Ważna informacja dotycząca minutowej objętości krwi. Pojemność minutowa serca. Minutowa objętość krążenia krwi. Indeks sercowy. Skurczowa objętość krwi. Rezerwowa objętość krwi

GŁÓWNE WSKAŹNIKI PRACY SERCA.

Główną funkcją serca jest pompowanie krwi do układu naczyniowego. Funkcja pompowania serca charakteryzuje się kilkoma wskaźnikami. Jeden z najważniejsze wskaźniki Pracą serca jest minutowa objętość krążenia krwi (MCV) – ilość krwi wyrzucanej przez komory serca na minutę. IOC lewej i prawej komory jest taki sam. Synonimem koncepcji IOC jest termin „ rzut serca ” (CO). IOC jest integralnym wskaźnikiem pracy serca, zależnym od wartości objętości skurczowej (SV) – ilości krwi (ml; l) wyrzucanej przez serce podczas skurczu oraz częstości akcji serca. Zatem IOC (l/min) = CO (l) x tętno (bpm). W zależności od charakteru działalności człowieka ten moment czas (cechy pracy fizycznej, postawa, stopień stresu psycho-emocjonalnego itp.), udział tętna i CO w zmianach IOC jest inny. Przybliżone wartości tętna, CO i IOC w zależności od pozycji ciała, płci, sprawności fizycznej i poziomu aktywności fizycznej przedstawiono w tabeli. 7.1.

Tętno

Tętno spoczynkowe. Tętno jest jednym z najbardziej informacyjnych wskaźników stanu nie tylko układu sercowo-naczyniowego ale także całego organizmu jako całości. Od urodzenia do 20-30 roku życia tętno w spoczynku spada ze 100-110 do 70 uderzeń/min u młodych, nietrenujących mężczyzn i do 75 uderzeń/min u kobiet. Następnie wraz z wiekiem tętno nieznacznie wzrasta: u osób w wieku 60-76 lat w stanie spoczynku w porównaniu do osób młodych o 5-8 uderzeń/min.

Tętno o godz praca mięśni. Jedynym sposobem na zwiększenie dopływu tlenu do pracujących mięśni jest zwiększenie objętości krwi dostarczanej do nich w jednostce czasu. W tym celu MKOl musi wzrosnąć. Ponieważ tętno bezpośrednio wpływa na wartość IOC, zwiększenie częstości akcji serca podczas pracy mięśni jest obligatoryjnym mechanizmem mającym na celu zaspokojenie znacząco rosnących potrzeb metabolicznych. Zmiany tętna podczas pracy przedstawiono na ryc. 7.6.

Jeżeli moc pracy cyklicznej wyraża się ilością zużytego tlenu (jako procent maksymalnego zużycia tlenu – MOC), wówczas tętno wzrasta liniowo w zależności od mocy pracy (zużycie O2, ryc. 7.7). U kobiet, przy takim samym zużyciu tlenu jak u mężczyzn, tętno jest zwykle o 10-12 uderzeń/min wyższe.

Dostępność bezpośrednio zależność proporcjonalna między mocą pracy a tętnem sprawia, że ​​tętno jest ważnym wskaźnikiem informacyjnym w praktycznych działaniach trenera i nauczyciela. W przypadku wielu rodzajów aktywności mięśniowej tętno jest dokładnym i łatwym do określenia wskaźnikiem intensywności wykonywanej aktywności fizycznej, fizjologicznego kosztu pracy oraz charakterystyki okresów rekonwalescencji.

Ze względów praktycznych konieczna jest znajomość tętna maksymalnego u osób różnej płci i wieku. Wraz z wiekiem zmniejszają się wartości tętna maksymalnego zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet (ryc. 7.8.). Dokładne tętno dla każdego konkretna osoba można określić jedynie doświadczalnie, rejestrując tętno podczas pracy ze wzrastającą mocą na ergometrze rowerowym. W praktyce do przybliżonej oceny tętna maksymalnego danej osoby (bez względu na płeć) stosuje się wzór: HRmax = 220 – wiek (w latach).

Skurczowa objętość serca

Objętość skurczowa (udarowa) serca to ilość krwi wyrzucanej przez każdą komorę podczas jednego skurczu. Oprócz tętna, CO ma istotny wpływ na wartość IOC. U dorosłych mężczyzn CO może wahać się od 60-70 do 120-190 ml, a u kobiet - od 40-50 do 90-150 ml (patrz tabela 7.1).

CO to różnica między objętością końcoworozkurczową i końcowoskurczową. Zatem wzrost CO może nastąpić zarówno poprzez większe wypełnienie jam komór w fazie rozkurczowej (zwiększenie objętości końcoworozkurczowej), jak i poprzez wzrost siły skurczu i zmniejszenie ilości krwi pozostającej w komorach pod koniec rozkurczu skurczu (zmniejszenie objętości końcowoskurczowej). Zmiany CO podczas pracy mięśni. Już na samym początku pracy, ze względu na względną bezwładność mechanizmów prowadzących do zwiększenia ukrwienia mięśnie szkieletowe powrót żylny wzrasta stosunkowo wolno. W tym czasie wzrost CO następuje głównie na skutek wzrostu siły skurczu mięśnia sercowego i zmniejszenia objętości końcowoskurczowej. W miarę kontynuacji pracy cyklicznej w pozycji pionowej, w wyniku znacznego zwiększenia przepływu krwi przez pracujące mięśnie i aktywacji pompy mięśniowej, zwiększa się powrót żylny do serca. W rezultacie objętość końcoworozkurczowa komór u osób nietrenujących wzrasta ze 120-130 ml w spoczynku do 160-170 ml, a u dobrze wytrenowanych sportowców nawet do 200-220 ml. Jednocześnie wzrasta siła skurczu mięśnia sercowego. To z kolei prowadzi do pełniejszego opróżnienia komór podczas skurczu. Objętość końcowoskurczowa podczas bardzo ciężkiej pracy mięśni może spaść do 40 ml u osób nietrenujących i do 10-30 ml u osób wytrenowanych. Oznacza to, że wzrost objętości końcoworozkurczowej i spadek objętości końcowoskurczowej prowadzą do znacznego wzrostu CO (ryc. 7.9).

W zależności od mocy pracy (zużycie O2) całkiem charakterystyczne zmiany WSPÓŁ. U osób niewyszkolonych CO wzrasta maksymalnie w stosunku do jego poziomu w spoczynku o 50-60%. U większości osób podczas pracy na ergometrze rowerowym stężenie CO osiąga swoje maksimum podczas obciążeń przy zużyciu tlenu na poziomie 40-50% maksymalnej pojemności tlenowej (patrz rys. 7.7). Innymi słowy, gdy wzrasta intensywność (moc) pracy cyklicznej, mechanizm zwiększania IOC wykorzystuje przede wszystkim bardziej ekonomiczny sposób zwiększania wyrzutu krwi przez serce podczas każdego skurczu. Mechanizm ten wyczerpuje swoje rezerwy przy tętnie 130-140 uderzeń/min.

U osób nieprzeszkolonych maksymalne wartości CO zmniejszają się wraz z wiekiem (patrz ryc. 7.8). Osoby powyżej 50 roku życia wykonujące pracę przy takim samym zużyciu tlenu jak 20-latkowie mają o 15-25% mniej CO2. Można założyć, że związany z wiekiem spadek CO jest wynikiem zmniejszenia funkcji skurczowej serca i najwyraźniej zmniejszenia szybkości relaksacji mięśnia sercowego.

Minutowa objętość krążenia krwi

Ważnym wskaźnikiem stanu serca jest minutowa objętość przepływu krwi, czyli minutowa objętość krążeniowa (MCV). Często używany jest synonim pojęcia IOC – rzut serca (CO). Wartość IOC będąca pochodną CO i HR (IOC = CO x HR) zależy od wielu czynników (patrz tabela 7.1). Wśród nich wiodące są wielkość serca, stan metabolizmu energetycznego w spoczynku, położenie ciała w przestrzeni, poziom sprawności, wielkość stresu fizycznego lub psycho-emocjonalnego, rodzaj pracy (statyczna) lub dynamiczna) oraz objętość aktywnych mięśni.

W spoczynku w pozycji leżącej IOC u nietrenujących i wytrenowanych mężczyzn wynosi 4,0-5,5 l/min, a u kobiet 3,0-4,5 l/min (patrz tabela 7.1). Ze względu na fakt, że IOC zależy od wielkości ciała, w przypadku konieczności porównania IOC u osób o różnej masie ciała stosuje się wskaźnik względny – wskaźnik sercowy – stosunek wartości IOC (w l/min) do ciała powierzchnia (w m2). Powierzchnię ciała określa się za pomocą specjalnego nomogramu na podstawie danych o masie i wzroście danej osoby. U zdrowa osoba w warunkach podstawowej przemiany materii wskaźnik sercowy wynosi zwykle 2,5–3,5 l/min/m2. W niektórych sytuacjach (na przykład w niskich temperaturach środowisko) nawet w warunkach zwiększonego odpoczynku fizycznego metabolizm energetyczny w organizmie. Prowadzi to do wzrostu częstości akcji serca i odpowiednio IOC.

W pozycji stojącej u wszystkich ludzi IOC jest zwykle o 25-30% mniejsze niż w pozycji leżącej (patrz tabela 7.1). Dzieje się tak dlatego, że w pozycji pionowej ciała w dolnej połowie ciała gromadzą się znaczne ilości krwi. W efekcie CO zauważalnie spada.

IOC i całkowita objętość krwi krążącej. Całkowita objętość krwi zawartej w naczynia krwionośne, nazywa się objętością krwi krążącej (CBV). BCC jest ważnym parametrem określającym ciśnienie, pod jakim serce napełnia się krwią w czasie rozkurczu, a co za tym idzie, wartość objętości skurczowej. Wartość BCC może ulegać znaczącym zmianom, gdy ciało człowieka przenosi się do pozycji pionowej, podczas obciążeń mięśniowych, pod wpływem czynników hormonalnych, zmian stopnia wytrenowania, temperatury otoczenia itp.

U osoby dorosłej około 84% całej krwi znajduje się w dużym kole, 9% w małym (płucnym) kole i 7% w sercu. Około 60-70% całej krwi znajduje się w naczyniach żylnych.

Zmiany IOC podczas pracy mięśni. W warunkach pracy mięśni zapotrzebowanie mięśni na tlen wzrasta proporcjonalnie do mocy wykonywanej pracy. W takim przypadku całkowite zużycie tlenu przez organizm może wzrosnąć 10-krotnie lub więcej. To całkiem naturalne, że wymaga to znacznego zwiększenia MKOl. Zależność pomiędzy wielkością zużycia tlenu (lub mocą roboczą) a IOC, aż do jego wartości granicznych, jest liniowa (patrz rys. 7.7). Jak już wspomniano, IOC zależy od wartości CO i tętna (IOC = CO x HR). Podczas pracy mięśni wzrost IOC wynika ze wzrostu zarówno CO, jak i HR. Konkretna wartość IOC zależy od wielu czynników. W szczególności przy tej samej mocy pracy w pozycji siedzącej lub stojącej MKOl jest mniejszy niż podczas pracy pozycja pozioma(ryc. 7.10). W przypadku ekstremalnych ćwiczeń aerobowych IOC u wytrenowanych mężczyzn i kobiet jest znacznie wyższy niż u nietrenujących mężczyzn. Maksymalne wartości IOC u niewytrenowanych mężczyzn i kobiet zmniejszają się wraz z wiekiem (patrz ryc. 7.8). Przy pozostałych czynnikach (płeć, wiek, wyszkolenie, pozycja pacjenta, temperatura otoczenia i inne czynniki), IOC zależy od ilości aktywnego masa mięśniowa i charakter wykonywanej pracy. Podczas pracy dynamicznej, w której zaangażowane są małe grupy mięśni (np. praca jedną lub dwiema rękami) IOC jest mniejszy niż przy pracy z większymi mięśniami nóg.Podczas pracy statycznej, w odróżnieniu od pracy dynamicznej, IOC prawie się nie zmienia. Dzieje się tak dlatego, że krążenie krwi w mięśniach jest praktycznie zatrzymane.Przepływ krwi do serca albo się nie zmienia, albo nawet może się zmniejszyć.Niewielkie wzrosty IOC, które odnotowuje się podczas skurczów izometrycznych, wiążą się z zauważalnym wzrostem akcji serca stawka przy tego typu pracy.

Udar lub objętość skurczowa serca (SV)- ilość krwi wyrzucanej przez komorę serca przy każdym skurczu, objętość minutowa (MV) - ilość krwi wyrzucanej przez komorę na minutę. Wartość objętości wyrzutowej zależy od objętości jam serca, stan funkcjonalny mięśnia sercowego, zapotrzebowanie organizmu na krew.

Objętość minutowa zależy przede wszystkim od zapotrzebowania organizmu na tlen i składniki odżywcze. Ponieważ zapotrzebowanie organizmu na tlen stale się zmienia z powodu zmian zewnętrznych i środowisko wewnętrzne, wówczas wartość IOC serca jest bardzo zmienna.

Wartość IOC zmienia się na dwa sposoby:

poprzez zmianę wartości CV;

poprzez zmiany częstości akcji serca.

Istnieć różne metody definicje perkusji i tomy minutowe kiery: analityczna gazowa, metody rozcieńczania barwnika, radioizotopowe i fizyczne i matematyczne.

Metody fizyki i matematyki w dzieciństwo mają przewagę nad innymi ze względu na brak szkody lub jakiejkolwiek troski o pacjenta, możliwość określania tych parametrów hemodynamicznych tak często, jak jest to pożądane.

Wielkość udaru i objętości minutowej wzrasta wraz z wiekiem, przy czym objętość wyrzutowa zmienia się bardziej zauważalnie niż objętość minutowa, ponieważ rytm serca zwalnia wraz z wiekiem. U noworodków SV wynosi 2,5 ml, w wieku 1 roku - 10,2 ml, 7 lat - 23 ml, 10 lat - 37 ml, 12 lat - 41 ml, od 13 do 16 lat - 59 ml (S. E. Sovetov , 1948; N. A. Szałkow, 1957).

U dorosłych SV wynosi 60-80 ml. Wskaźniki IOC w odniesieniu do masy ciała dziecka (w przeliczeniu na 1 kg masy ciała) nie rosną wraz z wiekiem, lecz wręcz przeciwnie – maleją. Zatem względna wartość IOC serca, charakteryzująca zapotrzebowanie organizmu na krew, jest wyższa u noworodków i niemowląt.

Udar i pojemność minutowa serca są prawie takie same u chłopców i dziewcząt w wieku od 7 do 10 lat. Od 11. roku życia oba wskaźniki rosną zarówno u dziewcząt, jak i chłopców, ale u tych ostatnich zwiększają się bardziej znacząco (w wieku 14-16 lat MKOl osiąga 3,8 l u dziewcząt i 4,5 l u chłopców).

Zatem różnice między płciami w rozpatrywanych parametrach hemodynamicznych ujawniają się po 10 latach. Oprócz objętości udarowej i minutowej hemodynamikę charakteryzuje wskaźnik sercowy (CI – stosunek IOC do powierzchni ciała), CI jest bardzo zróżnicowany u dzieci – od 1,7 do 4,4 l/m 2, a jego związek z wiekiem jest nie wykryto (średnia wartość SI wg grupy wiekowe w wiek szkolny zbliża się do 3,0 l/m2).

„Chirurgia klatki piersiowej u dzieci”, V.I. Struchkov

Objętość krwi udarowej (SV)

Ilość krwi wyrzucanej z jednej komory serca bicie serca, nazywa się objętością wyrzutową (SV). W spoczynku objętość wyrzutowa krwi u osoby dorosłej wynosi 50-90 ml i zależy od masy ciała, objętości komór serca i siły skurczu mięśnia sercowego. Objętość rezerwowa to część krwi, która pozostaje w komorze w stanie spoczynku po skurczu, ale kiedy aktywność fizyczna i w stresujące sytuacje wyrzucony z komory.

To właśnie wielkość rezerwowej objętości krwi w istotny sposób przyczynia się do zwiększenia objętości wyrzutowej podczas wysiłku fizycznego. Zwiększeniu objętości wyrzutowej podczas wysiłku fizycznego sprzyja również zwiększenie powrotu krwi żylnej do serca. Podczas przechodzenia ze stanu spoczynku do wykonywania aktywności fizycznej zwiększa się objętość wyrzutowa krwi. Wartość SV wzrasta aż do osiągnięcia maksimum, które jest określone przez objętość komory. Przy bardzo intensywnych ćwiczeniach objętość wyrzutowa krwi może się zmniejszyć, ponieważ z powodu gwałtownego skrócenia czasu rozkurczu komory serca nie mają czasu na całkowite wypełnienie krwią.

Przy przejściu ze stanu spoczynku do wysiłku SV szybko wzrasta i osiąga stabilny poziom podczas intensywnej, rytmicznej pracy trwającej 5-10 minut, np. podczas treningu fizycznego.

Maksymalną wartość objętości wyrzutowej obserwuje się przy częstości akcji serca wynoszącej 130 uderzeń/min. Następnie wraz ze wzrostem obciążenia tempo przyrostu objętości wyrzutowej krwi gwałtownie maleje i przy mocy roboczej przekraczającej 1000 kgm/min wynosi już tylko 2-3 ml krwi na każde 100 kgm/min wzrostu obciążenia. Przy długotrwałych i rosnących obciążeniach objętość skoku nie zwiększa się, ale nawet nieco maleje. Utrzymanie wymaganego poziomu krążenia krwi zapewnia wyższe tętno. Pojemność minutowa serca wzrasta głównie w wyniku pełniejszego opróżnienia komór, czyli wykorzystania rezerwowej objętości krwi.

Minutowa objętość krwi (MBV) pokazuje, ile krwi jest wyrzucane z komór serca w ciągu jednej minuty. Minutową objętość krwi oblicza się za pomocą następującego wzoru:

Minutowa objętość krwi (MBV) = SV x tętno.

Ponieważ u zdrowych dorosłych objętość wyrzutowa krwi (dalej, porównując parametry osób nietrenujących i sportowców, patrz tabela 1) w spoczynku wynosi 50–90 ml, a częstość akcji serca mieści się w zakresie 60–90 uderzeń/min , wartość minutowej objętości krwi w spoczynku mieści się w przedziale 3,5-5 l/min.

Tabela 1. Różnice w możliwości rezerwowe ciała u osoby nieprzeszkolonej i sportowca (według N.V. Muravova).

Indeks	Osoba nieprzeszkolona	Stosunek	Sportowiec	Stosunek
w spoczynku A	po maksymalnym obciążeniu B		w spoczynku A	po maksymalnym obciążeniu B
Układ sercowo-naczyniowy
1. Tętno na minutę
2. Skurczowa objętość krwi
3. Minutowa objętość krwi (l)

U sportowców minimalna objętość krwi w spoczynku jest taka sama, ponieważ ich objętość wyrzutowa jest nieco większa (70-100 ml), a tętno niższe (45-65 uderzeń/min). Podczas wykonywania wysiłku fizycznego zwiększa się minutowa objętość krwi w wyniku wzrostu wartości objętości wyrzutowej krwi i częstości akcji serca.W miarę zwiększania się ilości wykonywanej aktywności fizycznej objętość wyrzutowa krwi osiąga maksimum, a następnie utrzymuje się na tym poziomie poziomie przy dalszym wzroście obciążenia. Zwiększenie minimalnej objętości krwi w takich warunkach następuje na skutek dalszego wzrostu częstości akcji serca. Po zaprzestaniu aktywności fizycznej wartości centralnych wskaźników hemodynamicznych (MOC, SV i tętno) zaczynają spadać, a po określony czas osiągnąć poziom początkowy.

U zdrowych, niewytrenowanych osób minimalna objętość krwi podczas wysiłku fizycznego może wzrosnąć do 15-20 l/min. Tę samą wielkość IOC podczas aktywności fizycznej obserwuje się u sportowców rozwijających koordynację, siłę czy szybkość.

Dla przedstawicieli sportów zespołowych (piłka nożna, koszykówka, hokej itp.) i sztuk walki (zapasy, boks, szermierka itp.) wartość IOC pod obciążeniem mieści się w przedziale 25-30 l/min, a dla poziomu elitarnego sportowcy osiągają maksymalne wartości (35-38 l/min) ze względu na dużą objętość wyrzutową (150-190 ml) i wysokie tętno (180-200 uderzeń/min).

Podczas aktywności fizycznej o umiarkowanej intensywności w pozycji siedzącej i stojącej IOC jest o około 2 l/min mniejsze niż przy wykonywaniu tego samego obciążenia w pozycji leżącej. Wyjaśnia to gromadzenie się krwi w naczyniach dolne kończyny ze względu na siłę ciężkości.

Podczas intensywnych ćwiczeń objętość minutowa może wzrosnąć 6-krotnie w porównaniu ze stanem spoczynku, a stopień wykorzystania tlenu może wzrosnąć 3-krotnie. W rezultacie dostarczanie O 2 do tkanek wzrasta około 18 razy, co na to pozwala intensywne obciążenia u osób wyszkolonych osiągają wzrost metabolizmu 15-20 razy w porównaniu z poziomem podstawowej przemiany materii.

Ważną rolę w zwiększaniu minimalnej objętości krwi podczas wysiłku fizycznego odgrywa tzw. mechanizm pompy mięśniowej. Skurczom mięśni towarzyszy ucisk żył, co natychmiast prowadzi do zwiększenia odpływu krew żylna z mięśni kończyn dolnych. Naczynia pozakapilarne (głównie żyły) ogólnoustrojowego łożyska naczyniowego (wątroba, śledziona itp.) również pełnią funkcję rezerwy ogólnej, a obkurczenie ich ścian wzmaga odpływ krwi żylnej. Wszystko to przyczynia się do zwiększonego przepływu krwi do prawej komory i szybkiego napełniania serca.

Wykonując Praca fizyczna IOC stopniowo wzrasta do stabilnego poziomu, który zależy od intensywności obciążenia i zapewnia wymagany poziom zużycie tlenu. Po zatrzymaniu obciążenia IOC stopniowo maleje. Jedynie podczas lekkiej aktywności fizycznej następuje zwiększenie minimalnej objętości krwi w wyniku zwiększenia objętości wyrzutowej i częstości akcji serca. Podczas dużego wysiłku fizycznego zapewnia się go głównie poprzez zwiększenie częstości akcji serca.

IOC zależy również od rodzaju aktywności fizycznej. Na przykład kiedy maksymalna praca z rękami, IOC wynosi tylko 80% wartości uzyskanych przy maksymalnej pracy nóg w pozycji siedzącej.

Następuje adaptacja organizmu człowieka zdrowego do aktywności fizycznej w najlepszy możliwy sposób, ze względu na wzrost zarówno objętości wyrzutowej, jak i częstości akcji serca. Najczęściej korzystają z nich sportowcy najlepsza opcja adaptacja do wysiłku, ponieważ ze względu na obecność dużej rezerwowej objętości krwi podczas wysiłku następuje bardziej znaczący wzrost objętości wyrzutowej. U pacjentów kardiologicznych, przystosowując się do aktywności fizycznej, obserwuje się suboptymalną opcję, ponieważ z powodu braku rezerwowej objętości krwi adaptacja następuje tylko ze względu na wzrost częstości akcji serca, co powoduje pojawienie się objawy kliniczne: kołatanie serca, duszność, ból w okolicy serca itp.

Ocena zdolności adaptacyjnych mięśnia sercowego w diagnostyka funkcjonalna stosowany jest wskaźnik rezerwy funkcjonalnej (FR). Wskaźnik rezerwy czynnościowej mięśnia sercowego wskazuje, ile razy minutowa objętość krwi podczas aktywności fizycznej przekracza poziom spoczynkowy.

Jeżeli maksymalna minutowa objętość krwi pacjenta podczas wysiłku wynosi 28 l/min, a w spoczynku 4 l/min, wówczas jego rezerwa funkcjonalna mięśnia sercowego wynosi siedem. Ta wartość rezerwy czynnościowej mięśnia sercowego wskazuje, że podczas wykonywania aktywności fizycznej mięsień sercowy pacjenta jest w stanie zwiększyć swoją wydajność 7-krotnie.

Długotrwała aktywność sportowa pomaga zwiększyć rezerwę funkcjonalną mięśnia sercowego. Największą rezerwę funkcjonalną mięśnia sercowego obserwuje się u przedstawicieli sportu dla rozwoju wytrzymałości (8-10 razy). Rezerwa funkcjonalna mięśnia sercowego jest nieco mniejsza (6-8 razy) u sportowców zespołowych i przedstawicieli sztuk walki. U sportowców rozwijających siłę i szybkość rezerwa funkcjonalna mięśnia sercowego (4-6 razy) niewiele różni się od rezerwy u zdrowych, nietrenujących osób. Zmniejszenie rezerwy czynnościowej mięśnia sercowego mniej niż czterokrotnie wskazuje na zmniejszenie funkcji pompowania serca podczas wysiłku fizycznego, co może wskazywać na rozwój przeciążenia, przetrenowania lub choroby serca. U pacjentów kardiologicznych zmniejszenie rezerwy czynnościowej mięśnia sercowego wynika z braku rezerwowej objętości krwi, co nie pozwala na zwiększenie objętości wyrzutowej krwi podczas wysiłku i zmniejszenia kurczliwości mięśnia sercowego, ograniczając funkcję pompowania serca .

Mięsień sercowy kurczy się aż do 4 miliardów razy w ciągu życia człowieka, dostarczając do tkanek i narządów aż do 200 milionów litrów krwi. Tak zwany rzut serca warunki fizjologiczne waha się od 3,2 do 30 l/min. Przepływ krwi w narządach zmienia się, podwaja, w zależności od siły ich funkcjonowania, co jest określane i charakteryzowane przez kilka wskaźników hemodynamicznych.

Parametry hemodynamiczne

Objętość krwi udarowej (skurczowej) (SV) to ilość płyn biologiczny, które serce wyrzuca w jednym skurczu. Wskaźnik ten jest powiązany z wieloma innymi. Należą do nich minutowa objętość krwi (MBV) – ilość wyrzucana przez jedną komorę w ciągu 1 minuty, a także liczba skurczów serca (HR) – czyli suma uciśnięć serca w jednostce czasu.

Wzór na obliczenie MKOl jest następujący:

MKOl = SV * HR

Na przykład SV wynosi 60 ml, a tętno w ciągu 1 minuty wynosi 70, wówczas IOC wynosi 60 * 70 = 4200 ml.

Aby określić yobjętość prezentu serca, musisz podzielić IOC przez tętno.

Inne parametry hemodynamiczne obejmują objętość końcoworozkurczową i skurczową. W pierwszym przypadku (EDV) jest to ilość krwi wypełniająca komorę pod koniec rozkurczu (w zależności od płci i wieku – w przedziale od 90 do 150 ml).

Końcowa objętość skurczowa (ESV) to wartość pozostająca po skurczu. W spoczynku wynosi mniej niż 50% rozkurczu, około 55-65 ml.

Frakcja wyrzutowa (EF) jest miarą wydajności pracy serca przy każdym uderzeniu. Procent objętości krwi wpływającej do aorty z komory podczas skurczu. U zdrowej osoby liczba ta jest normalna, w spoczynku wynosi 55-75%, a podczas aktywności fizycznej sięga 80%.

Minimalna objętość krwi bez napięcia wynosi 4,5-5 litrów. Kiedy przechodzisz na intensywny ćwiczenia fizyczne wskaźnik wzrasta do 15 l/min lub więcej. W ten sposób układ sercowy zaspokaja zapotrzebowanie tkanek i narządów na składniki odżywcze i tlen w celu utrzymania metabolizmu.

Parametry hemodynamiczne krwi zależą od treningu. Wartość objętości skurczowej i minutowej wzrasta wraz z upływem czasu niewielki wzrost liczba uderzeń serca. U osób nieprzeszkolonych częstość akcji serca wzrasta, a pojemność minutowa skurczowa pozostaje prawie niezmieniona. Wzrost SV zależy od zwiększenia przepływu krwi do serca, po czym SV również się zmienia.

Metody określania wartości czynnościowych serca

Zmiana wskaźnika MKOl następuje z powodu:

• Wartości CV;
• tętno.

Istnieje kilka metod pomiaru udaru i rzutu serca:

• analiza gazów;
• rozcieńczanie barwników;
• radioizotop;
• Fizyka i matematyka.

Fizyczna i matematyczna metoda obliczania parametrów jest najskuteczniejsza w dzieciństwie ze względu na brak wpływu i wpływu na badaną osobę.

Wzór Starra na pomiar objętości skurczowej jest następujący:

SD = 90,97 + 0,54* PD - 0,57 * DD - 0,61 * V

CO - objętość skurczowa, ml; PP - ciśnienie tętna, mm Hg. Sztuka.; DD - ciśnienie rozkurczowe, mm Hg. Sztuka.; B. - wiek. Aby określić PP, ciśnienie rozkurczowe odejmuje się od ciśnienia skurczowego.

Normy objętości wyrzutowej dla dorosłych i dzieci

Wartość ta zależy od płci, wieku i sprawności organizmu. Z biegiem lat tętno staje się wolniejsze, w związku z czym wydajność wyrzutowa wzrasta bardziej zauważalnie niż minutowa. UOC w zależności od wieku:

Wskaźnik IOC zależy od masy ciała dziecka, z wiekiem maleje, a nie rośnie. Z tego powodu wartości względne są wyższe u noworodków i niemowląt.

U dzieci obu płci w wieku poniżej 10 lat wskaźniki są prawie identyczne. Począwszy od 11. roku życia parametry wzrastają, ale w większym stopniu u chłopców (w wieku 14-16 lat ich IOC wynosi 4,6 l, a u dziewcząt 3,7).

Hemodynamikę charakteryzuje także wskaźnik sercowy (CI) – jest to stosunek IOC do powierzchni ciała. U dzieci może wynosić od 1,8 do 4,5 l/m2, niezależnie od wieku. Średnia wartość wynosi 3,1 l/m2.

Czynniki wpływające na hemodynamikę

Dokonując pomiaru tych wskaźników, lekarz musi mieć świadomość czynników, które mogą prowadzić do zmian w funkcjonowaniu.

Aby napełnić serce krwiąi objętość końcoworozkurczowąwpływ:

• ilość płynu biologicznego przedostającego się do organizmu prawy przedsionek z wielkie koło krążenie krwi;
• objętość krwi krążącej;
• synchronizacja przedsionków i komór;
• czas trwania rozkurczu (rozkurcz mięśnia sercowego).

Powyżej normy objętość skokową i minutową określa się, gdy:

• zatrzymywanie wody i sodu;
• pozioma pozycja ciała (wzrost powrotu żylnego do prawego przedsionka);
• trening fizyczny, skurcze mięśni;
• stres, duży niepokój.

Poniżej prawidłowej pojemności minutowej serca określa się:

• utrata krwi, odwodnienie, wstrząs;
• pionowa pozycja ciała;
• zwiększone ciśnienie w klatce piersiowej (niedrożność płuc, ciężki nieproduktywny kaszel, odma opłucnowa);
• brak aktywności fizycznej;
• przyjmowanie leków obniżających ciśnienie krwi i rozszerzających żyły;
• arytmie;
• organiczna patologia mięśnia sercowego (stwardnienie mięśnia sercowego, kardiomiopatia rozstrzeniowa, dystrofia mięśnia sercowego).

Funkcja serca jest zaburzona leki. Zwiększ kurczliwość mięśnia sercowego i zwiększ poziom adrenaliny IOC, kardioglikozydów, noradrenaliny. Barbiturany, beta-blokery i leki antyarytmiczne zmniejszają pojemność minutową serca.

Ilość krwi wyrzucanej przez komorę serca do tętnic na minutę jest ważnym wskaźnikiem stanu funkcjonalnego układu sercowo-naczyniowego (CVS) i nazywa się objętość minutowa krew (IOC). Jest taki sam dla obu komór iw spoczynku wynosi 4,5–5 litrów.

Ważną cechę funkcji pompowania serca podaje: objętość wyrzutowa , nazywane również objętość skurczowa Lub wyrzut skurczowy . Objętość udaru- ilość krwi wyrzucanej przez komorę serca do układu tętniczego w jednym skurczu. (Jeśli podzielimy IOC przez tętno na minutę, otrzymamy skurczowy objętość (CO) przepływu krwi.) Przy skurczu serca 75 uderzeń na minutę wynosi 65–70 ml, podczas pracy wzrasta do 125 ml. U sportowców w spoczynku wynosi 100 ml, podczas pracy wzrasta do 180 ml. Oznaczanie MOC i CO jest szeroko stosowane w klinice.

Frakcja wyrzutowa (EF) – wyrażony w procentach stosunek objętości wyrzutowej serca do objętości końcoworozkurczowej komory. EF w spoczynku u zdrowego człowieka wynosi 50-75%, a podczas wysiłku fizycznego może osiągnąć 80%.

Objętość krwi w jamie komory, którą zajmuje ona przed skurczem końcoworozkurczowe objętość (120–130 ml).

Objętość końcowoskurczowa (ECO) to ilość krwi pozostająca w komorze bezpośrednio po skurczu. W spoczynku wynosi mniej niż 50% EDV, czyli 50-60 ml. Część tej objętości krwi to objętość rezerwowa.

Objętość rezerwowa jest realizowana, gdy CO wzrasta pod obciążeniem. Zwykle wynosi 15–20% wartości końcoworozkurczowej.

Objętość krwi w jamach serca pozostała po całkowitym wykorzystaniu objętości rezerwowej przy maksymalnym skurczu pozostały tom. Wartości CO i IOC nie są stałe. Podczas aktywności mięśni IOC wzrasta do 30–38 l z powodu zwiększonej częstości akcji serca i zwiększonego poziomu CO2.

Do oceny kurczliwości mięśnia sercowego wykorzystuje się szereg wskaźników. Należą do nich: frakcja wyrzutowa, szybkość wydalania krwi w fazie szybkiego napełniania, szybkość wzrostu ciśnienia w komorze w okresie stresu (mierzona sondą komory)/

Szybkość wydalania krwi zmiany w badaniu USG Doppler serca.

Szybkość wzrostu ciśnienia w jamach komór jest uważany za jeden z najbardziej wiarygodnych wskaźników kurczliwości mięśnia sercowego. Dla lewej komory normalna wartość tego wskaźnika wynosi 2000-2500 mmHg/s.

Spadek frakcji wyrzutowej poniżej 50%, zmniejszenie szybkości wydalania krwi i tempo wzrostu ciśnienia wskazują na zmniejszenie kurczliwości mięśnia sercowego i możliwość rozwoju niewydolności funkcji pompowania serca.

Wartość IOC podzieloną przez powierzchnię ciała w m2 określa się jako: wskaźnik sercowy(l/min/m2).

SI = MOK/S (l/min×m2)

Jest wskaźnikiem funkcji pompowania serca. Zwykle wskaźnik sercowy wynosi 3–4 l/min×m2.

MKOl, UOC i SI łączy wspólna koncepcja rzut serca.

Jeśli znane są IOC i ciśnienie krwi w aorcie (lub tętnicy płucnej), można określić pracę zewnętrzną serca

P = MKOl × BP

P - praca serca na minutę w kilogramach (kg/m).

MOC - minutowa objętość krwi (l).

Ciśnienie krwi to ciśnienie w metrach słupa wody.

W spoczynku fizycznym praca zewnętrzna serca wynosi 70–110 J, podczas pracy wzrasta do 800 J, dla każdej komory z osobna.

Zatem pracę serca determinują 2 czynniki:

1. Ilość przepływającej do niego krwi.

2. Opór naczyniowy podczas wydalania krwi do tętnic (aorty i tętnicy płucnej). Kiedy serce nie jest w stanie przepompować całej krwi do tętnic przy danym oporze naczyniowym, pojawia się niewydolność serca.

Wyróżnia się 3 rodzaje niewydolności serca:

1. Niewydolność spowodowana przeciążeniem, gdy na serce przy normalnej kurczliwości stawiane są nadmierne wymagania, z powodu wad, nadciśnienia.

2. Niewydolność serca na skutek uszkodzenia mięśnia sercowego: infekcje, zatrucia, niedobory witamin, zaburzenia krążenia wieńcowego. Jednocześnie zmniejsza się funkcja skurczowa serca.

3. Mieszana forma niewydolności - z reumatyzmem, zmianami dystroficznymi w mięśniu sercowym itp.

Cały kompleks przejawów czynności serca rejestruje się przy użyciu różnych technik fizjologicznych - kardiografy: EKG, elektrokimografia, balistokardiografia, dynamokardiografia, kardiografia wierzchołkowa, kardiografia ultradźwiękowa itp.

Metodą diagnostyczną dla kliniki jest elektryczna rejestracja ruchu konturu cienia serca na ekranie aparatu rentgenowskiego. Fotokomórkę podłączoną do oscyloskopu przykłada się do ekranu na krawędziach konturu serca. W miarę poruszania się serca zmienia się oświetlenie fotokomórki. Rejestruje to oscyloskop w postaci krzywej skurczu i relaksacji serca. Ta technika nazywa się elektrokimografia.

Kardiogram wierzchołkowy rejestrowane przez dowolny system wykrywający niewielkie lokalne ruchy. Czujnik mocuje się w 5. przestrzeni międzyżebrowej, powyżej miejsca impulsu sercowego. Charakteryzuje wszystkie fazy cykl serca. Ale nie zawsze możliwe jest zarejestrowanie wszystkich faz: impuls sercowy jest rzutowany inaczej, a część siły przykładana jest do żeber. Zarejestruj się za pomocą różne osoby i może się różnić w zależności od osoby, w zależności od stopnia rozwoju warstwy tłuszczu itp.

W klinice stosowane są także metody badawcze oparte na wykorzystaniu ultradźwięków - Kardiografia USG.

Wibracje ultradźwiękowe o częstotliwości 500 kHz i wyższej wnikają głęboko w tkanki generowane przez emitery ultradźwiękowe przykładane do powierzchni klatki piersiowej. Ultradźwięki odbijają się od tkanek o różnej gęstości - od zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni serca, od naczyń krwionośnych, od zastawek. Określany jest czas potrzebny odbitym ultradźwiękom na dotarcie do urządzenia przechwytującego.

Jeśli powierzchnia odbijająca się poruszy, zmienia się czas powrotu drgań ultradźwiękowych. Metodą tą można rejestrować zmiany konfiguracji struktur serca podczas jego pracy w postaci krzywych zarejestrowanych z ekranu kineskopu. Techniki te nazywane są nieinwazyjnymi.

Techniki inwazyjne obejmują:

Cewnikowanie jam serca. W środkowy koniec otwartej żyły ramiennej wprowadza się elastyczną sondę cewnikową i wciska w stronę serca (w jego prawą połowę). Sondę wprowadza się do aorty lub lewej komory przez tętnicę ramienną.

Skanowanie USG- źródło ultradźwięków wprowadza się do serca za pomocą cewnika.

Angiografia to badanie ruchów serca w polu promieni rentgenowskich itp.

Mechaniczne i dźwiękowe objawy czynności serca. Dźwięki serca, ich geneza. Polikardiografia. Porównanie czasów okresów i faz cyklu sercowego EKG i FCG oraz mechanicznych objawów czynności serca.

Bicie serca. Podczas rozkurczu serce przybiera kształt elipsoidy. W czasie skurczu przybiera kształt kuli, zmniejsza się jej średnica podłużna, a zwiększa się średnica poprzeczna. Podczas skurczu wierzchołek unosi się i naciska na przednią ścianę klatki piersiowej. Impuls sercowy pojawia się w 5. przestrzeni międzyżebrowej, co można zarejestrować ( kardiografia wierzchołkowa). Wypychanie krwi z komór i jej przemieszczanie się po naczyniach, na skutek odrzutu reaktywnego, powoduje drgania całego ciała. Rejestracja tych oscylacji nazywa się balistokardiografia. Pracy serca towarzyszą także zjawiska dźwiękowe.

Dźwięki serca. Podczas słuchania serca wykrywane są dwa tony: pierwszy jest skurczowy, drugi rozkurczowy.

Skurczowe ton jest niski, przeciągły (0,12 s). W jego genezę zaangażowanych jest kilka nakładających się elementów:

1. Element zamykający zastawkę mitralną.

2. Zamknięcie zastawki trójdzielnej.

3. Płucny ton wydalania krwi.

4. Aortyczny ton wydalania krwi.

Charakterystyka pierwszego tonu zależy od napięcia zastawek płatków, napięcia nici ścięgnistych, mięśni brodawkowatych i ścian mięśnia sercowego.

Składniki wydalania krwi występują, gdy ściany są napięte wielkie statki. Pierwszy dźwięk jest wyraźnie słyszalny w 5. lewej przestrzeni międzyżebrowej. W patologii geneza pierwszego tonu obejmuje:

1. Element otwierający zastawkę aortalną.

2. Otwarcie zastawki płucnej.

3. Rozciąganie tonów tętnica płucna.

4. Ton rozciągania aorty.

Wzmocnienie pierwszego tonu może nastąpić w przypadku:

1. Hiperdynamika: aktywność fizyczna, emocje.

Kiedy dochodzi do naruszenia związku czasowego między skurczem przedsionków i komór.

Jeśli wypełnienie lewej komory jest słabe (szczególnie z zwężenie zastawki dwudzielnej gdy zawory nie są całkowicie otwarte). Trzecia możliwość wzmocnienia pierwszego tonu ma istotne znaczenie diagnostyczne.

Osłabienie pierwszego dźwięku jest możliwe w przypadku niedomykalności zastawki mitralnej, gdy zastawki nie zamykają się szczelnie, z uszkodzeniem mięśnia sercowego itp.

II ton - rozkurczowy(wysoki, krótki 0,08 s). Występuje, gdy napięcie jest zamknięte zastawki półksiężycowe. Na sfigmogramie jest to odpowiednik incisura. Im wyższe ciśnienie w aorcie i tętnicy płucnej, tym wyższy ton. Słychać go dobrze w II przestrzeni międzyżebrowej, po prawej i lewej stronie mostka. Nasila się przy stwardnieniu aorty wstępującej i tętnicy płucnej. Dźwięki pierwszego i drugiego tonu serca najlepiej odwzorowują kombinację dźwięków podczas wymawiania frazy „LAB-DAB”.