Toolyard

Simulator Jantung dan Siklus Jantung

Persamaan dalam simulasi ini

P_LV = E(t) × (V − V₀)
E(t)elastansi dinding ventrikelseberapa kaku ototnya: rendah saat mengendur dan terisi, naik sampai E_max saat berkontraksi; bentuknya tiap denyut adalah kurva dua punuk yang terukur
E_maxKontraktilitas E_max (mmHg/mL)dinaikkan adrenalin, diturunkan gagal jantung
Vvolume ventrikel kiriV₀ = 10 mL adalah volume pada tekanan nol
P_LVtekanan di ventrikel kiri

Dengan nilai saat ini:

C dP_ao/dt = Q_out − (P_ao − P_v) ÷ R
Ckomplians arteri1,4 mL/mmHg: aorta meregang saat darah didorong masuk, lalu memantul kembali
RResistansi pembuluh sistemik R (mmHg·s/mL)afterload: arteri yang menyempit menaikkannya
P_aotekanan di aortaberayun antara tekanan darah diastolik dan sistolik
Q_outaliran melalui katup aortahanya selama P_LV di atas P_ao

Dengan nilai saat ini:

SV = EDV − ESV, EF = SV ÷ EDV, CO = HR × SV
EDV, ESVvolume akhir diastolik dan akhir sistolikvolume saat ventrikel paling penuh dan paling kosong
SVisi sekuncupsekitar 70 mL saat istirahat
EFfraksi ejeksi55 sampai 70% pada jantung sehat; di bawah 40% adalah gagal jantung
COcurah jantungsekitar 5 L/menit saat istirahat, 20 atau lebih saat berolahraga

Dengan nilai saat ini:

MAP ≈ DBP + (SBP − DBP) ÷ 3
MAPtekanan arteri rata-ratajantung lebih lama mengendur daripada memeras, jadi rata-ratanya lebih dekat ke tekanan diastolik

Dengan nilai saat ini:

Cara memakai simulator siklus jantung

  1. Jantung berdenyut di depanmu: ventrikel menggembung saat terisi dan mengecil saat memeras, katup kuning miring terbuka dan menutup cepat, dan titik merah mengikuti darah dari atrium kiri melalui ventrikel kiri ke aorta. Angkanya berasal dari model jantung kiri: ventrikel yang kekakuannya naik turun tiap denyut, memompa ke arteri yang elastis.
  2. Ikuti satu denyut pada grafik: tekanan ventrikel naik dengan semua katup tertutup, membuka katup aorta dan menyemburkan darah, lalu turun, katup mitral terbuka dan ventrikel terisi lagi. Kurva tekanan-volume di bawah gambar menelusuri denyut yang sama sebagai satu lingkaran tertutup; lebarnya adalah isi sekuncup.
  3. Naikkan denyut jantung, kontraktilitas (seperti efek adrenalin), tekanan pengisian atau resistansi pembuluh, dan lihat tanggapan isi sekuncup, fraksi ejeksi, tekanan darah dan curah jantung. Pengisian lebih banyak membuat lingkarannya lebih lebar (hukum Frank-Starling); resistansi lebih besar menaikkan tekanan dan mempersempitnya.

Pertanyaan umum

Apa saja fase siklus jantung?

Empat, untuk tiap ventrikel. Pengisian: katup mitral terbuka dan darah mengalir masuk dari atrium. Kontraksi isovolumik: ventrikel memeras dengan kedua katup tertutup, jadi tekanan melonjak tanpa volume berubah. Ejeksi: tekanan melampaui tekanan aorta, katup aorta terbuka dan darah keluar. Relaksasi isovolumik: katup tertutup lagi dan tekanan turun sampai katup mitral terbuka kembali.

Bagaimana menghitung curah jantung?

Curah jantung = denyut jantung × isi sekuncup. Saat istirahat, 70 denyut per menit kali 70 mL per denyut sekitar 4,9 L/menit; saat olahraga berat, jantung yang terlatih bisa mencapai 25 sampai 35 L/menit dengan menaikkan keduanya. Isi sekuncup adalah volume akhir diastolik dikurangi volume akhir sistolik.

Apa itu fraksi ejeksi?

Bagian darah di ventrikel yang penuh yang dipompa keluar tiap denyut: EF = isi sekuncup ÷ volume akhir diastolik. Jantung sehat mengeluarkan 55 sampai 70%. Fraksi ejeksi di bawah sekitar 40% adalah salah satu tanda utama gagal jantung, dan itulah yang biasanya diminta diukur lewat ekokardiogram.

Apa arti preload dan afterload?

Preload adalah seberapa banyak ventrikel terisi dan teregang sebelum berkontraksi, di sini diatur oleh tekanan pengisian; regangan lebih besar memberi denyut lebih kuat, hukum Frank-Starling. Afterload adalah apa yang harus dilawan ventrikel, terutama tekanan arteri dan resistansi pembuluh; afterload lebih besar berarti darah yang dikeluarkan per denyut lebih sedikit kecuali kontraktilitas naik.

Katanya WebGL dimatikan.

Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.

Apakah ada yang diunggah?

Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.

Simulasi sains lainnya

Kalkulator dan alat terkait