thất, QRS cách nhau 1,2 s nên thất đập 50 lần mỗi phút. PR của các nhịp dẫn được cố định khoảng 0,2 s. Sóng P bị chặn vẫn xuất hiện đều đặn, chỉ là không có QRS theo sau.
Dải 3
Nhịp thoát từ tâm thất
Không có sóng P đi trước, QRS rộng (khoảng 0,14 s) và sóng T đảo chiều vì xung xuất phát từ chính tâm thất rồi lan chậm qua cơ tim. RR khoảng 1,4 s nên thất tự đập khoảng 43 lần mỗi phút.
Dải 4
Rung nhĩ
Không còn sóng P, thay bằng đường nền lăn tăn (sóng f) vì nhĩ rung chứ không co. QRS vẫn hẹp nhưng khoảng RR không đều, hoàn toàn bất kì. Nhĩ không co nên mất sóng a ở tĩnh mạch cảnh.
Ngôn ngữ 2 · Tiếng tim: bốn tiếng, bốn mốc
Tiếng
Lúc (s)
Do đâu
Ghi nhớ
S1
0,10
Hai van nhĩ thất đóng cùng lúc thất bắt đầu co (đầu pha 2). Dài, trầm.
Mở đầu tâm thu.
S2
0,40
Hai van bán nguyệt đóng (đầu pha 4). Ngắn, sắc.
Kết thúc tâm thu, mở đầu tâm trương.
S3
khoảng 0,58
Đổ đầy nhanh dội vào thất. Nhỏ, trầm. Bình thường ở trẻ em và người trẻ, bất thường ở người lớn tuổi (gợi ý suy tim).
Khoảng 0,18 s sau S2.
S4
khoảng 0,07
Nhĩ co đẩy máu vào thất cứng. Ngay trước S1. Không có ở người bình thường.
Ngay trước S1, luôn bất thường.
Khoảng cách S1 đến S2 là tâm thu (0,30 s), khoảng S2 đến S1 kế tiếp là tâm trương (0,50 s). Khi nhịp nhanh lên, tâm trương ngắn đi nhiều hơn tâm thu nên khoảng im lặng giữa S2 và S1 co lại rõ rệt. Điều này sẽ được tính cụ thể ở mục 4.
Ngôn ngữ 3 · Sóng tĩnh mạch cảnh: cửa sổ nhìn vào nhĩ phải
Tĩnh mạch cảnh nối thông với nhĩ phải qua tĩnh mạch chủ trên, không có van chặn, nên áp suất ở đó dao động theo áp suất nhĩ phải. Một nhịp bình thường có năm nét: ba đỉnh a, c, v và hai sườn đi xuống x, y .
Nét
Lúc
Nguyên nhân
Pha tương ứng
Sau sóng P
Nhĩ phải co.
Pha 1 (nhĩ co)
Quanh QRS
Thất co làm van ba lá phồng nhẹ vào nhĩ.
Pha 2 (co đẳng tích)
Giữa tâm thu
Nhĩ giãn và đáy nhĩ bị kéo xuống khi thất tống máu nên áp suất nhĩ giảm.
Pha 3 (tống máu)
Cuối tâm thu
Máu tĩnh mạch đổ vào nhĩ trong lúc van ba lá còn đóng nên nhĩ căng dần.
Pha 4 (giãn đẳng tích)
Đầu tâm trương
Van ba lá mở, máu từ nhĩ đổ nhanh xuống thất nên áp suất nhĩ tụt.