Кількість крові, що викидається шлуночком серця в артерії на хвилину, є важливим показником. функціонального станусерцево-судинної системи (ССС) і називається хвилинним обсягом крові (МОК). Він однаковий для обох шлуночків та у спокої дорівнює 4,5–5 л.

Важливу характеристику насосної функції серця дає ударний об'єм , званий також систолічним обсягом або систолічним викидом . Ударний об'єм- кількість крові, що викидається шлуночком серця в артеріальну системуза одну систолу. (Якщо розділити МОК на ЧСС за хвилину отримаємо систолічнийоб'єм (СО) кровотоку.) При скороченні серця рівному 75 ударів на хв він становить 65-70 мл, при роботі збільшується до 125 мл. У спортсменів у спокої він становить 100 мл, під час роботи зростає до 180 мл. Визначення МОК і ЗІ широко застосовується в клініці.

Фракція викиду (ФВ) - Виражене у відсотках відношення ударного об'єму серця до кінцево-діастолічного об'єму шлуночка. ФВ у спокої у здорової людини 50-75%, а за фізичного навантаження може досягати 80%.

Об'єм крові порожнини шлуночка, який вона займає перед його систолою, становить звичайно-діастолічнийоб'єм (120-130 мл).

Звичайно-систолічний об'єм (КСВ) - це кількість крові, що залишається в шлуночку відразу після систоли. У спокої він не перевищує 50% від КДО, або 50-60 мл. Частина цього об'єму крові є резервним об'ємом.

Резервний обсяг реалізується зі збільшенням ЗІ при навантаженнях. У нормі він становить 15-20% від кінцево-діастолічного.

Об'єм крові в порожнинах серця, що залишається при повній реалізації резервного об'єму, при максимальній систолі становить залишковийОб `єм. ЗІ та МОК величини непостійні. При м'язовій діяльності МОК зростає до 30-38 л за рахунок збільшення скорочень серця та збільшення СОК.

Ряд показників використовується з метою оцінки скоротливості серцевого м'яза. До них відносяться: фракція викиду, швидкість вигнання крові у фазу швидкого наповнення, швидкість приросту тиску у шлуночку в період напруги (вимірюється при зондуванні шлуночка)/

Швидкість вигнання крові змінюється методом Доплера при УЗД серця.

Швидкість приросту тиску у порожнинах вважається шлуночків вважається одним із найбільш достовірних показників скоротливості міокарда. Для лівого шлуночка величина цього показника у нормі становить 2000-2500 мм рт ст/с.

Зниження фракції викиду нижче 50%, зменшення швидкості вигнання крові, швидкості приросту тиску свідчать про зниження скоротливості міокарда та можливість розвитку недостатності насосної функції серця.

Величина МОК, поділена на площу поверхні тіла в м 2 визначається як серцевий індекс(Л/хв/м 2).

СІ = МОК/S (л/хв×м 2)

Він є показником насосної функції серця. У нормі серцевий індекс становить 3-4 л/хв×м2.

МОК, УОК та СІ поєднують загальним поняттям серцевий викид.

Якщо відомий МОК та АТ в аорті (або легеневої артерії) можна визначити зовнішню роботу серця

Р = МОК × АТ

Р - робота серця на хв у кілограмометрах (кг/м).

МОК – хвилинний об'єм крові (л).

АТ - тиск у метрах водяного стовпа.

При фізичному спокої зовнішня робота серця становить 70–110 Дж, під час роботи збільшується до 800 Дж, кожному за шлуночка окремо.

Таким чином, робота серця визначається двома факторами:

1. Кількість припливає до нього крові.

2. Опір судин при вигнанні крові в артерії (аорту та легеневу артерію). Коли серце не може при цьому опорі судин перекачати всю кров артерії, виникає серцева недостатність.

Розрізняють 3 варіанти серцевої недостатності:

1. Недостатність від навантаження, коли до серця з нормальною скорочувальною здатністю пред'являються надмірні вимоги при пороках, гіпертензії.

2. Недостатність серця під час ушкодження міокарда: інфекції, інтоксикації, авітамінози, порушення коронарного кровообігу. При цьому знижується скорочувальна функція серця.

3. Змішана форма недостатності – при ревматизмі, дистрофічних змінах у міокарді та ін.

Весь комплекс проявів діяльності серця реєструється за допомогою різних фізіологічних методик. кардіографій:ЕКГ, електрокімографія, балістокардіографія, динамокардіографія, верхівкова кардіографія, ультразвукова кардіографія та ін.

Діагностичним методом клініки є електрична реєстрація руху контуру серцевої тіні на екрані рентгенівського апарату. До екрану біля країв контуру серця прикладають фотоелемент, з'єднаний з осцилографом. При рухах серця змінюється освітленість фотоелемента. Це реєструється осцилографом у вигляді кривої скорочення та розслаблення серця. Така методика називається електрокімографією.

Верхівкова кардіограмареєструється будь-якою системою, яка вловлює малі локальні переміщення. Датчик укріплюється в 5 міжребер'ї над місцем серцевого поштовху. Характеризує всі фази серцевого циклу. Але зареєструвати всі фази вдається не завжди: серцевий поштовх по-різному проектується, частина сили прикладається до ребрів. Запис у різних осібі в однієї особи може відрізнятися, впливає ступінь розвитку жирового шару та ін.

Використовуються в клініці також методи дослідження, що ґрунтуються на використанні ультразвуку. ультразвукова кардіографія.

Ультразвукові коливання при частоті 500 кГц і вище глибоко проникають через тканини утвореними випромінювачами ультразвуку, прикладеними до поверхні грудної клітини. Ультразвук відбивається від тканин різної щільності – від зовнішньої та внутрішньої поверхні серця, від судин, від клапанів. Визначається час досягнення відбитого ультразвуку до приладу, що вловлює.

Якщо поверхня, що відбиває, переміщається, то час повернення ультразвукових коливань змінюється. Цей метод можна використовувати для реєстрації змін конфігурації структур серця за його діяльності у вигляді кривих, записаних з екрану електроннопроменевої трубки. Ці методики називаються неінвазивними.

До інвазивних методик відносяться:

Катетеризація порожнин серця. У центральний кінець розкритої плечової вени вводять еластичний зонд-катетер і проштовхують до серця (у праву половину). В аорту чи лівий шлуночок вводять зонд через плечову артерію.

Ультразвукове сканування- Джерело ультразвуку вводиться в серце за допомогою катетера.

Ангіографіяє дослідження рухів серця в полі рентгенівських променівта ін.

Механічні та звукові прояви серцевої діяльності. Тони серця, їхній генез. Полікардіографія. Зіставлення у часі періодів та фаз серцевого циклу ЕКГ та ФКГ та механічних проявів серцевої діяльності.

Серцевий поштовх.При діастолі серце набуває форми еліпсоїда. При систолі воно набуває форми кулі, поздовжній діаметр зменшується, поперечний збільшується. Верхівка при систолі піднімається та притискається до передньої грудної стінки. У 5 міжребер'ї виникає серцевий поштовх, який може бути зареєстрований ( верхівкова кардіографія). Вигнання крові зі шлуночків та її рух судинами, внаслідок реактивної віддачі викликає коливання всього тіла. Реєстрація цих коливань називається балістокардіографією. Робота серця супроводжується також звуковими явищами.

Тони серця.При вислуховуванні серця визначаються два тони: перший – систолічний, другий – діастолічний.

Систолічнийтон низький, протяжний (0,12 с). У його генезі беруть участь кілька компонентів, що нашаровуються:

1. Компонент закриття мітрального клапана.

2. Закриття тристулкового клапана.

3. Пульмональний тон вигнання крові.

4. Аортальний тон вигнання крові.

Характеристику І тону визначає напругу стулчастих клапанів, напругу сухожильних ниток, сосочкових м'язів, стінок міокарда шлуночків.

Компоненти вигнання крові виникають при напрузі стінок магістральних судин. I тон добре прослуховується в 5-му лівому міжребер'ї. При патології в генезі I тону беруть участь:

1. Компонент відкриття аортального клапана.

2. Відкриття пульмонального клапана.

3. Тон розтягування легеневої артерії.

4. Тон розтягування аорти.

Посилення I тону може бути при:

1. Гіпердінамії: фізичні навантаження, емоції.

При порушенні тимчасових відносин між систолою передсердь та шлуночків.

При поганому наповненні лівого шлуночка (особливо при мітральному стенозі, коли клапани повністю не відкриваються). Третій варіант посилення I тону має значне діагностичне значення.

Ослаблення I тону можливе при недостатності мітрального клапана, коли стулки нещільно стуляються, при ураженні міокарда та ін.

II тон - діастолічний(Високий, короткий 0,08 с). Виникає при напрузі замкнутих напівмісячних клапанів. На сфігмограмі його еквівалент - інцизура. Тон тим вищий, чим вищий тиск в аорті та легеневій артерії. Добре прослуховується у 2-міжребер'ї праворуч і ліворуч від грудини. Він посилюється при склерозі висхідної аорти, легеневої артерії. Звучання I і II тонів серця найближче передає поєднання звуків під час промови словосполучення «ЛАБ-ДАБ».

Тому одним із показників функціонального стану серця є величина хвилинного та ударного (систолічного) обсягів. Дослідження величини хвилинного обсягу має практичне значення та застосовується у фізіології спорту, клінічній медицині та професійній гігієні.

Кількість крові, що викидається серцем за хвилину, називають хвилинним об'ємом крові (МОК). Кількість крові, яка викидає серце за одне скорочення, називають ударним (систолічним) об'ємом крові (УОК).

Хвилинний об'єм крові у людини у стані відносного спокою дорівнює 4,5-5 л. Він однаковий для правого та лівого шлуночків. Ударний об'єм крові можна легко розрахувати, розділивши МОК на серцевих скорочень.

Велике значення у зміні величини хвилинного та ударного об'ємів крові має тренування. При виконанні однієї й тієї роботи у тренованої людини значно зростає величина систолічного і хвилинного обсягів серця при незначному збільшенні числа серцевих скорочень; у нетренованої людини, навпаки, значно збільшується частота серцевих скорочень та майже не змінюється систолічний об'єм крові.

УОК збільшується у разі підвищення припливу крові до серця. Зі збільшенням систолічного обсягу зростає і МОК.

Ударний об'єм серця

Важливу характеристику насосної функції серця дає ударний об'єм, званий також об'ємом систоли.

Ударний обсяг (УО) – кількість крові, що викидається шлуночком серця в артеріальну систему за одну систолу (іноді використовується назва систолічний викид).

Оскільки великий і малий кола кровообігу з'єднані послідовно, то в усталеному режимі гемодинаміки ударні обсяги лівого та правого шлуночків зазвичай рівні. Лише на короткий часу період різкої зміни роботи серця та гемодинаміки між ними може виникати невелика відмінність. Величина УО дорослої людини у спокої складає мал, а при фізичному навантаженні може зростати до 120 мл (у спортсменів до 200 мл).

Формула Старра (систолічний об'єм):

де СО - систолічний об'єм, мл; ПД – пульсовий тиск, мм рт. ст.; ДД – діастолічний тиск, мм рт. ст.; В – вік, роки.

У нормі СО у спокої -мл, а при навантаженні -мл.

Кінцевий діастолічний об'єм

Звичайно-діастолічний об'єм (КДО) - це кількість крові, що знаходиться в шлуночку в кінці діастоли (у спокої околомл, але залежно від статі, віку може коливатися в межах мл). Він формується трьома об'ємами крові: що залишилася в шлуночку після попередньої систоли, яка притекла з венозної системи під час загальної діастоли і перекачана в шлуночок під час систоли передсердь.

Таблиця. Звичайно-діастолічний об'єм крові та її складові частини

Звичайно-систолічний об'єм крові, що залишається в порожнині шлуночків до кінця систоли (КСВ, у косовище менше 50% від КДО або близькомл)

Звичайно-днастолічний об'єм крові (КДО

Венозне повернення - об'єм крові, що притекла в порожнину шлуночків з вен під час діастоли (у спокої околомл)

Додатковий обсяг крові, що надходить у шлуночки під час систоли передсердь (у спокої близько 10% від КДО або до 15 мл)

Кінцевий систолічний об'єм

Звичайно-систолічний об'єм (КСВ) – це кількість крові, що залишається у шлуночку відразу після систоли. У спокої він становить менше 50%, від величини кінцево-діастолічного об'єму або мл. Частина цього об'єму крові є резервним об'ємом, який може виганятися зі збільшенням сили серцевих скорочень (наприклад, при фізичному навантаженні, збільшенні тонусу центрів симпатичної нервової системи, дії на серце адреналіну, тиреоїдних гормонів).

Ряд кількісних показників, що вимірюються в даний час при УЗД або при зондуванні порожнин серця, використовують для оцінки скоротливості серцевого м'яза. До них відносять показники фракції викиду, швидкості вигнання крові у фазу швидкого вигнання, швидкість приросту тиску в шлуночку в період напруги (вимірюється при зондуванні шлуночка) та ряд серцевих індексів.

Фракція викиду (ФВ) – виражене у відсотках відношення ударного об'єму до кінцево-діастолічного об'єму шлуночка. Фракція викиду у здорової людиниу спокої становить 50-75%, а за фізичного навантаження може досягати 80%.

Швидкість вигнання крові вимірюється методом Доплера при УЗД серця.

Швидкість приросту тиску в порожнинах шлуночків вважається одним із найдостовірніших показників скоротливості міокарда. Для лівого шлуночка величина цього показу гелю в нормі становить мм рт. ст/с.

Зниження фракції викиду нижче 50%, зниження швидкості вигнання крові, швидкості приросту тиску свідчать про зниження скоротливості міокарда та можливість розвитку недостатності насосної функції серця.

Хвилинний об'єм кровотоку

Хвилинний об'єм кровотоку (МОК) – показник насосної функції серця, рівний об'єму крові, що виганяється шлуночком у судинну систему за 1 хвилину (застосовується також назва хвилинний викид).

Оскільки УО та ЧСС лівого та правого шлуночка рівні, то їх МОК також однаковий. Таким чином, через малий і великий круг кровообігу за один і той же проміжок часу протікає однаковий об'єм крові. У покіс МОК дорівнює 4-6 л, при фізичному навантаженні він може досягати, а у спортсменів - 30 л і більше.

Методи визначення хвилинного об'єму кровообігу

Прямі методи: катетеризація порожнин серця із запровадженням датчиків - флоуметрів.

де МОК - хвилинний об'єм кровообігу, мл/хв; VO 2 - споживання кисню за 1 хв, мл/хв; СаO 2 - вміст кисню в 100 мл артеріальної крові; CvO 2 - вміст кисню в 100 мл венозної крові

де J – кількість введеної речовини, мг; С - середня концентрація речовини, обчислена за кривою розведення, мг/л; Т-тривалість першої хвилі циркуляції, з

• Ультразвукова флоуметрія
• Тетраполярна грудна реографія

Серцевий індекс

Серцевий індекс (СІ) – відношення хвилинного об'єму кровотоку до площі поверхні тіла (S):

де МОК – хвилинний об'єм кровообігу, л/хв; S - площа поверхні тіла, м2.

У нормі СІ = 3-4 л/хв/м 2 .

Завдяки роботі серця забезпечується рух крові системою кровоносних судин. Навіть за умов життєдіяльності без фізичних навантажень за добу серце перекачує до 10 т крові. Корисна робота серця витрачається створення тиску крові і надання їй прискорення.

На надання прискорення порціям крові, що викидається, шлуночки витрачають близько 1% від спільної роботита енергетичних витрат серця. Тому при розрахунках цією величиною можна знехтувати. Майже вся корисна робота серця витрачається створення тиску - рушійної силикровотоку. Робота (А), що виконується лівим шлуночком серця за час одного серцевого циклу, дорівнює добутку середнього тиску (Р) в аорті на ударний об'єм (УО):

У спокої за одну систолу лівий шлуночок робить роботу близько 1 Н/м (1 Н = 0,1 кг), а правий шлуночок приблизно 7 разів меншу. Це зумовлено низьким опором судин малого кола кровообігу, внаслідок чого кровотік у легеневих судинах забезпечується при середньому тиску рт. ст., у той час як у великому колі кровообігу середній тиск становить рт. ст. Таким чином, лівому шлуночку для вигнання УО крові необхідно витрачати приблизно у 7 разів велику роботу, Чим правому. Це і зумовлює розвиток більшої м'язової масилівого шлуночка, порівняно із правим.

Виконання роботи потребує енергетичних витрат. Вони йдуть не лише на забезпечення корисної роботи, але й на підтримку основних життєвих процесів, транспорт іонів, оновлення клітинних структур, синтез органічних речовин. Коефіцієнт корисної діїсерцевого м'яза знаходиться в межах 15-40%.

Енергія АТФ, необхідна для життєдіяльності серця, виходить переважно в ході окислювального фосфорилювання, яке здійснюється з обов'язковим споживанням кисню. При цьому в мітохондріях кардіоміоцитів можуть окислюватися різноманітні речовини: глюкоза, вільні жирні кислоти, амінокислоти, молочна кислота, кетонові тіла Щодо цього міокард (на відміну від нервової тканини, що використовує для отримання енергії (глюкозу) є «всеїдним органом». На забезпечення енергетичних потреб серця в умовах спокою в 1 хв потрібно кисню, що становить близько 10% від загального споживання кисню організмом дорослої людини за той же час. З крові, що протікає по капілярах серця, витягується до 80% кисню. В інших органах цей показник набагато менший. Доставка кисню є найслабшою ланкою в механізмах, що забезпечують постачання серця енергією. Це з особливостями серцевого кровотоку. Недостатність доставки кисню до міокарда, пов'язана з порушенням коронарного кровотоку, є поширеною патологією, що призводить до розвитку інфаркту міокарда.

Фракція викиду

де СО - систолічний об'єм, мл; КДО – кінцевий діастолічний об'єм, мл.

Фракція викиду у спокої становить%.

Швидкість кровотоку

Відповідно до законів гідродинаміки кількість рідини (Q), що протікає через будь-яку трубу, прямо пропорційно різниці тисків на початку (Р 1) і в кінці (Р 2) труби і назад пропорційно опору (R) струму рідини:

Якщо застосувати це рівняння до судинної системи, слід пам'ятати, що тиск у кінці цієї системи, тобто. у місці впадання порожнистих вен у серце, близько до нуля. У цьому випадку рівняння можна записати так:

де Q - кількість крові, вигнана серцем на хвилину; Р – величина середнього тиску в аорті; R – величина судинного опору.

На цьому рівняння випливає, що Р = Q*R, тобто. тиск (Р) у гирлі аорти прямо пропорційно об'єму крові, що викидається серцем в артерії за хвилину (Q), та величині периферичного опору (R). Тиск в аорті (Р) та хвилинний об'єм крові (Q) можна виміряти безпосередньо. Знаючи ці величини, обчислюють периферичний опір – найважливіший показник стану судинної системи.

Периферичний опір судинної системи складається з безлічі окремих опорів кожної судини. Будь-який з таких судин можна уподібнити трубці, опір якої визначається за формулою Пуазейля:

де L – довжина трубки; η - в'язкість рідини, що протікає в ній; Π - відношення кола до діаметра; r – радіус трубки.

Різниця кров'яного тиску, що визначає швидкість руху крові судинами, у людини велика. У дорослої людини максимальний тиск в аорті становить 150 мм рт. ст., а великих артеріях -мм рт. ст. У дрібніших артеріях кров зустрічає більший опір і тиск тут значно падає – домм. рт ст. Саме різке зменшення тиску відзначається в артеріолах і капілярах: в артеріолах воно становить рт. ст., а капілярах -мм рт. ст. У венах тиск зменшується до 3-8 мм рт. ст., у порожнистих венах тиск негативний: -2-4 мм рт. ст., тобто. на 2-4 мм рт. ст. нижче за атмосферне. Це пов'язано із зміною тиску у грудній порожнині. Під час вдиху, коли тиск у грудній порожнині значно зменшується, знижується та кров'яний тиску порожнистих венах.

З наведених даних видно, що кров'яний тиск у різних ділянках кров'яного русла неоднаковий, і він зменшується від артеріального кінця судинної системи до венозного. У великих та середніх артеріях воно зменшується незначно, приблизно на 10%, а в артеріолах та капілярах – на 85%. Це свідчить про те, що 10% енергії, що розвивається серцем при скороченні, витрачається на просування крові у великих артеріях, а 85% - на її просування артеріолами і капілярами (рис. 1).

Мал. 1. Зміна тиску, опору та просвіту судин на різних ділянках судинної системи

Основний опір току крові виникає в артеріолах. Систему артерій та артеріол називають судинами опору або резистивними судинами.

Артеріоли є судинами малого діаметра -мкм. Стінка містить товстий шар циркулярно розташованих гладких м'язових клітин, при скороченні яких просвіт судини може значно зменшуватися. При цьому різко підвищується опір артеріол, що ускладнює відтік крові з артерій і тиск у них підвищується.

Падіння тонусу артеріол збільшує відтік крові з артерій, що призводить до зменшення артеріального тиску(АТ). Найбільший опір серед усіх ділянок судинної системи мають саме артеріоли, тому зміна їхнього просвіту є головним регулятором рівня загального артеріального тиску. Артеріоли – «крани кровоносної системи». Відкриття цих «кранів» збільшує відтік крові до капілярів відповідної області, покращуючи місцевий кровообіг, А закриття - різко погіршує кровообіг цієї судинної зони.

Таким чином, артеріоли грають двояку роль:

• беруть участь у підтримці необхідного організмурівня загального артеріального тиску;
• беруть участь у регуляції величини місцевого кровотоку через той чи інший орган чи тканину.

Величина органного кровотоку відповідає потребі органу в кисні та поживних речовин, що визначається рівнем активності органу.

У діючому органі тонус артеріол зменшується, що забезпечує підвищення припливу крові. Щоб загальний артеріальний тиск при цьому не знизився в інших (непрацюючих) органах, тонус артеріол підвищується. Сумарна величина загального периферичного опору та загальний рівеньАТ залишаються приблизно постійними, незважаючи на безперервний перерозподіл крові між працюючими та непрацюючими органами.

Об'ємна та лінійна швидкість руху крові

Об'ємною швидкістю руху крові називають кількість крові, що протікає в одиницю часу через суму поперечних перерізів судин даної ділянки судинного русла. Через аорту, легеневі артерії, порожнисті вени та капіляри за хвилину протікає однаковий обсяг крові. Тому до серця завжди повертається така ж кількість крові, яка була їм викинута до судин під час систоли.

Об'ємна швидкість різних органахможе змінюватися залежно від роботи органу та величини нею судинної мережі. У працюючому органі може збільшуватися просвіт судин і разом із - об'ємна швидкість руху крові.

Лінійною швидкістю руху крові називають шлях, пройдений кров'ю за одиницю часу. Лінійна швидкість (V) відображає швидкість просування частинок крові вздовж судини і дорівнює об'ємній (Q), поділеній на площу перерізу кровоносної судини:

Її величина залежить від просвіту судин: лінійна швидкість обернено пропорційна площі поперечного перерізу судини. Чим ширший сумарний просвіт судин, тим повільніший рух крові, а чим він уже, тим більша швидкість руху крові (рис. 2). У міру розгалуження артерій швидкість руху в них зменшується, тому що сумарний просвіт гілок судин більший, ніж просвіт вихідного ствола. У дорослої людини просвіт аорти становить приблизно 8 см 2 , а сума просвітів капілярів відразу більше - см 2 . Отже, лінійна швидкість руху крові в аорті відразу більше, ніж у 500 мм/с, а капілярах - лише 0,5 мм/с.

Мал. 2. Знаки АТ (А) та лінійної швидкостікровотоку (Б) у різних ділянках судинної системи

Показники роботи серця. Ударний та хвилинний об'єм серця

Серцево-судинна система. Частина 6

У цій частині йдеться про основну роботу серця, про один із показників функціонального стану серця - величину хвилинного та систолічного обсягів.

Систолічний та хвилинний об'єми серця. Серце роботи.

Серце, здійснюючи скорочувальну діяльність, під час систоли викидає до судин певну кількість крові. У цьому вся основна функція серця. Тому одним із показників функціонального стану серця є величина хвилинного та систолічного обсягів. Дослідження величини хвилинного обсягу має практичне значення та застосовується у фізіології спорту, клінічній медицині та професійній гігієні.

Хвилинний та систолічний об'єм серця.

Кількість крові, що викидається серцем у судини за хвилину, називають хвилинним об'ємом серця. Кількість крові, яка викидає серце за одне скорочення, називають систолічним об'ємом серця.

Хвилинний об'єм серця у людини у стані відносного спокою дорівнює 4,5-5 л. Він однаковий для правого та лівого шлуночків. Систолічний об'єм можна легко розрахувати, розділивши хвилинний об'єм на серцевих скорочень.

Величина хвилинного та систолічного обсягів піддається великим індивідуальним коливанням і залежить від різних умов: функціонального стану організму, температури тіла, положення тіла у просторі та ін. Вона значно змінюється під впливом фізичного навантаження. При великій м'язовій роботі величина хвилинного обсягу збільшується в 3-4 і навіть у 6 разів і може становити 37,5 л при 180 серцевих скороченнях на хвилину.

Велике значення у зміні величини хвилинного та систолічного об'ємів серця має тренування. При виконанні однієї й тієї роботи у тренованої людини значно зростає величина систолічного і хвилинного обсягів серця при незначному збільшенні числа серцевих скорочень. У нетренованої людини навпаки значно збільшується частота серцевих скорочень і майже не змінюється систолічний об'єм серця.

Серце роботи.

Тиск крові в легеневих артеріях приблизно в 5 разів менше, ніж в аорті, тому правий шлуночок робить у стільки ж разів меншу роботу.

Робота, яку виконує серце, розраховується за формулою: W=Vp+mv 2 /2g,

де V - обсяг викинутої серцем крові (хвилинний або систолічний), p - тиск крові в аорті (опір), m - маса крові, що викидається, v - швидкість, з якої виштовхується кров, g - прискорення вільно падаючого тіла.

За цією формулою робота серця складається з роботи, спрямованої на подолання опору судинної системи (це відображає перше доданок) та роботи, спрямованої на надання швидкості (друге доданок). У звичайних умовах роботи серця другий доданок у порівнянні з першим дуже мало (становить 1%) і тому їх нехтують. Тоді робота серця можна розрахувати за такою формулою: W=Vp, тобто. вся вона спрямована на подолання опору в судинній системі. У середньому серце за добу виконує роботу околокгс м. Робота серця тим більше, що більше приплив крові.

Робота серця зростає й у тому випадку, якщо збільшується опір у судинній системі (наприклад, підвищується тиск крові в артеріях внаслідок звуження капілярів). При цьому спочатку сили скорочень серця недостатньо, щоб викинути всю кров проти опору, що зріс. Протягом кількох скорочень у серці залишається якась кількість крові, що сприяє розтягуванню волокон серцевого м'яза. Внаслідок цього настає момент, коли сила скорочення серця збільшується і викидається кров, тобто. збільшується систолічний об'єм серця, отже, збільшується і систолічна робота. Максимальну величину, яку збільшується обсяг серця під час діастоли, називають резервними чи запасними силами серця. Ця величина зростає у процесі тренування серця.

Ударний та хвилинний об'єм серця/крові: суть, від чого залежать, розрахунок

Серце – один із головних «трудівників» нашого організму. Ні на хвилину не зупиняючись протягом життя, воно перекачує величезну кількість крові, забезпечуючи харчуванням всі органи і тканини тіла. Найважливішими характеристиками ефективності кровотоку є хвилинний і ударний об'єм серця, величини яких визначаються безліччю факторів як із боку самого серця, так і систем, що регулюють його роботу.

Хвилинний об'єм крові (МОК) – величина, що характеризує кількість крові, що відправляє міокард у кровоносну систему протягом хвилини. Він вимірюється в літрах за хвилину і дорівнює приблизно 4-6 літрам у стані спокою при горизонтальному положеннітіла. Це означає, що всю кров, що міститься в судинах тіла, серце здатне перекачати за хвилину.

Ударний об'єм серця

Ударний обсяг (УО) - це той обсяг крові, який серце виштовхує в судини за своє скорочення. У стані спокою у середньостатистичної людини він становить близькомл. Цей показник безпосередньо пов'язаний із станом серцевого м'яза та його здатністю скорочуватися з достатньою силою. Збільшення ударного обсягу відбувається при зростанні пульсу (до 90 мл і більше). У спортсменів ця цифра набагато вища, ніж у нетренованих осіб, навіть за умови приблизно однакової частоти серцевих скорочень.

Об'єм крові, який міокард може викинути в магістральні судинине постійний. Він визначається запитами органів у конкретних умовах. Так, при інтенсивному фізичному навантаженні, хвилюванні, у стані сну органи споживають різна кількістькрові. Відрізняються і впливу на скоротливість міокарда з боку нервової та ендокринної систем.

При підвищенні частоти скорочень серця зростає сила, з якою міокард виштовхує кров, і об'єм рідини, що потрапляє в судини, завдяки значному функціональному резерву органу. Резервні можливості серця досить високі: у нетренованих людей при навантаженні серцевий викид на хвилину досягає 400%, тобто хвилинний об'єм крові, що викидається серцем, зростає до 4 разів, у спортсменів цей показник і того вище, у них хвилинний обсяг збільшується в 5-7 разів і досягає 40 літрів за хвилину.

Фізіологічні особливості серцевих скорочень

Об'єм крові, що перекачується серцем на хвилину (МОК), визначається кількома складовими:

• ударним об'ємом серця;
• Частотою скорочень за хвилину;
• Об'ємом повернутої по венах крові (венозне повернення).

До кінця періоду розслаблення міокарда (діастола) у порожнинах серця накопичується певний обсяг рідини, але не вся вона потім потрапляє у системний кровотік. Тільки частина її йде в судини і становить ударний об'єм, який за кількістю не перевищує половини всієї крові, що надійшла до камери серця при її розслабленні.

Кров, що залишилася в порожнині серця (приблизно половина або 2/3) - це резервний обсяг, необхідний органу в тих випадках, коли потреби в крові зростають (при фізичному навантаженні, емоційному напрузі), а також невелика кількість залишкової крові. За рахунок резервного об'єму у разі зростання частоти пульсу збільшується і МОК.

Наявна в серці після систоли (скорочення) кров називається кінцево-діастолічним об'ємом, але вона не може бути повністю евакуйована. Після викиду резервного об'єму крові у порожнини серця все одно залишиться якась кількість рідини, яка не буде виштовхнута звідти навіть за максимальної роботи міокарда – залишковий об'єм серця.

Серцевий цикл; ударний, кінцевий систолічний та кінцевий діастолічний об'єми серця

Таким чином, всю кров серце при скороченні не викидає у системний кровотік. Спочатку з нього виштовхується ударний об'єм, за потреби - резервний, а після цього залишається залишковий. Співвідношення цих показників вказує на інтенсивність роботи серцевого м'яза, силу скорочень та ефективність систоли, а також здатність серця забезпечити гемодинаміку в конкретних умовах.

МОК та спорт

Основною причиною зміни хвилинного об'єму кровообігу у здоровому організмі вважають фізичні навантаження. Це можуть бути заняття в тренажерному залі, Пробіжка, швидка ходьба і т. д. Іншою умовою фізіологічного зростання хвилинного обсягу можна вважати хвилювання та емоції, особливо, у тих, хто гостро сприймає будь-яку життєву ситуацію, реагуючи на це почастішанням пульсу.

При виконанні інтенсивних спортивних вправударний обсяг збільшується, але не нескінченно. Коли навантаження досягло приблизно половини від максимально можливого, ударний обсяг стабілізується і приймає відносно постійне значення. Таку зміну викиду серця пов'язують із тим, що з прискоренні пульсу коротшає діастола, отже, камери серця нічого очікувати заповнюватися максимально можливою кількістю крові, тому показник ударного обсягу рано чи пізно перестане наростати.

З іншого боку, м'язи, що працюють, споживають велику кількість крові, яка не повертається в момент спортивних занять назад до серця, зменшуючи, таким чином, венозне повернення і ступінь заповнення камер серця кров'ю.

Головним механізмом, який визначає норму ударного об'єму, вважається розтяжність міокарда шлуночків. Чим значніше розтягнувся шлуночок, тим більше кровів нього надійде і тим вищою буде сила, з якою він її відправить до магістральних судин. При збільшенні інтенсивності навантаження рівень ударного обсягу більшою мірою, ніж розтяжність, впливає скоротливість кардіоміоцитів - другий механізм, який регулює значення ударного обсягу. Без гарної скоротливості навіть максимально заповнений шлуночок не зможе збільшити свій ударний об'єм.

Слід зазначити, що при патології міокарда механізми, що регулюють МОК, набувають дещо іншого значення. Наприклад, перерозтягнення стінок серця в умовах декомпенсованої серцевої недостатності, міокардіодистрофії, при міокардитах та інших захворюваннях не викличе збільшення ударного та хвилинного об'ємів, оскільки міокард не має достатньої для цього сили, в результаті систолічна функція знизиться.

Збільшений обсяг крові при фізичній роботі допомагає забезпечити харчуванням міокард, що дуже потребує цього, доставити кров до працюючих м'язів, а також шкірних покривів для правильної терморегуляції.

У міру посилення навантаження збільшується доставка крові до коронарним артеріямТому перш ніж приступити до тренувань на витривалість, слід провести розминку і розігрів м'язів. У здорових людей нехтування цим моментом може пройти непомітно, а при патології серцевого м'яза можливі ішемічні зміни, що супроводжуються болем у серці та характерними електрокардіографічними ознаками (депресія сегмента ST).

Як визначити показники систолічної функції серця?

Величини систолічної функціїМіокарди обчислюються за різними формулами, за допомогою яких фахівець судить про роботу серця з урахуванням частоти його скорочень.

фракція викиду серця

Систолічний об'єм серця, віднесений до площі поверхні тіла (м²), складатиме серцевий індекс. Площа поверхні тіла обчислюється по спеціальним таблицям чи формулі. Крім серцевого індексу, МОК та ударного об'єму, найважливішою характеристикою роботи міокарда вважається фракція викиду, яка показує, який відсоток кінцево-діастолічної крові йде з серця при систолі. Її розраховують, поділивши ударний об'єм на кінцево-діастолічний та помноживши на 100%.

Обчислюючи зазначені характеристики, лікар має взяти до уваги чинники, здатні змінити кожен показник.

На кінцево-діастолічний об'єм та заповнення серця кров'ю впливають:

1. Кількість циркулюючої крові;
2. Маса крові, що потрапляє в праве передсердяіз вен великого кола;
3. Частота скорочень передсердь та шлуночків та синхронність їх роботи;
4. Тривалість періоду розслаблення міокарда (діастоли).

Підвищенню хвилинного та ударного обсягу сприяють:

• Збільшення кількості циркулюючої крові при затримці води та натрію (не спровокованих серцевою патологією);
• Горизонтальне положення тіла, коли закономірно збільшується венозне повернення до правих частин серця;
• Психо-емоційна напруга, стрес, сильне хвилювання (за рахунок зростання пульсу та посилення скоротливості венозних судин).

Зниження серцевого викиду супроводжує:

1. Крововтрата, шоки, зневоднення;
2. Вертикальне становище тіла;
3. Зростання тиску у грудній порожнині (обструктивні хвороби легень, пневмоторакс, сильний сухий кашель) або серцевій сумці (перикардити, скупчення рідини);
4. гіподинамію;
5. Непритомність, колапс, прийом препаратів, що викликають різке падіння тиску та розширення вен;
6. Деякі види аритмій, коли камери серця скорочуються не синхронно і недостатньо заповнюються кров'ю діастолу (фібриляція передсердь), виражена тахікардія, коли серце не встигає заповнитися необхідним об'ємом крові;
7. Патологію міокарда (кардіосклероз, інфаркт, запальні зміни, міокардіодистрофії, дилатаційна кардіоміопатія та ін.).

На показник ударного об'єму лівого шлуночка впливає тонус вегетативної нервової системи, частота пульсу, стан серцевого м'яза. Такі часті патологічні стани, як інфаркт міокарда, кардіосклероз, дилатація серцевого м'яза при декомпенсованій недостатності органу сприяють зниженню скоротливості кардіоміоцитів, тому серцевий викид цілком закономірно знижуватиметься.

Прийом лікарських препаратівтакож визначає показники функції серця. Адреналін, норадреналін, серцеві глікозиди підвищують скоротливість міокарда та збільшують МОК, тоді як бета-адреноблокатори, барбітурати, деякі протиаритмічні засоби знижують серцевий викид.

Таким чином, на показники хвилинного та УО впливають безліч факторів, починаючи від положення тіла у просторі, фізичної активності, емоцій та закінчуючи самої різною патологієюсерця та судин. При оцінці систолічної функції лікар спирається на загальний стан, вік, стать обстежуваного, наявність або відсутність структурних змінміокарда, аритмій та ін. Тільки комплексний підхідможе допомогти правильно оцінити ефективність роботи серця та створити такі умови, за яких воно скорочуватиметься в оптимальному режимі.

gabiya.ru

Шпаргалка у Сестринській справі від "GABIYA"

Головне меню

Навігація за записами

9. Систолічний та хвилинний об'єм серця.

Серце, здійснюючи скорочувальну діяльність, під час систоли викидає в судини певну кількість крові - це основна функція серця. Тому одним із показників функціонального стану серця є величина хвилинного та систолічного обсягів.

Кількість крові, що викидається серцем у судини за хвилину-це хвилинний об'єм серця. Кількість крові, яке викидає серце за одне скорочення – це систолічний об'єм серця.

Хвилинний об'єм серця у людини у стані відносного спокою дорівнює 4,5-5 л. Він однаковий для правого та лівого шлуночків.

Величина хвилинного та систолічного обсягів піддається великим індивідуальним коливанням та залежить від різних умов: функціонального стану організму, температури тіла, положення тіла у просторі та ін.

Велике значення у зміні величини хвилинного та систолічного об'ємів серця має тренування.

Систолічний обсяг збільшується зі збільшенням припливу крові до серця. Зі збільшенням об'єму систоли збільшується і хвилинний об'єм крові.

Хвилинний обсяг здорової людини та за фізіологічних умов залежить від цілого ряду факторів. М'язова робота підвищує його в 4-5 разів, у крайніх випадках на короткий час у 10 разів. Приблизно через 1 годину після їди хвилинний обсяг стає на 30-40% більше, ніж був до цього, і приблизно через 3 години досягає вихідної величини. Страх, переляк, хвилювання - за рахунок виробітку великої кількостіадреналіну – підвищують хвилинний обсяг. При низькій температурі серцева діяльність економічніша, ніж за більш високій температурі. Коливання температури 26° не істотно впливають на хвилинний обсяг. При температурі до 40 ° С він збільшується повільно, а вище 40 ° С - дуже швидко. На хвилинний об'єм впливає і положення тіла. При лежачому положенні він зменшується, а стоячому - збільшується.

Основна робота серця полягає в нагнітанні крові в судини проти опору (тиску), який у них розвивається. Передсердя та шлуночки виконують різну роботу. Передсердя, скорочуючись, нагнітають кров у розслаблені шлуночки. Ця робота не вимагає їх великої напруги, тому що тиск крові в шлуночках підвищується поступово в міру надходження до них крові з передсердь.

Значно більшу роботу виконують шлуночки, особливо лівий. З лівого шлуночка кров виштовхується в аорту, де тиск крові великий. При цьому шлуночок повинен скоротитися з такою силою, щоб подолати цей опір, для чого тиск крові в ньому має стати вищим, ніж в аорті. Тільки при цьому вся кров, що знаходиться в ньому, буде викинута в судини.

Робота серця зростає й у тому випадку, якщо збільшується опір у судинній системі (наприклад, підвищується тиск крові в артеріях внаслідок звуження капілярів). При цьому спочатку сили скорочень серця недостатньо, щоб викинути всю кров проти опору, що зріс. Протягом кількох скорочень у серці залишається якась кількість крові, що сприяє розтягуванню волокон серцевого м'яза. Внаслідок цього настає момент, коли сила скорочення серця збільшується і викидається кров, тобто. збільшується систолічний об'єм серця, отже, збільшується і систолічна робота. Максимальну величину, яку збільшується обсяг серця під час діастоли, називають резервними чи запасними силами серця. Ця величина зростає у процесі тренування серця._______________________________________________

Кількість крові, що викидається шлуночком серця при кожному скороченні, називається систолічним об'ємом (СО), або ударним. У середньому він складавмл крові. Кількість крові, що викидається правим та лівим шлуночками, однакова.

Знаючи частоту серцевих скорочень та систолічний об'єм, можна визначити хвилинний об'єм кровообігу (МОК), або серцевий викид:

МОК = СО ЧСС. - Формула

У стані спокою у дорослої людини хвилинний об'єм кровотоку в середньому становить 5 літрів. При фізичних навантаженнях систолічний обсяг може збільшуватися вдвічі, а серцевий викид досягати літрів.

Систолічний об'єм та серцевий викид характеризують нагнітальну функцію серця.

Якщо обсяг крові, що надходить до камер серця, збільшується, то відповідно зростає і сила його скорочення. Збільшення сили серцевих скорочень залежить від розтягування серцевого м'яза. Чим більше вона розтягнута, тим більше скорочується.

Фізіолог Старлінг встановив «Закон серця» (закон Франка-Старлінга): у разі підвищення наповнення серця кров'ю під час діастоли і, відповідно, зі збільшенням розтягування серцевого м'яза сила серцевих скорочень зростає.

Ударний об'єм крові (УОК)

Кількість крові, що викидається із шлуночка серця за одне серцеве скорочення, називається ударним об'ємом крові (УО). У спокої величина ударного об'єму крові у дорослої людини становить 50-90 мл і залежить від маси тіла, об'єму камер серця та сили скорочення серцевого м'яза. Резервним обсягом називається частина крові, яка у спокої після скорочення залишається у шлуночку, але при фізичному навантаженні та в стресових ситуаціях викидається зі шлуночка.

Саме величина резервного об'єму крові значною мірою сприяє збільшенню ударного об'єму крові під час виконання фізичних навантажень. Збільшенню УО при фізичних навантаженнях сприяє підвищення венозного повернення крові до серця. При переході зі стану спокою до виконання фізичного навантаження, ударний об'єм крові зростає. Підвищення величини УО йде досягнення його максимуму, який визначається величиною обсягу шлуночка. При дуже інтенсивному навантаженні ударний об'єм крові може зменшуватися, тому що через різке скорочення тривалості діастоли шлуночки серця не встигають повністю наповнюватися кров'ю.

При переході від стану спокою до навантаження УО швидко збільшується і досягає стабільного рівня під час інтенсивної роботи ритмічної тривалістю 5-10 хв, наприклад при фізичних тренуваннях.

Максимальна величина ударного об'єму спостерігається за ЧСС 130 уд/хв. Надалі зі збільшенням навантаження швидкість приросту ударного об'єму крові різко зменшується і за потужності роботи, що перевищує 1000 кгм/хв, становить лише 2-3 мл крові на кожні 100 кгм/хв збільшення навантаження. При тривалих і наростаючих навантаженнях ударний обсяг не збільшується, і навіть трохи зменшується. Підтримка необхідного рівня кровообігу забезпечується більшою частотою серцевих скорочень. Серцевий викид збільшується головним чином за рахунок повнішого спорожнення шлуночків, тобто шляхом використання резервного об'єму крові.

Хвилинний об'єм крові (МОК) показує, скільки крові викидається зі шлуночків серця протягом однієї хвилини. Розраховується величина хвилинного об'єму крові за такою формулою:

Хвилинний об'єм крові (МОК) = УО х ЧСС.

Оскільки у здорових дорослих людей ударний об'єм крові (тут і далі при порівнянні параметрів нетренованих людей та спортсменів дивіться Таблицю 1) становить у спокої 50-90 мл, а частота серцевих скорочень перебуває в діапазоні 60-90 уд/хв, то величина хвилинного об'єму крові у спокої перебуває в межах 3,5-5 л/хв.

Таблиця 1. Відмінності в резервних можливостях організму у нетренованої людини та спортсмена (за М.В. Муравовим).

Показник	Нетренована людина	Співвідношення	Спортсмен	Співвідношення
у спокої А	після максимального навантаження Б		у спокої А	після максимального навантаження В
Серцево-судинна система
1. Частота серцевих скорочень за хвилину
2. Систолічний об'єм крові
3. Хвилинний об'єм крові (л)

У спортсменів величина хвилинного об'єму крові в спокої така ж, оскільки величина ударного об'єму у них дещо вища (70-100 мл), а частота серцевих скорочень – нижча (45-65 уд/хв). При виконанні фізичного навантаження хвилинний об'єм крові зростає за рахунок підвищення величини ударного об'єму крові і частоти серцевих скорочень, У міру підвищення величини фізичного навантаження, що виконується, ударний об'єм крові досягає свого максимуму і залишається потім на цьому рівні при подальшому підвищенні навантаження. Зростання хвилинного об'єму крові в таких умовах відбувається за рахунок подальшого підвищеннячастоти серцевих скорочень. Після припинення виконання фізичного навантаження значення показників центральної гемодинаміки (МОК, УО та ЧСС) починають зменшуватися і через певний час досягають вихідного рівня.

У здорових нетренованих людей величина хвилинного об'єму крові при фізичному навантаженні може підвищуватись до 15-20 л/хв. Така сама величина МОК при фізичному навантаженні відзначається у спортсменів, які розвивають координацію, силу чи швидкість.

У представників ігрових видів спорту (футбол, баскетбол, хокей і т.д.) та єдиноборств (боротьба, бокс, фехтування тощо) величина МОК при навантаженні знаходиться в діапазоні 25-30 л/хв, а у спортсменів елітного рівня досягає максимальних значень (35-38 л/хв) за рахунок великої величини ударного об'єму (150-190 мл) та високої частотисерцевих скорочень (180-200 уд/хв).

Під час фізичного навантаження середньої інтенсивності в положенні сидячи і стоячи МОК приблизно на 2 л/хв менше, ніж під час виконання того ж навантаження в положенні лежачи. Пояснюється це скупченням крові у судинах нижніх кінцівокчерез дію сили тяжіння.

При інтенсивному навантаженні хвилинний обсяг може зростати у 6 разів у порівнянні зі станом спокою, коефіцієнт утилізації кисню – у 3 рази. В результаті доставка О 2 до тканин збільшується приблизно в 18 разів, що дозволяє при інтенсивних навантаженнях у тренованих осіб досягти зростання метаболізму в 15-20 разів, порівняно з рівнем основного обміну.

У зростанні хвилинного об'єму крові при фізичному навантаженні важливу рольвідіграє так званий механізм м'язового насоса. Скорочення м'язів супроводжується стиском в них вен, що негайно призводить до збільшення відтоку венозної крові з м'язів нижніх кінцівок. Посткапілярні судини (в основному вени) системного судинного русла (печінка, селезінка та ін) також діють як частина загальної резервної системи, і скорочення їх стінок збільшує відтік венозної крові. Все це сприяє посиленому припливу крові до правого шлуночка та швидкому заповненню серця.

Під час виконання фізичної роботи МОК поступово збільшується до стабільного рівня, який залежить від інтенсивності навантаження та забезпечує необхідний рівень споживання кисню. Після припинення навантаження МОК поступово зменшується. Лише за легких фізичних навантаженнях збільшення хвилинного обсягу кровообігу відбувається рахунок збільшення УОК і ЧСС. При важких фізичних навантаженнях воно забезпечується переважно збільшенням частоти серцевих скорочень.

МОК залежить від виду фізичних навантажень. Наприклад, при максимальній роботі руками МОК становить лише 80% від значень, отримуваних при максимальній роботі ногами у положенні сидячи.

Адаптація організму здорових людей до фізичного навантаження відбувається оптимальним способом, за рахунок підвищення величини ударного об'єму крові, так і частоти серцевих скорочень. У спортсменів використовується оптимальний варіант адаптації до навантаження, оскільки завдяки наявності великого резервного об'єму крові при навантаженні відбувається більш значне підвищення ударного об'єму. У кардіологічних хворих при адаптації до фізичного навантаження відзначається неоптимальний варіант, оскільки через відсутність резервного об'єму крові адаптація відбувається лише за рахунок підвищення частоти серцевих скорочень, що спричиняє появу клінічних симптомів: серцебиття, задишки, болю в серці і т.д.

Для оцінки адаптаційних можливостей міокарда в функціональної діагностикивикористовується показник функціонального резерву (ФР). Показник функціонального резерву міокарда вказує, скільки разів хвилинний об'єм крові при виконанні фізичного навантаження перевищує рівень спокою.

Якщо у обстежуваного найбільший хвилинний об'єм крові при навантаженні становить 28 л/хв, а спокої дорівнює 4 л/хв, його функціональний резерв міокарда дорівнює семи. Така величина функціонального резерву міокарда свідчить про те, що при виконанні фізичного навантаження міокард обстежуваного здатний підвищити свою продуктивність у 7 разів.

Багаторічні заняття спортом сприяють підвищенню функціонального резерву міокарда. Найбільший функціональний резерв міокарда відзначається у представників видів спорту в розвитку витривалості (8-10 раз). Дещо менше (6-8 разів) функціональний резерв міокарда у спортсменів ігрових видів спорту та у представників єдиноборств. У спортсменів, що розвивають силу та швидкість, функціональний резерв міокарда (4-6 разів) мало відрізняється від такого у здорових нетренованих осіб. Зниження функціонального резерву міокарда менш ніж чотири рази свідчить про зниження насосної функції серця при виконанні фізичного навантаження, що може свідчити про розвиток навантаження, перетренування або хвороби серця. У кардіологічних хворих зниження функціонального резерву міокарда обумовлено відсутністю резервного об'єму крові, що не дозволяє збільшити ударний об'єм крові при навантаженні, та зниженням скорочувальної здатності міокарда, що обмежує насосну функцію серця.

Головна / Лекції 2 курс / Фізіологія / Запитання 50. Коронарний кровотік. Систолічний та хвилинний обсягкрові / 3. Систолічний та хвилинний об'єм крові

Систолічний об'єм та хвилинний об'єм- Основні показники, які характеризують скорочувальну функцію міокарда.

Систолічний об'єм- Ударний пульсовий об'єм - той об'єм крові, який надходить зі шлуночка за 1 систолу.

Хвилинний обсяг- Об'єм крові, який надходить із серця за 1 хвилину. МО = СО х ЧСС (частота серцевих скорочень)

У дорослого хвилинний об'єм приблизно 5-7 л, у тренованого – 10 – 12 л.

Фактори, що впливають на систолічний об'єм та хвилинний об'єм:

маса тіла, якою пропорційна маса серця. При масі тіла 50-70 кг – об'єм серця 70 – 120 мл;

кількість крові, що надходить до серця (венозне повернення крові) - чим більше венозне повернення, тим більше систолічний об'єм та хвилинний об'єм;

сила серцевих скорочень впливає систолічний обсяг, а частота — на хвилинний обсяг.

Систолічний обсяг і хвилинний обсяг визначаються трьома наступними способами.

Розрахункові методи (формула Старра):Систолічний і хвилинний обсяг розраховується за допомогою: маси тіла, маси крові, тиску крові. Дуже приблизний метод.

Концентраційний метод- знаючи концентрацію будь-якої речовини в крові та її обсяг - розраховують хвилинний обсяг (вводять певну кількість індиферентної речовини).

Різновид- метод Фіка - визначається кількість вступника в організм за 1 хвилину 2 (необхідно знати артеріовенозну різницю по 2).

Інструментальні- Кардіографія (крива реєстрації електричного опорусерця). Визначається площа реограми, а за нею величина систолічного обсягу.

Ударний та хвилинний обсяги кровообігу (серця)

Ударний чи систолічний об'єм серця (УО)- Кількість крові, що викидається шлуночком серця при кожному скороченні, хвилинний об'єм (МОК) - кількість крові, що викидається шлуночком на хвилину. Розмір УО залежить від обсягу серцевих порожнин, функціонального стану міокарда, потреби організму у крові.

Хвилинний обсяг насамперед залежить від потреб організму в кисні та поживних речовинах. Так як потреба організму в кисні безперервно змінюється у зв'язку з умовами зовнішньої і змінюються внутрішнього середовища, то величина МОК серця є дуже мінливою.

Зміна величини МОК відбувається двома шляхами:

через зміну величини УО;

через зміну частоти серцевих скорочень.

Існують різноманітні методи визначення ударного та хвилинного об'ємів серця:газоаналітичний, методи розведення барвника, радіоізотопний та фізико-математичний.

Фізико-математичні методи дитячому віцімають переваги перед іншими внаслідок відсутності шкоди або будь-якого занепокоєння для досліджуваного, можливості як завгодно часті визначення цих параметрів гемодинаміки.

Величина ударного та хвилинного обсягів з віком збільшується, при цьому УО змінюється помітніше, ніж хвилинний, тому що з віком ритм серця сповільнюється. У новонароджених УО дорівнює 2,5 мл, у віці 1 року -10,2 мл, 7 років - 23 мл, 10 років - 37 мл 12 років - 41 мл, від 13 до 16 років - 59 мл (С. Є. Рад , 1948; Н. А. Шалков, 1957).

У дорослих УО дорівнює 60-80 мл. Показники МОК, які віднесені до маси тіла дитини (на 1 кг маси), з віком не збільшуються, а, навпаки, зменшуються.

3. Систолічний та хвилинний об'єм крові

Таким чином, відносна величинаМОК серця, що характеризує потреби організму в крові, вище у новонароджених та у дітей грудного віку.

Ударний та хвилинний обсяги серця практично однакові у хлопчиків та у дівчаток віком від 7 до 10 років. З 11 років обидва показники наростають як у дівчаток, так і у хлопчиків, по останніх вони збільшуються значно (МОК досягає до 14-16 років у дівчаток 3,8 л, а у хлопчиків - 4,5 л).

Таким чином, статеві відмінності аналізованих показників гемодинаміки виявляються після 10 років. Крім ударного та хвилинного об'ємів, гемодинаміку характеризує серцевий індекс (СІ - відношення МОК до поверхні тіла), СІ варіює у дітей у широких межах - від 1,7 до 4,4 л/м 2 , при цьому зв'язку його з віком не виявляється ( середня величинаСІ за віковими групами в межах шкільного вікунаближається до 3,0 л/м2).

«Дитяча торакальна хірургія», В.І.Стручков

Популярні статті розділу

Розрахунок роботи серця. Статичний та динамічний компоненти роботи серця. Потужність серця

Механічна робота, що здійснюється серцем, розвивається за рахунок скорочувальної діяльностіміокарда. Після поширенням збудження відбувається скорочення міокардіальних волокон.

Систолічний об'єм крові

Робота, що здійснюється серцем, витрачається, по-перше, на виштовхування крові в магістральні артеріальні судини проти сил тиску і, по-друге, на надання крові кінетичної енергії. Перший компонент роботи називається статичним (потенційним), а другий – кінетичним. Статичний компонент роботи серця обчислюється за формулою: Аст = РcpVc, де Рср – середній тиск крові у відповідній магістральній судині (аорті – для лівого шлуночка, легеневому артеріальному стовбурі – для правого шлуночка), Vc – систолічний об'єм. . Механічна робота, що здійснюється серцем, розвивається за рахунок скорочувальної діяльності міокарда. A = Nt; А-робота, N-потужність. Вона витрачається на: 1) виштовхування крові в магістральні судини; 2) надання крові кінетичної енергії.

Рср характеризується сталістю. І. П. Павлов відносив його до гомеостатичних константів організму. Величина РСР у великому колі кровообігу становить приблизно 100 мм рт. ст. (13,3 кПа). У малому колі РСР = 15 мм рт. ст. (2 кПа),

2) Статичний компонент (потенційний). A_ст = p_ср V_c; p_ср -середнє тиск крові Vc-статичний об'ємРср у малому колі:15 мм рт.ст.(2 кПа); p_срв великому колі: 100 мм рт.ст. (13,3 кПа). Динамічний компонент (кінетичний). A_k=(mv^2)/2=ρ(V_c v^2)/2; p-щільність крові (100 ^ 3кг * м ^ (-3)); V-швидкість кровотоку (0,7 м * с ^ (-1)); У цілому робота лівого шлуночка за одне скорочення в умовах спокою становить 1 Дж, а правого – менше 0,2 Дж. Причому статичний компонент домінує, досягаючи 98% всієї роботи, тоді частку кінетичного компонента припадає 2%. При фізичних і психічних навантаженнях внесок кінетичного компонента стає вагомішим (до 30%).

3) Потужність серця. N=A/t; Потужність показує яка робота відбувається за одиницю часу. Середня потужність міокарда підтримується лише на рівні 1 Вт.При навантаженнях потужність зростає до 8,2 Вт.

Попередня25262728293031323334353637383940Наступна

Деякі показники гемодинаміки

1. Підрахунок ЧСС зазвичай роблять шляхом пальпації пульсу на променевій артерії або безпосередньо серцевого поштовху.

Для виключення емоційної реакції випробуваного підрахунок здійснюють не відразу, а після закінчення 30 сек. після притискання променевої артерії.

2. Визначення АТ проводять аускультативним методом Короткова. Визначають величини систолічного (ЦД) та діастолічного (ДД) тисків.

Розрахунок гемодинаміки проводять за Савицьким.

3.Значення ПД-пульсового тиску, і СДД-середнього динамічного тиску отримують за формулою:

ПД = ЦД-ДД (мм рт.ст.)

СДД=ПД/3+ДД (ммрт.ст.)

У здорових людей ПД коливається не більше від 35 до 55 мм рт. ст.. З ним пов'язане уявлення про скорочувальну здатність серця.

Середній динамічний тиск (СДД) відображає умови кровотоку в прекапілярах, це своєрідний потенціал системи кровообігу, що визначає швидкість надходження крові до капілярів тканин.

СДД із віком дещо підвищується від 85 до 110 мм рт.ст. У літературі існує думка, що СДД нижче 70 мм рт.ст. свідчить про гіпотонію, а вище 110 мм рт.

ПОКАЗНИКИ РОБОТИ СЕРЦЯ

Про гіпертонію. Будучи найстабільнішим із усіх показників АТ, СДД за різних впливів змінюється незначно. При фізичному навантаженні коливання СДД у здорових людей не перевищує 5-10 мм рт.ст., тоді як ЦД за цих умов збільшується на 15-30 мм рт.ст. і більше. Коливання СДД, що перевищують 5-10 мм рт.ст., зазвичай є ранньою ознакою розладу в системі кровообігу.

4. Систолічний об'єм кровотоку (СІК) або систолічний викид (ударний об'єм крові) визначається кількістю крові, яка викидається серцем під час систоли. Ця величина характеризує скорочувальну функцію серця.

Хвилинний об'єм кровотоку (хвилинний об'єм серця чи серцевий викид) – це той об'єм крові, який серце викидає за 1 хв.

Розрахунок СІК та МОК проводять за формулою Старра, використовуючи показники ЦД, ДД, ПД, ЧСС з урахуванням віку (В) випробуваного:

СІК = 100 +0,5 ПД-0,6 ДД - 0.6 В (мл)

У здорової людини СІК становить у середньому 60-70 мл.

МОК = СІК * ЧСС

У спокої у здорової людини МОК, у середньому, дорівнює 4,5-5 л. При фізичному навантаженні МОК зростає у 4-6 разів. У здорових людей зростання МОК відбувається за рахунок збільшення СІК.

У нетренованих та хворих на МОК збільшується за рахунок почастішання ритму серця.

Розмір МОК залежить від статі, віку, маси тіла. Тому введено поняття хвилинного об'єму для 1 м 2 поверхні тіла.

5. Серцевий індекс - величина, що характеризує кровопостачання одиниці поверхні тіла за 1 хв.

СІ=МОК/ПТ (л/хв/м 2)

де ПТ-поверхня тіла в м 2 , Яка визначається за таблицею Дюбуа. СІ у спокої становить 2,0-4,0 л/хв/м 2 .

Попередня12345678910Наступна

ПОДИВИТИСЯ ЩЕ:

Систолічний чи ударний об'єм (СО, УО) – це обсяг крові, який серце викидає в аорту під час систоли, у спокої близько 70 мл крові.

Хвилинний об'єм кровообігу (МОК) - кількість крові, що викидається шлуночком серця на хвилину. МОК лівого та правого шлуночків однаковий. МОК (л / хв) = СО (л) х ЧСС (уд / хв). У середньому 4,5-5 л.

Частота серцевих скорочень (ЧСС). ЧСС у спокої становить близько 70 уд/хв (у дорослих).

Регулювання роботи серця.

Внутрішньосерцеві (інтракардіальні) механізми регуляції

9. Систолічний та хвилинний об'єм серця.

Гетерометрична саморегуляція – підвищення сили скорочення у відповідь збільшення діастолічної довжини м'язових волокон.

Закон Франка-Старлінга: сила скорочення міокарда в систолу прямо пропорційна його наповненню в діастолу.

2. Гомеометрична саморегуляція – збільшення показників скоротливості без зміни вихідної довжини м'язового волокна.

а) Ефект Анрепа (залежність сила-швидкість).

У разі зростання тиску в аорті чи легеневої артерії відбувається збільшення сили скорочення міокарда. Швидкість укорочення волокон міокарда обернено пропорційна силі скорочення.

б) Сходи Боудича (хроноїнотропна залежність).

Збільшення сили скорочення серцевого м'яза зі збільшенням ЧСС

Позасерцеві (екстракардіальні) механізми регуляції діяльності серця

I. Нервові механізми

А. Вплив вегетативної нервової системи

Симпатична нервова системанадає ефекти: позитивні хронотропний (збільшення частоти скорочень серця ), інотропний(Збільшення сили серцевих скорочень), дромотропний(збільшення провідність) та позитивний батмотропний(Збільшення збудливості) ефекти. Медіатор – норадреналін. Адренорецептори α та b-типів.

Парасимпатична нервова система має ефекти: негативні хронотропний, інотропний, дромотропний, батмотропний. Медіатор – ацетилхолін, М-холінорецептори.

Ст. Рефлекторні впливина серці.

1. Барорецепторний рефлекс: при зниженні тиску в аорті та каротидному синусі відбувається збільшення частоти серцебиття.

2. Хеморецепторні рефлекси. В умовах нестачі кисню відбувається збільшення частоти серцебиття.

3. Рефлекс Гольця. При подразненні механорецепторів очеревини чи органів черевної порожниниспостерігається брадикардія.

4. Рефлекс Даніні-Ашнера. При натисканні на очні яблукаспостерігається брадикардія.

ІІ. Гуморальне регулюванняроботи серця.

Гормони мозкової речовини надниркових залоз (адреналін, норадреналін) — вплив на міокард аналогічно симпатичній стимуляції.

Гормони кори надниркових залоз (кортикостероїди) - позитивна інотропна дія.

Гормони кори щитовидної залози (тиреоїдні гормони) - позитивне хронотропне.

Іони: кальцій підвищує збудливість клітин міокарда, калій підвищує збудливість міокарда та провідність. Зниження рН призводить до гноблення серцевої діяльності.

Функціональні групи судин:

1. Амортизуючі (еластичні) судини(аорта з її відділами, легенева артерія) перетворюють ритмічний викид крові в них із серця на рівномірний кровотік. Мають добре виражений прошарок еластичних волокон.

2. Резистивні судини(судини опору) (дрібні артерії та артеріоли, прекапілярні судини-сфінктери) створюють опір кровотоку, регулюють об'єм кровотоку в різних частинахсистеми. У стінках цих судин є товстий шар гладких волокон.

Прекапілярні судини-сфінктери -регулюють обмін кровотоку у капілярному руслі. Скорочення гладком'язових клітин сфінктерів може призводити до перекриття просвіту дрібних судин.

3.Обмінні судини(капіляри), у яких здійснюється обмін між кров'ю та тканинами.

4. Шунтуючі судини(Артеріо-венозні анастомози), регулюють органний кровотік.

5. Ємнісні судини(вени), мають високу розтяжність, здійснюють депонування крові: вени печінки, селезінки, шкіри.

6. Судини повернення(Середні та великі вени).

Визначення хвилинного об'єму серця

Точне визначення хвилинного обсягу серця можливе лише за наявності даних про вміст кисню як і артеріальної, і у венозної крові порожнин серця. Тому цей метод не застосовується як загальноклінічний метод дослідження.

Однак можна скласти грубо орієнтовне уявлення про пристосувальну здатність нормального серця при фізичній роботі, якщо прийняти, що коливання твору з частоти пульсу на артеріальний редукований тиск відбуваються паралельно змін хвилинного об'єму.

Редукований артеріальний тиск = амплітуда артеріального тиску * 100/середній тиск.

Середній тиск = (систолічний + діастолічний тиск)/2.

приклад.У спокої: пульс 72; артеріальний тиск 130/80 мм; редукований артеріальний тиск = (50 * 100) / 105 = 47,6; хвилинний об'єм = 47,6 * 72 = 3,43 л.

Після навантаження: пульс 94; артеріальний тиск 160/80 мм; редукований артеріальний тиск = (80 * 100) / 120 = 66,6; хвилинний об'єм = 66,6 * 94 = 6,2 л.

Зрозуміло, що з допомогою цього можна отримати не абсолютні, лише відносні показники. До цього слід додати, що обчислення за Лільєштрандом і Цандером хоч і дозволяє певною мірою судити про пристосувальну здатність здорового серця, проте, при патологічних станахкровообіг припускає широку можливість помилок.

Середнім хвилинним об'ємом серця в осіб із здоровим серцем вважається 4,4 л. Більш достовірні дані дає спосіб Біргауза, при якому твори з амплітуди артеріального тиску на частоту пульсу до та після фізичного навантаження зіставляються з нормальними значеннямицих величин, встановлених Вецлером. При цьому характер навантаження (підйом на сходи, присідання, рухи рук і ніг, піднімання та опускання верхньої половини тулуба в ліжку) ніякої ролі не відіграє, проте необхідно, щоб у досліджуваного після навантаження з'явилися явні ознакивтоми.

Методика виконання.Після 15-хвилинного перебування в умовах спокою в ліжку у досліджуваного 3 рази вимірюють частоту пульсу та артеріальний тиск; найменші значенняприймають за вихідні величини.

Після цього проводять пробу із навантаженням, як зазначено вище. Негайно після навантаження знову проводять вимірювання, причому артеріальний тиск визначає досліджуючий лікар, а частоту пульсу одночасно медична сестра.

Розрахунок.Індекс хвилинного об'єму серця (QV m) визначається за такою формулою:

QV m = (амплітуда у спокої * частота пульсу у спокої)/(нормальна амплітуда * нормальна частота пульсу)

(Див. таблицю).

Так само проводять визначення і після навантаження (при цьому змінюється тільки чисельник дробу, а знаменник залишається постійним):

QV m = (амплітуда при навантаженні * частота пульсу при навантаженні)/(нормальна амплітуда * нормальна частота пульсу)

(Див. таблицю).

Вікові зміни пульсу та артеріального тиску (за Вецлером)

Оцінка.У нормі: QVm у спокої близько 1,0.

Показники роботи серця. МОК

Після навантаження підвищення не менше, ніж на 0,2.

Патологічні зміни: вихідне значення індексу у спокої нижче 0,7 та вище 1,5 (до 1,8). Зниження індексу після навантаження (небезпека колапсу).

Проба по Біргаузу часто застосовується як передопераційна проба кровообігу.

При цьому, за Мейснером (Meissner), треба керуватися наступними загальними положеннями: Порушення кровообігу відсутні у хворих з індексом 1,0 - 1,8, що підвищується після навантаження.

Хворі з індексом вище 1,0, але без підвищення його після навантаження потребують заходів, спрямованих на покращення кровообігу. Те ж саме необхідно і при індексі нижче 1, але не нижче 0,7, якщо після навантаження він підвищується не менше ніж на 0,2.

У разі відсутності підвищення ці хворі потребують попереднього інтенсивного лікування доти, доки не будуть виконані зазначені умови.

Визначення хвилинного об'єму серця, включаючи і час кругообігу крові, можливе також шляхом визначення періоду напруги та періоду вигнання лівого шлуночка, оскільки, за Блюмбергером, електрокардіограма, фонокардіограма та пульс сонної артерії знаходяться у певних взаєминах.

Але для цього потрібна відповідна апаратура, що дозволяє використовувати цей метод лише в умовах великих клінік.

ОСНОВНІ ПОКАЗНИКИ РОБОТИ СЕРЦЯ.

Основною функцією серця є нагнітання крові у систему судин. Насосна функція серця характеризується кількома показниками. Одним з найважливіших показниківроботи серця є хвилинний обсяг кровообігу (МОК) - кількість крові, що викидається шлуночками серця на хвилину. МОК лівого та правого шлуночків однаковий. Синонімом поняття МОК є термін "серцевий викид" (СВ). МОК - це інтегральний показникроботи серця, що залежить від величини систолічного об'єму (СО) - кількості крові (мл; л), що викидається серцем за одне скорочення, та ЧСС. Таким чином, МОК (л / хв) = СО (л) х ЧСС (уд / хв). Залежно від характеру діяльності людини в даний момент часу (особливості фізичної роботи, поза, ступінь психоемоційної напруги та ін.) частка вкладу ЧСС та СО у зміни МОК різна. Орієнтовні величини ЧСС, ЗІ та МОК залежно від положення тіла, статі, фізичної підготовленості та рівня фізичної активності представлені в табл. 7.1.

Частота серцевих скорочень

ЧСС у спокої. ЧСС - один із найінформативніших показників стану не тільки серцево-судинної системи, а й усього організму в цілому. Починаючи з народження та до 20-30 років ЧСС у спокої знижується зі 100-110 до 70 уд/хв у молодих нетренованих чоловіків та до 75 уд/хв у жінок. Надалі зі збільшенням віку ЧСС незначно зростає: у 60-76-річних у спокої порівняно з молодими на 5-8 уд/хв.

ЧСС при м'язовій роботі. Єдиною можливістю підвищити доставку кисню до м'язів, що працюють, є збільшення об'єму крові, що надходить до них в одиницю часу. Для цього має зрости МОК. Оскільки ЧСС прямо впливає на величину МОК, то підвищення ЧСС при м'язовій роботі є обов'язковим механізмом, спрямованим на задоволення потреб метаболізму, що значно зростають. Зміни ЧСС під час роботи показано на рис. 7.6.

Якщо потужність циклічної роботи виразити через величину споживаного кисню (у відсотках від величини максимального споживання кисню - МПК), ЧСС зростає в лінійній залежності від потужності роботи (споживання Ог, рис. 7.7). У жінок за умови рівного з чоловіками споживання Ог ЧСС зазвичай на 10-12 уд/хв вище.

Наявність прямо пропорційної залежності між потужністю роботи та величиною ЧСС робить частоту пульсу важливим інформативним показником у практичній діяльності тренера та педагога. При багатьох видах м'язової діяльності ЧСС - точний і легковизначуваний показник інтенсивності фізичних навантажень, що виконуються, фізіологічної вартості роботи, особливостей протікання періодів відновлення.

Для практичних потреб необхідно знати величину максимальної ЧСС в осіб різної статі та віку. З віком максимальні величини ЧСС як у чоловіків, так і у жінок знижуються (рис. 7.8). Точну величину ЧСС у кожної конкретної людини можна визначити лише досвідченим шляхом, реєструючи частоту пульсу під час роботи зростаючої потужності на велоергометрі. Практично для орієнтовного судження про максимальну ЧСС людини (незалежно від статі) використовують формулу: ЧССмаКс = 220 - вік (у роках).

Систолічний об'єм серця

Систолічний (ударний) об'єм серця – це кількість крові, що викидається кожним шлуночком за одне скорочення. Поряд з ЧСС СО істотно впливає на величину МОК. У дорослих чоловіків може змінюватися від 60-70 до 120-190 мл, а у жінок - від 40-50 до 90-150 мл (див. табл. 7.1).

СО - це різниця між кінцево-діастолічним та кінцево-систолічним обсягами. Отже, збільшення СО може відбуватися як за допомогою більшого заповнення порожнин шлуночків у діастолу (збільшення кінцево-діастолічного об'єму), так і за допомогою збільшення сили скорочення та зменшення кількості крові, що залишається у шлуночках наприкінці систоли (зменшення кінцево-систолічного об'єму). Зміни ЗІ при м'язовій роботі. На самому початку роботи через відносну інертність механізмів, що призводять до збільшення кровопостачання. скелетних м'язів, венозне повернення зростає порівняно повільно. У цей час збільшення СО відбувається в основному завдяки збільшенню сили скорочення міокарда та зменшенню кінцево-систолічного об'єму. У міру продовження циклічної роботи, що виконується у вертикальному положенні тіла, завдяки значному збільшенню потоку крові через працюючі м'язи та активації м'язового насоса, зростає венозне повернення до серця. Внаслідок цього кінцево-діастолічний обсяг шлуночків у нетренованих осіб зі 120-130 мл у спокої підвищується до 160-170 мл, а у добре тренованих спортсменів навіть до 200-220 мл. У цей час відбувається збільшення сили скорочення серцевого м'яза. Це, своєю чергою, призводить до більш повного випорожнення шлуночків під час систоли. Звичайно-систолічний об'єм при дуже тяжкій м'язовій роботі може зменшитися у нетренованих до 40 мл, а у тренованих до 10-30 мл. Тобто збільшення кінцево-діастолічного обсягу та зменшення кінцево-систолічного призводять до значного підвищення СО (рис. 7.9).

Залежно від потужності роботи (споживання О2) відбуваються досить характерні зміниСО. У нетренованих людей СО максимально збільшується в порівнянні з його рівнем м у спокої на 50-60%. Більшість людей під час роботи на велоергометрі СО досягає свого максимуму при навантаженнях із споживанням кисню лише на рівні 40-50% від МПК (див. рис. 7.7). Інакше висловлюючись, зі збільшенням інтенсивності (потужності) циклічної роботи у механізмі збільшення МОК насамперед використовується більш економічний шлях збільшення викиду крові серцем за кожну систолу. Цей механізм вичерпує свої резерви при ЧСС, що дорівнює 130-140 уд/хв.

У нетренованих людей максимальні величини ЗІ зменшуються з віком (див. рис. 7.8). Люди старше 50 років, виконують роботу з тим самим рівнем споживання кисню, як і 20-річні, СО на 15-25% менше. Можна вважати, що вікове зменшення є результатом зниження скорочувальної функції серця і, мабуть, зменшення швидкості розслаблення серцевого м'яза.

Хвилинний об'єм кровообігу

Важливим показником стану серця є хвилинний об'єм кровотоку або хвилинний об'єм кровообігу (МОК). Нерідко використовують синонім поняття МОК – серцевий викид (СВ). Величина МОК, будучи похідною від СО та ЧСС (МОК = СО х ЧСС), залежить від багатьох факторів (див. табл. 7.1). Серед них провідне значеннямають розміри серця, стан енергетичного обміну у спокої, становище тіла у просторі, рівень тренованості, величини фізичного чи психоемоційного напруги, вид роботи (статична чи динамічна), обсяг активних м'язів.

У спокої лежачи МОК у нетренованих і тренованих чоловіків становить 4,0-5,5 л/хв, а в жінок - 3,0-4,5 л/хв (див. табл. 7.1). У зв'язку з тим, що МОК залежить від розміру тіла, при необхідності порівняння МОК у людей різної вагивикористовують відносний показник - серцевий індекс - відношення величини МОК (л/хв) до площі поверхні тіла (м2). Площа поверхні тіла визначають за спеціальною номограмою, виходячи з даних про вагу та зростання людини. У здорової людини в умовах основного обміну серцевий індекс зазвичай дорівнює 25-35 л/хв/м2. У деяких ситуаціях (наприклад, за низької температури довкілля) навіть в умовах фізичного спокою зростає енергетичний обмінв організмі. Це призводить до зростання ЧСС та, відповідно, МОК.

У положенні стоячи в усіх людей МОК зазвичай на 25-30% менше, ніж лежачи (див. табл. 7.1). Це з тим, що у вертикальному положенні тіла значні обсяги крові накопичуються у нижній половині тулуба. Внаслідок цього помітно зменшується ЗІ.

МОК та загальний обсяг циркулюючої крові. Загальний обсяг крові, що знаходиться в кровоносних судинахназивається об'ємом циркулюючої крові (ОЦК). ОЦК - це важливий параметр, визначальний тиск, у якому відбувається наповнення серця кров'ю під час діастоли, отже, і величину систолічного обсягу. Величина ОЦК може зазнавати значних змін при переході тіла людини в вертикальне положення, при м'язових навантаженнях, при дії гормональних факторів, змінах ступеня тренованості, навколишньої температури і т.д.

У дорослої людини близько 84% усієї крові знаходиться у великому колі, 9% - у малому (легеневому) колі та 7% - у серці. Близько 60-70% усієї крові міститься у венозних судинах.

Зміна МОК під час м'язової роботи. У разі м'язової діяльності запити м'язів у кисні зростають пропорційно потужності виконуваної роботи. У цьому загальне споживання організмом кисню може зростати удесятеро і більше разів. Цілком природно, що це потребує значного збільшення МОК. Залежність між величиною споживання кисню (або потужністю роботи) та МОК, аж до його граничних величин, має лінійний характер (див. рис. 7.7). Як зазначалося, МОК залежить від величини СО і ЧСС (МОК = СО х ЧСС). При м'язовій роботі збільшення МОК зумовлено зростанням як СО, і ЧСС. Конкретна величина МОК залежить багатьох чинників. Зокрема, при однаковій потужності роботи в позі сидячи або стоячи МОК менше, ніж під час роботи в горизонтальному положенні (рис. 7.10). При граничних аеробних навантаженнях МОК у тренованих чоловіків та жінок значно вищі, ніж у нетренованих. Максимальні величини МОК у нетренованих чоловіків та жінок зменшуються із віком (див. рис. 7.8). За інших рівних умов (стаття, вік, тренованість, положення досліджуваного, навколишня температура та інші фактори) МОК залежить від обсягу активної м'язової маси та характеру виконуваної роботи. При динамічній роботі, в якій беруть участь невеликі м'язові групи (наприклад, робота однією або двома руками), МОК менше, ніж при роботі більших м'язів ніг. При статичній роботі на відміну від динамічної МОК майже не змінюється. Це пов'язано з тим, що кровообіг у м'язах практично припинено.Приплив крові до серця або не змінюється, або навіть може зменшуватись.Невеликі збільшення МОК, які відзначають при ізометричних скороченнях, пов'язані з помітним збільшенням ЧСС при такій роботі.