Minutový objem srdce (mos).

Zdvihový objem (SV)

Množství krve vypuzené ze srdeční komory za jeden tep se nazývá zdvihový objem (SV). V klidu je tepový objem u dospělého 50-90 ml a závisí na tělesné hmotnosti, objemu srdečních komor a síle kontrakce srdečního svalu. Rezervní objem je část krve, která po kontrakci zůstává v klidu v komoře, ale při fyzické námaze a ve stresových situacích je z komory vytlačena.

Právě hodnota rezervního objemu krve se velkou měrou podílí na zvýšení zdvihového objemu krve při zátěži. Zvýšení SV při fyzické námaze je také usnadněno zvýšením žilního návratu krve do srdce. Při přechodu z klidu do cvičení se zdvihový objem krve zvyšuje. Nárůst hodnoty SV jde až do dosažení maxima, které je dáno objemem komory. Při velmi intenzivní zátěži se může zdvihový objem krve snížit, protože v důsledku prudkého zkrácení trvání diastoly nemají srdeční komory čas na úplné naplnění krve.

Při přechodu z klidového stavu do zátěže se SV rychle zvyšuje a stabilní úrovně dosahuje při intenzivní rytmické práci v délce 5-10 minut např. při fyzickém tréninku.

Maximální hodnota tepového objemu je pozorována při srdeční frekvenci 130 tepů/min. S rostoucí zátěží dále prudce klesá rychlost nárůstu zdvihového objemu krve a při pracovním výkonu nad 1000 kgm/min jsou to pouze 2-3 ml krve na každých 100 kgm/min zvýšení zátěže. Při delším a rostoucím zatížení se zdvihový objem již nezvyšuje, ale dokonce poněkud klesá. Udržení potřebné úrovně krevního oběhu je zajištěno vyšší tepovou frekvencí. Srdeční výdej se zvyšuje především díky úplnějšímu vyprázdnění komor, tedy využitím rezervního objemu krve.

Minutový objem krve (MBV) měří, kolik krve je vypuzeno ze srdečních komor za jednu minutu. Hodnota minutového objemu krve se vypočítá podle následujícího vzorce:

Minutový objem krve (MOV) \u003d VV x HR.

Vzhledem k tomu, že u zdravých dospělých osob je tepový objem krve (dále při srovnání parametrů netrénovaných osob a sportovců, viz tabulka 1) v klidu 50-90 ml a srdeční frekvence se pohybuje v rozmezí 60-90 tepů/min. hodnota minutového krevního objemu v klidu se pohybuje v rozmezí 3,5-5 l / min.

Tabulka 1. Rozdíly v rezervních schopnostech těla u netrénovaného člověka a sportovce (podle N.V. Muravova).

Indikátor	netrénovaný člověk	Poměr	Sportovec	Poměr
v klidu A	po maximálním zatížení B		v klidu A	po maximálním zatížení B
Kardiovaskulární systém
1. Tepová frekvence za minutu
2. Systolický objem krve
3. Minutový objem krve (l)

U sportovců je hodnota minutového objemu krve v klidu stejná, protože hodnota zdvihového objemu je o něco vyšší (70-100 ml) a srdeční frekvence je nižší (45-65 tepů / min). Při provádění fyzické aktivity se minutový objem krve zvyšuje v důsledku zvýšení velikosti tepového objemu krve a srdeční frekvence.S rostoucí velikostí prováděného cvičení dosáhne tepový objem krve svého maxima a poté zůstává na této úrovni s dalším zvýšením zátěže. Ke zvýšení minutového objemu krve za takových podmínek dochází v důsledku dalšího zvýšení srdeční frekvence. Po ukončení fyzické aktivity začnou hodnoty centrálních hemodynamických parametrů (MBC, VR a HR) klesat a po určité době dosáhnou výchozí úrovně.

U zdravých netrénovaných lidí se může hodnota minutového objemu krve při zátěži zvýšit na 15-20 l/min. Stejná hodnota IOC při fyzické aktivitě je pozorována u sportovců, kteří rozvíjejí koordinaci, sílu nebo rychlost.

Pro zástupce kolektivních sportů (fotbal, basketbal, hokej atd.) a bojových umění (zápas, box, šerm atd.) se hodnota IOC při zátěži pohybuje v rozmezí 25-30 l/min a pro sportovce o elitní úroveň dosahuje maximálních hodnot (35-38 l/min) díky velké hodnotě zdvihového objemu (150-190 ml) a vysoké tepové frekvenci (180-200 tepů/min).

Při fyzické aktivitě střední intenzity v sedě a ve stoje je IOC přibližně o 2 l/min nižší než při provádění stejného cvičení v poloze na zádech. To se vysvětluje hromaděním krve v cévách dolních končetin v důsledku působení gravitace.

Při intenzivním cvičení se minutový objem může zvýšit 6krát ve srovnání se stavem klidu, faktor využití kyslíku - 3krát. V důsledku toho se dodávka O 2 do tkání zvyšuje přibližně 18krát, což umožňuje u trénovaných jedinců dosáhnout 15–20násobného zvýšení metabolismu ve srovnání s úrovní bazálního metabolismu při intenzivní zátěži.

Ve zvýšení minutového objemu krve při zátěži hraje důležitou roli tzv. mechanismus svalové pumpy. Svalová kontrakce je doprovázena stlačením žil v nich, což okamžitě vede ke zvýšení odtoku žilní krve ze svalů dolních končetin. Postkapilární cévy (hlavně žíly) systémového cévního řečiště (játra, slezina aj.) působí také jako součást celkového rezervního systému a kontrakce jejich stěn zvyšuje odtok žilní krve. To vše přispívá ke zvýšenému průtoku krve do pravé komory a rychlému plnění srdce.

Při výkonu fyzické práce se IOC postupně zvyšuje na stabilní úroveň, která závisí na intenzitě zátěže a zajišťuje potřebnou úroveň spotřeby kyslíku. Po ukončení zátěže IOC postupně klesá. Pouze při lehké fyzické námaze dochází ke zvýšení minutového objemu krevního oběhu v důsledku zvýšení zdvihového objemu a srdeční frekvence. Při velké fyzické námaze je zajištěna především zvýšením tepové frekvence.

MOV také závisí na typu fyzické aktivity. Například při maximální práci paží je IOC pouze 80 % hodnot získaných při maximální práci nohou v sedě.

Adaptace těla zdravých lidí na pohybovou aktivitu probíhá optimálním způsobem, a to zvýšením hodnoty jak tepového objemu, tak tepové frekvence. Sportovci používají nejoptimálnější variantu přizpůsobení zátěži, protože díky přítomnosti velkého rezervního objemu krve během cvičení dochází k výraznějšímu nárůstu zdvihového objemu. U kardiaků je při adaptaci na fyzickou aktivitu zaznamenána neoptimální varianta, protože kvůli nedostatku rezervního objemu krve dochází k adaptaci pouze zvýšením srdeční frekvence, což způsobuje výskyt klinických příznaků: bušení srdce, dušnost dech, bolest v srdci atd.

Pro posouzení adaptační kapacity myokardu ve funkční diagnostice se používá funkční rezervní index (FR). Ukazatel funkční rezervy myokardu udává, kolikrát minutový objem krve při zátěži převyšuje klidovou hladinu.

Pokud má pacient nejvyšší minutový objem krve při zátěži 28 l/min a v klidu 4 l/min, pak je jeho funkční rezerva myokardu sedm. Tato hodnota funkční rezervy myokardu ukazuje, že při provádění fyzické aktivity je myokard subjektu schopen zvýšit svou výkonnost 7x.

Dlouhodobé sportování přispívá ke zvýšení funkční rezervy myokardu. Největší funkční rezerva myokardu je pozorována u zástupců sportu pro rozvoj vytrvalosti (8-10krát). Poněkud méně (6-8krát) funkční rezerva myokardu u sportovců týmových sportů a zástupců bojových umění. U sportovců rozvíjejících sílu a rychlost se funkční rezerva myokardu (4-6krát) jen málo liší od zásob zdravých netrénovaných jedinců. Snížení funkční rezervy myokardu méně než čtyřnásobek ukazuje na snížení čerpací funkce srdce při zátěži, což může naznačovat rozvoj přetížení, přetrénování nebo srdečního onemocnění. U kardiaků je snížení funkční rezervy myokardu způsobeno nedostatkem rezervního objemu krve, který neumožňuje zvýšení tepového objemu při zátěži, a snížením kontraktility myokardu, což omezuje čerpací funkci srdečního svalu. srdce.

Cévní nebo systolický objem srdce (VV)- množství krve vypuzené srdeční komorou při každé kontrakci, minutový objem (MV) - množství krve vypuzené komorou za minutu. Hodnota SV závisí na objemu srdečních dutin, funkčním stavu myokardu a potřebě krve v těle.

Minutový objem primárně závisí na potřebách těla na kyslík a živiny. Jelikož se potřeba těla na kyslík neustále mění v důsledku měnících se podmínek vnějšího i vnitřního prostředí, je hodnota srdečního výdeje velmi proměnlivá.

Ke změně hodnoty MOV dochází dvěma způsoby:

prostřednictvím změny hodnoty UO;

prostřednictvím změn srdeční frekvence.

Existují různé metody pro stanovení mrtvice a minutových objemů srdce: plynové analytické, ředicí metody barviv, radioizotopové a fyzikálně-matematické.

Fyzikální a matematické metody v dětství mají oproti ostatním výhody vzhledem k absenci škodlivosti nebo jakéhokoli zájmu o subjekt, možnosti libovolně častého stanovení těchto hemodynamických parametrů.

Velikost úderu a minutový objem se zvyšuje s věkem, zatímco VR se mění výrazněji než minutový objem, protože srdeční frekvence se s věkem zpomaluje. U novorozenců je SV 2,5 ml, ve věku 1 rok - 10,2 ml, 7 let - 23 ml, 10 let - 37 ml, 12 let - 41 ml, od 13 do 16 let - 59 ml (S. E. Sovetov, 1948 NA Shalkov, 1957).

U dospělých je UV 60-80 ml. Parametry MOV, vztažené k tělesné hmotnosti dítěte (na 1 kg hmotnosti), se s věkem nezvyšují, ale naopak snižují. Relativní hodnota IOC srdce, která charakterizuje potřebu krve v těle, je tedy vyšší u novorozenců a kojenců.

Úderové a minutové objemy srdce jsou u chlapců a dívek ve věku 7 až 10 let téměř stejné. Od 11 let oba ukazatele rostou jak u dívek, tak u chlapců, ale u druhých se zvyšují výrazněji (MOC dosahuje do 14-16 let u dívek 3,8 litru, u chlapců 4,5 litru).

Rozdíly mezi pohlavími v uvažovaných hemodynamických parametrech jsou tedy odhaleny po 10 letech. Kromě tepových a minutových objemů je hemodynamika charakterizována srdečním indexem (CI - poměr IOC k povrchu těla), CI se u dětí pohybuje v širokém rozmezí - od 1,7 do 4,4 l/m 2, přičemž jeho vztah s věkem se nezjišťuje (průměrná hodnota SI pro věkové skupiny ve školním věku se blíží 3,0 l/m 2).

"Dětská hrudní chirurgie", V.I. Struchkov

Při fyzické námaze se mění funkční ukazatele práce srdce. Zvyšuje se srdeční frekvence, zvyšuje se tepový objem srdce, mění se parametry průtoku krve, zvyšuje se dechová frekvence, dochází ke změnám v jiných orgánech. Je velmi důležité, aby ukazatele práce srdce nepřekračovaly omezující normy, zejména u lidí s onemocněním kardiovaskulárního systému.

Normální srdeční frekvence (HR) za minutu u dospělých

Hlavní ukazatele srdeční funkce u dospělých jsou následující:

• normální tepová frekvence v klidu je 65 tepů / min: pro trénované lidi - 50 - 60 tepů / min, pro netrénované lidi - 70-80 tepů / min;
• srdeční frekvence klesá s věkem;
• srdeční frekvence za minutu u žen je o 5-6 tepů vyšší než u mužů;
• Srdeční frekvence se zvýší o 10 % při sezení a o 20 % při stoji;
• během spánku se srdeční frekvence snižuje o 5-7 tepů / min;
• po jídle, zejména bílkovin, do 3 hodin se srdeční frekvence zvýší o 3-5 úderů / min;

Tepová frekvence se u dospělých zvyšuje úměrně teplotě okolí (při zvýšení tělesné teploty o 10 C se srdeční frekvence zvyšuje o 10 tepů/min) a intenzitě fyzické aktivity.

Normy mrtvice a minutového objemu srdce

U fyzicky aktivního člověka, ve srovnání s "gaučákem", s rozdílem tepové frekvence 20 tepů/min, srdce bije o 30 000 tepů méně často za 1 hodinu a více než 1 300 000 tepů za jeden rok.

V klidu (během diastoly, relaxace) se objem krve v komoře skládá ze tří složek:

• systolický (šokový) objem vytlačený během srdeční kontrakce;
• rezervní objem, který zvyšuje šok se zvýšením kontraktilní funkce myokardu (například při zátěži);
• zbytkový objem, který není vysunut z komory ani při maximální kontrakci myokardu.

S nárůstem fyzické aktivity se zvyšuje rychlost tepového objemu srdce v důsledku rezervního objemu. Po vyčerpání rezervního objemu krve se nárůst tepového objemu zastaví a při velmi vysoké zátěži se dokonce sníží, protože nedojde k účinnému naplnění srdce.

Detrénované srdce pracuje nehospodárně a na jakoukoli zátěž reaguje především zvýšením tepové frekvence, nikoli zvýšením tepové frekvence. Pravidelná fyzická aktivita postupně zvyšuje výkon srdce, které, relativně méně často, ale silněji kontrahuje, je schopno zajistit normální prokrvení všech svalů zahrnutých do zátěže.

Srdce netrénovaného člověka v klidu vytlačí do aorty při jedné kontrakci 50-70 ml krve. Pravidelné cvičení zlepšuje srdeční činnost a zvyšuje zdvihový objem na 90-110 ml v klidu.

Minutový objem srdce je určen tepovým objemem a srdeční frekvencí. Při fyzické aktivitě se MOS zvyšuje díky tomu, že při aktivní svalové kontrakci dochází ke kompresi žil, zvyšuje se odtok krve ze všech orgánů a srdce se rychleji plní krví. MOS se na začátku práce vlivem zdvihového objemu a adekvátního zvýšení tepové frekvence postupně zvyšuje a při dosažení určitého výkonu se ustálí.

Typy průtoku krve a jeho normy: rychlost a ukazatele průtoku krve

Pro vytvoření příznivých podmínek pro metabolické procesy při fyzické námaze je kromě zvýšení srdečního výdeje nutná redistribuce průtoku krve v orgánech a tkáních. Existuje několik typů průtoku krve, mezi nimi svalový, koronární, cerebrální a plicní.

Průtok krve ve svalech. Při fyzické aktivitě se zvyšuje tepová frekvence, objem krve, která je vytlačována ze srdce do cév, a krevní tlak. To vše je nutné, aby se do pracujících svalů, do kterých prostupují tenké cévy (kapiláry), dostalo více kyslíku. Někteří z nich pracují, jiní spí. Při fyzické práci se kapiláry „probouzejí“ a jsou také zahrnuty do práce. V důsledku toho se zvětšuje povrch, přes který dochází k výměně kyslíku mezi krví a tkání. Právě to odborníci považují za hlavní faktor, který zajišťuje vysoký výkon srdce.

Podíl průtoku krve ve svalech v poměru k celkovému průtoku krve v těle se zvyšuje z 20 % v klidu na 80 % při maximální zátěži.

Koronární průtok krve:

• Přivádí krev do srdečního svalu pravou a levou koronární tepnou;
• indikátory koronárního průtoku krve v klidu - 60-70 ml / min na 100 g myokardu;
• při zatížení se zvýší více než 5krát;
• rychlost koronárního průtoku krve je regulována metabolickými procesy v myokardu a tlakem v aortě.

Plicní průtok krve:

• rychlost průtoku krve v plicích je dána polohou těla. V klidu: vleže - 15 % z celkového objemu krve, vestoje - o 20 % méně než vleže;
• kardiopulmonální průtok krve se při zátěži zvyšuje a je redistribuován v důsledku zvýšení plicní složky (z 600 ml na 1400 ml) a poklesu srdeční;
• při intenzivní fyzické námaze se plocha průřezu plicních kapilár zvyšuje 2-3krát a rychlost krve procházející plícemi se zvyšuje 2-2,5krát.

Průtok krve ve vnitřních orgánech. V klidu tvoří krevní oběh ve vnitřních orgánech 50 % srdečního výdeje. S nárůstem fyzické aktivity se snižuje a na vrcholu je pouze 3-4%. Tím je zajištěno optimální prokrvení pracujících svalů, srdce a plic.

Podíl průtoku krve ve vnitřních orgánech klesá z 50 % v klidu na 3-4 % při maximální zátěži.

Vlastnosti dechové frekvence při fyzické námaze

Hloubka a frekvence dýchání při fyzické námaze se zvyšuje v důsledku intenzity kontrakcí dýchacích svalů: bránice a mezižeberních kostí. Čím více jsou trénovaní, tím efektivnější je ventilace plic, která se zvyšuje s rostoucí zátěží a potřebou kyslíku. Při maximální zátěži se může zvýšit 20–25krát ve srovnání s klidovým stavem v důsledku zvýšení frekvence (až 60–70 za minutu) a objemu (z 15 na 50 % vitální kapacity plic) dýchání. U trénovaných lidí se zvyšuje vitální kapacita, objem cirkulujícího vzduchu, maximální ventilace a snižuje se klidová dechová frekvence. Zvláštností dýchání při fyzické námaze je, že pravidelným tréninkem lze zvýšit maximální spotřebu kyslíku o 15 - 30%.

Po vdechnutí se kyslík, procházející horními dýchacími cestami a plícemi, dostává do krve. Malý podíl kyslíku se rozpouští v krevní plazmě, většina se váže na speciální bílkovinu – hemoglobin, který je obsažen v červených krvinkách. Je to on, kdo přenáší kyslík do pracujících svalů.

Spotřeba kyslíku roste s intenzitou zátěže. Přichází však bod, kdy dýchání během cvičení již není doprovázeno zvýšením spotřeby kyslíku. Tato úroveň se nazývá maximální příjem kyslíku.

Oxid uhličitý, který uvolňujeme při výdechu, je nejdůležitějším regulátorem funkce vnitřních orgánů. Jeho nedostatek vede ke křečím průdušek, cév, střev a může být jednou z příčin anginy pectoris, arteriální hypertenze, průduškového astmatu, žaludečních vředů, kolitidy. Aby se zabránilo nedostatku oxidu uhličitého v těle, nedoporučuje se dýchat příliš zhluboka. Za užitečné je považováno „mělké“ dýchání, při kterém přetrvává touha dýchat hlouběji.

Článek přečten 30 123 krát.

Vrhá určité množství krve do cév. V tomto hlavní funkce srdce. Jedním z ukazatelů funkčního stavu srdce je proto hodnota minutových a tepových (systolických) objemů. Studium hodnoty minutového objemu má praktický význam a využívá se ve fyziologii sportu, klinické medicíně a profesionální hygieně.

Množství krve vypuzené srdcem za minutu se nazývá minutový objem krve(IOC). Množství krve vypumpované srdcem za jeden úder se nazývá mrtvice (systolický) objem krve(WOK).

Minutový objem krve u člověka ve stavu relativního klidu je 4,5-5 litrů. Je to stejné pro pravou a levou komoru. Zdvihový objem lze snadno vypočítat vydělením IOC počtem tepů.

Trénink má velký význam pro změnu velikosti minutového a zdvihového objemu krve. Při provádění stejné práce u trénovaného člověka se hodnota systolických a minutových objemů srdce výrazně zvyšuje s mírným zvýšením počtu srdečních tepů; u netrénovaného člověka se naopak tep výrazně zrychlí a systolický objem krve se téměř nemění.

SVR se zvyšuje se zvýšeným průtokem krve do srdce. Se zvyšujícím se systolickým objemem roste i IOC.

Zdvihový objem srdce

Důležitá charakteristika pumpovací funkce srdce dává tepový objem, nazývaný také systolický objem.

Objem tahu(VV) - množství krve vypuzené srdeční komorou do tepenného systému při jedné systole (někdy se používá název systolický výdej).

Vzhledem k tomu, že velká a malá jsou zapojena do série, ve stabilním hemodynamickém režimu jsou tepové objemy levé a pravé komory obvykle stejné. Pouze na krátkou dobu během období prudké změny srdeční činnosti a hemodynamiky může mezi nimi nastat nepatrný rozdíl. Hodnota SV dospělého člověka v klidu je 55-90 ml a při zátěži se může zvýšit až na 120 ml (u sportovců až na 200 ml).

Starr vzorec (systolický objem):

CO = 90,97 + 0,54. PD - 0,57. DD - 0,61. PROTI,

kde CO je systolický objem, ml; PD — pulzní tlak, mm Hg. Umění.; DD — diastolický tlak, mm Hg. Umění.; B - věk, roky.

Normální CO v klidu je 70-80 ml a během cvičení - 140-170 ml.

Konec diastolického objemu

Konec diastolického objemu(EDV) je množství krve v komoře na konci diastoly (v klidu asi 130–150 ml, ale v závislosti na pohlaví, věku se může pohybovat mezi 90–150 ml). Je tvořena třemi objemy krve: zůstává v komoře po předchozí systole, přitéká z žilního systému při celkové diastole a pumpuje se do komory při systole síní.

Stůl. End-diastolický objem krve a jeho složky

Ukončete systolický objem

Koncový systolický objem(KSO) je množství krve zbývající v komoře bezprostředně poté. V klidu je to méně než 50 % enddiastolického objemu neboli 50–60 ml. Součástí tohoto krevního objemu je rezervní objem, který může být vytlačen zvýšením síly srdečních kontrakcí (např. při zátěži, zvýšení tonusu center sympatiku, působení adrenalinu na srdce hormony štítné žlázy).

K hodnocení kontraktility srdečního svalu se používá řada kvantitativních ukazatelů, v současnosti měřených ultrazvukem nebo sondováním srdečních dutin. Patří mezi ně ukazatele ejekční frakce, rychlost výstřiku krve v rychlé ejekční fázi, rychlost nárůstu tlaku v komoře během zátěžového období (měřeno komorovou sondou) a řada srdečních indexů.

Ejekční frakce(EF) - vyjádřeno jako procento poměru tepového objemu k enddiastolickému objemu komory. Ejekční frakce u zdravého člověka v klidu je 50-75% a při zátěži může dosáhnout 80%.

Rychlost vypuzení krve měřeno dopplerovským ultrazvukem srdce.

Rychlost nárůstu tlaku v dutinách komor je považován za jeden z nejspolehlivějších ukazatelů kontraktility myokardu. Pro levou komoru je hodnota tohoto indikátoru běžně 2000-2500 mm Hg. st./s.

Pokles ejekční frakce pod 50 %, snížení rychlosti ejekce krve a rychlost zvýšení tlaku svědčí o snížení kontraktility myokardu a možnosti rozvoje insuficience v čerpací funkci srdce.

Minutový objem průtoku krve

Minutový objem průtoku krve(MOC) - ukazatel čerpací funkce srdce, rovný objemu krve vytlačené komorou do cévního systému za 1 minutu (užívá se i název minutový výboj).

IOC = UO. Tepová frekvence.

Protože SV a HR levé a pravé komory jsou stejné, jejich IOC je také stejný. Malým a velkým kruhem krevního oběhu tedy protéká za stejnou dobu stejný objem krve. Při sečení je IOC 4-6 litrů, při fyzické námaze může dosáhnout 20-25 litrů a pro sportovce - 30 litrů nebo více.

Metody stanovení minutového objemu krevního oběhu

Přímé metody: katetrizace srdečních dutin se zavedením senzorů - průtokoměrů.

Nepřímé metody:

• Fickova metoda:

kde IOC je minutový objem krevního oběhu, ml/min; VO 2 - spotřeba kyslíku za 1 min, ml/min; CaO 2 - obsah kyslíku ve 100 ml arteriální krve; CvO 2 - obsah kyslíku ve 100 ml žilní krve

• Způsob ředění indikátorů:

kde J je množství podávané látky, mg; C je průměrná koncentrace látky vypočtená z ředicí křivky, mg/l; T-doba první vlny oběhu, s

• Ultrazvukové průtokoměry
• Tetrapolární hrudní reografie

Srdeční index

Srdeční index(SI) - poměr minutového objemu průtoku krve k ploše povrchu těla (S):

SI = IOC / S(l/min/m2).

kde IOC je minutový objem krevního oběhu, l/min; S - povrch těla, m 2.

Normálně SI \u003d 3-4 l / min / m2.

Díky práci srdce je zajištěn pohyb krve systémem krevních cév. I v podmínkách života bez fyzické námahy přepumpuje srdce až 10 tun krve denně. Užitečná práce srdce se vynakládá na vytvoření krevního tlaku a jeho zrychlení.

Komory vynakládají asi 1 % celkové práce a nákladů na energii srdce, aby zrychlily části vypuzované krve. Proto lze tuto hodnotu ve výpočtech zanedbat. Téměř veškerá užitečná práce srdce je vynaložena na vytváření tlaku - hnací síly průtoku krve. Práce (A) vykonaná levou srdeční komorou během jednoho srdečního cyklu se rovná součinu středního tlaku (P) v aortě a tepového objemu (SV):

V klidu, v jedné systole, levá komora vykonává práci asi 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg) a pravá komora je přibližně 7krát méně. To je způsobeno nízkým odporem cév plicního oběhu, v důsledku čehož je průtok krve v plicních cévách zajištěn při průměrném tlaku 13-15 mm Hg. Art., zatímco v systémové cirkulaci je průměrný tlak 80-100 mm Hg. Umění. Levá komora tedy potřebuje k vypuzení ultrafialového záření krve vynaložit asi 7krát více práce než pravá komora. To způsobuje rozvoj větší svalové hmoty levé komory ve srovnání s pravou.

Provádění práce vyžaduje náklady na energii. Jdou nejen poskytovat užitečnou práci, ale také udržovat základní životní procesy, transportovat ionty, obnovovat buněčné struktury a syntetizovat organické látky. Účinnost srdečního svalu se pohybuje v rozmezí 15-40%.

Energie ATP, nezbytná pro životně důležitou činnost srdce, se získává především v průběhu oxidativní fosforylace, prováděné za povinné spotřeby kyslíku. V mitochondriích kardiomyocytů přitom mohou být oxidovány různé látky: glukóza, volné mastné kyseliny, aminokyseliny, kyselina mléčná, ketolátky. V tomto ohledu je myokard (na rozdíl od nervové tkáně, která využívá k energii glukózu) „všežravým orgánem“. K uspokojení energetických potřeb srdce v klidu je potřeba 24-30 ml kyslíku za minutu, což je asi 10 % celkové spotřeby kyslíku dospělým lidským tělem za stejnou dobu. Až 80 % kyslíku je extrahováno z krve protékající srdečními kapilárami. V jiných orgánech je toto číslo mnohem menší. Dodávka kyslíku je nejslabším článkem v mechanismech, které zásobují srdce energií. To je způsobeno zvláštnostmi srdečního průtoku krve. Nedostatečný přívod kyslíku do myokardu spojený s poruchou koronárního průtoku krve je nejčastější patologií vedoucí k rozvoji infarktu myokardu.

Ejekční frakce

Ejekční frakce = CO / EDV

kde CO je systolický objem, ml; EDV — koncový diastolický objem, ml.

Ejekční frakce v klidu je 50-60%.

Rychlost průtoku krve

Podle zákonů hydrodynamiky je množství kapaliny (Q) protékající jakýmkoli potrubím přímo úměrné tlakovému rozdílu na začátku (P 1) a na konci (P 2) potrubí a nepřímo úměrné odporu ( R) k průtoku kapaliny:

Q \u003d (P 1 - P 2) / R.

Pokud se tato rovnice aplikuje na cévní systém, pak je třeba mít na paměti, že tlak na konci tohoto systému, tzn. na soutoku dutých žil v srdci, blízko nule. V tomto případě lze rovnici zapsat takto:

Q=P/R

kde Q- množství krve vypuzené srdcem za minutu; R- hodnota průměrného tlaku v aortě; R je hodnota vaskulárního odporu.

Z této rovnice vyplývá, že P = Q*R, tzn. tlak (P) v ústí aorty je přímo úměrný objemu krve vypuzené srdcem v tepnách za minutu (Q) a hodnotě periferního odporu (R). Aortální tlak (P) a minutový objem (Q) lze měřit přímo. Při znalosti těchto hodnot se vypočítá periferní odpor – nejdůležitější ukazatel stavu cévního systému.

Periferní odpor cévního systému je součtem mnoha individuálních odporů každé cévy. Kteroukoli z těchto nádob lze přirovnat k trubici, jejíž odpor je určen Poiseuilleovým vzorcem:

kde L- délka trubky; η je viskozita kapaliny v něm proudící; Π je poměr obvodu k průměru; r je poloměr trubky.

Rozdíl v krevním tlaku, který určuje rychlost pohybu krve cévami, je u lidí velký. U dospělého je maximální tlak v aortě 150 mm Hg. Art., a ve velkých tepnách - 120-130 mm Hg. Umění. V menších tepnách naráží krev na větší odpor a tlak zde výrazně klesá - až na 60-80 mm. rt st. Nejprudší pokles tlaku je pozorován v arteriolách a kapilárách: v arteriolách je to 20-40 mm Hg. Art., a v kapilárách - 15-25 mm Hg. Umění. V žilách tlak klesá na 3-8 mm Hg. Art., v dutých žilách je tlak negativní: -2-4 mm Hg. umění, tzn. při 2-4 mm Hg. Umění. pod atmosférou. To je způsobeno změnou tlaku v hrudní dutině. Při nádechu, kdy výrazně klesá tlak v hrudní dutině, klesá i krevní tlak v duté žíle.

Z výše uvedených údajů je vidět, že krevní tlak v různých částech krevního řečiště není stejný a klesá od arteriálního konce cévního systému k žilnímu konci. Ve velkých a středních tepnách mírně klesá, přibližně o 10%, a v arteriolách a kapilárách - o 85%. To ukazuje, že 10 % energie vyvinuté srdcem při kontrakci je vynaloženo na pohyb krve ve velkých tepnách a 85 % na její pohyb arteriolami a kapilárami (obr. 1).

Rýže. 1. Změna tlaku, odporu a průsvitu cév v různých částech cévního systému

Hlavní odpor proti průtoku krve se vyskytuje v arteriolách. Systém tepen a arteriol se nazývá nádoby odporu nebo odporové nádoby.

Arterioly jsou cévy malého průměru - 15-70 mikronů. Jejich stěna obsahuje silnou vrstvu cirkulárně umístěných buněk hladkého svalstva, s jejichž redukcí se může výrazně zmenšit průsvit cévy. Zároveň se prudce zvyšuje odpor arteriol, což ztěžuje odtok krve z tepen a stoupá v nich tlak.

Snížení tonu arteriol zvyšuje odtok krve z tepen, což vede ke snížení krevního tlaku (TK). Ze všech částí cévního systému mají největší odpor právě arterioly, takže změna jejich průsvitu je hlavním regulátorem úrovně celkového arteriálního tlaku. Arterioly jsou „kohoutky oběhového systému“. Otevření těchto "kohoutků" zvyšuje odtok krve do kapilár odpovídající oblasti, zlepšuje místní krevní oběh a uzavření prudce zhoršuje krevní oběh této cévní zóny.

Arterioly tedy hrají dvojí roli:

• podílet se na udržování úrovně obecného arteriálního tlaku nezbytného pro tělo;
• podílet se na regulaci velikosti lokálního průtoku krve určitým orgánem nebo tkání.

Hodnota prokrvení orgánu odpovídá potřebě orgánu na kyslík a živiny, určované úrovní činnosti orgánu.

V pracovním orgánu se snižuje tonus arteriol, což zajišťuje zvýšení průtoku krve. Aby nedocházelo k poklesu celkového krevního tlaku v jiných (nefunkčních) orgánech, zvyšuje se tonus arteriol. Celková hodnota celkového periferního odporu a obecná hladina krevního tlaku zůstávají přibližně konstantní, a to i přes kontinuální redistribuci krve mezi pracujícími a nepracujícími orgány.

Objemová a lineární rychlost pohybu krve

Objemová rychlost průtok krve je množství krve, které proteče za jednotku času součtem průřezů cév daného úseku cévního řečiště. Stejný objem krve proteče aortou, plicními tepnami, dutou žílou a kapilárami za jednu minutu. Do srdce se tedy vrací vždy stejné množství krve, jaké bylo vhozeno do cév při systole.

Objemová rychlost v různých orgánech se může lišit v závislosti na práci orgánu a velikosti jeho vaskulatury. V pracovním orgánu se může zvětšit lumen cév a tím i objemová rychlost pohybu krve.

Lineární rychlost Pohyb krve se nazývá dráha, kterou krev urazí za jednotku času. Lineární rychlost (V) odráží rychlost pohybu krevních částic podél cévy a je rovna objemové rychlosti (Q) dělené plochou průřezu cévy:

Jeho hodnota závisí na průsvitu cév: lineární rychlost je nepřímo úměrná ploše průřezu cévy. Čím širší je celkový průsvit cév, tím je pohyb krve pomalejší a čím je užší, tím větší je rychlost pohybu krve (obr. 2). Jak se tepny větví, rychlost pohybu v nich klesá, protože celkový průsvit větví cév je větší než průsvit původního kmene. U dospělého je lumen aorty přibližně 8 cm2 a součet lumen kapilár je 500-1000krát větší - 4000-8000 cm2. V důsledku toho je lineární rychlost krve v aortě 500-1000krát větší než 500 mm/s a v kapilárách pouze 0,5 mm/s.

Rýže. 2. Známky krevního tlaku (A) a lineární rychlosti průtoku krve (B) v různých částech cévního systému

Množství krve vypuzované komorami při každé kontrakci se nazývá systolický nebo zdvihový objem (SV). Hodnota SV závisí na pohlaví, věku osoby, funkčním stavu těla, v klidném stavu u dospělého muže je SV 65-70 ml, u ženy - 50-60 ml. Díky propojení rezervních schopností srdce lze VR zvýšit cca 2x.
Před systolou v komoře je asi 130-140 ml krve - end-diastolická kapacita (EDC). A po systole zůstává v komorách konečný systolický objem, který se rovná 60-70 ml. Při silném snížení SV se může zvýšit na 100 ml díky 30-40 ml systolického rezervního objemu (SRO). Na konci diastoly může být v komorách o 30-40 ml krve více. Toto je rezervní diastolický objem (RDV). Celková kapacita komory tak může být zvýšena na 170-180 ml. Při použití obou rezervních objemů může komora vyvolat systolickou ejekci až 130-140 ml. Po nejsilnější kontrakci zůstává v komorách asi 40 ml zbytkového objemu (C) krve.
VR obou komor je přibližně stejná. Stejný by měl být i minutový objem průtoku krve (MOV), který se nazývá srdeční výdej, minutový objem srdce.
V klidu u dospělého muže je IOC asi 5 litrů. Za určitých podmínek, například při výkonu fyzické práce, se může MOV zvýšit až na 20-30 litrů v důsledku zvýšení UO a srdeční frekvence. Maximální zvýšení srdeční frekvence závisí na věku osoby.
Jeho přibližnou hodnotu lze určit podle vzorce:
HRmax = 220 - V,
kde B je věk (roky).
Srdeční frekvence se zvyšuje v důsledku mírného snížení délky trvání systoly a výrazného snížení délky trvání diastoly.
Nadměrné zkrácení délky diastoly je doprovázeno poklesem NDE. To zase vede ke snížení SV. Nejvyšší výkon srdce mladého člověka nastává obvykle při tepové frekvenci 150-170 za 1 min.
K dnešnímu dni bylo vyvinuto mnoho metod, které umožňují přímo nebo nepřímo posuzovat velikost srdečního výdeje. Metoda navržená A. Fickem (1870) je založena na stanovení rozdílu v obsahu O2 v arteriální a smíšené venózní krvi vstupující do plic a také na stanovení objemu O2 spotřebovaného osobou za 1 min. Jednoduchý výpočet umožňuje nastavit objem krve, který vstoupil plícemi za 1 min (IOC). Stejné množství krve je vytlačeno za 1 minutu levou komorou. Při znalosti srdeční frekvence je tedy snadné určit průměrnou hodnotu SV (MOC: srdeční frekvence).
Metoda šlechtění byla široce používána. Jeho podstata spočívá ve stanovení stupně zředění a rychlosti cirkulace v krvi v různých časových intervalech látek (některé barvy, radionuklidy, chlazený izotonický roztok chloridu sodného) přiváděných do žíly.
Využijte metodu a přímé měření IOC aplikací ultrazvukových nebo elektromagnetických senzorů na aortu s registrací indikátorů na monitoru a papíru.
V poslední době se hojně využívají neinvazivní metody (integrovaná reografie, echokardiografie), které umožňují přesně stanovit tyto ukazatele jak v klidu, tak při různé zátěži.