Auffällige und winzige Volumina des Blutkreislaufs (Herz). Herzzeitvolumen, seine Fraktionen

Das systolische (Schlag-)Volumen des Herzens ist die Blutmenge, die von jedem Ventrikel bei einer Kontraktion ausgestoßen wird. Neben der Herzfrequenz hat CO einen erheblichen Einfluss auf den Wert des IOC. Bei erwachsenen Männern kann CO zwischen 60-70 und 120-190 ml und bei Frauen zwischen 40-50 und 90-150 ml variieren (siehe Tabelle 7.1).

CO ist die Differenz zwischen dem enddiastolischen und dem endsystolischen Volumen. Daher kann eine CO-Erhöhung sowohl durch eine stärkere Füllung der ventrikulären Hohlräume in der Diastole (Zunahme des enddiastolischen Volumens) als auch durch eine Erhöhung der Kontraktionskraft und eine Verringerung der in den Ventrikeln verbleibenden Blutmenge bei der erfolgen Ende der Systole (Abnahme des endsystolischen Volumens). Änderungen in CO Muskelarbeit. Zu Beginn der Arbeit steigt der venöse Rückfluss aufgrund der relativen Trägheit der Mechanismen, die zu einer Erhöhung der Blutversorgung der Skelettmuskulatur führen, relativ langsam an. Zu diesem Zeitpunkt ist der CO-Anstieg hauptsächlich auf eine Zunahme der myokardialen Kontraktionskraft und eine Abnahme des endsystolischen Volumens zurückzuführen. Da die zyklische Arbeit in durchgeführt wird vertikale Position Körper, aufgrund einer signifikanten Erhöhung des Blutflusses durch die arbeitenden Muskeln und der Aktivierung der Muskelpumpe, nimmt der venöse Rückfluss zum Herzen zu. Dadurch steigt das enddiastolische Volumen der Ventrikel bei Untrainierten von 120-130 ml in Ruhe auf 160-170 ml, bei gut trainierten Sportlern sogar auf 200-220 ml. Gleichzeitig erhöht sich die Kontraktionskraft des Herzmuskels. Dies wiederum führt zu einer vollständigeren Entleerung der Ventrikel während der Systole. Das endsystolische Volumen bei sehr schwerer Muskelarbeit kann bei Untrainierten auf 40 ml und bei Trainierten auf 10-30 ml absinken. Das heißt, eine Zunahme des enddiastolischen Volumens und eine Abnahme des endsystolischen Volumens führen zu einem signifikanten Anstieg des CO (Abb. 7.9).

Je nach Arbeitsleistung (O2-Verbrauch) treten eher charakteristische CO-Änderungen auf. Bei ungeschulte Menschen CO steigt möglichst im Vergleich zu seinem Niveau m in Ruhe um 50-60% an. Bei der Arbeit auf einem Fahrradergometer erreicht CO bei den meisten Menschen sein Maximum bei Belastungen mit Sauerstoffverbrauch in Höhe von 40-50 % der MHK (siehe Abb. 7.7). Mit anderen Worten, mit einer Erhöhung der Intensität (Leistung) der zyklischen Arbeit verwendet der Mechanismus zur Erhöhung des IOC in erster Linie einen wirtschaftlicheren Weg, um den Blutausstoß des Herzens für jede Systole zu erhöhen. Dieser Mechanismus erschöpft seine Reserven bei einer Herzfrequenz von 130-140 Schlägen/min.

Bei untrainierten Menschen nehmen die maximalen CO-Werte mit zunehmendem Alter ab (siehe Abb. 7.8). Bei Menschen über 50 Jahren, die bei Arbeiten mit dem gleichen Sauerstoffverbrauch wie 20-Jährige arbeiten, ist der CO-Ausstoß um 15-25 % geringer. Es kann angenommen werden, dass die altersbedingte CO-Abnahme das Ergebnis einer Abnahme der kontraktilen Funktion des Herzens und offensichtlich einer Abnahme der Entspannungsrate des Herzmuskels ist.

Die Blutmenge, die bei jeder Kontraktion von den Ventrikeln ausgestoßen wird, wird als systolisches oder Schlagvolumen (SV) bezeichnet. Der Wert von SV hängt vom Geschlecht, Alter der Person, funktionsfähiger Zustand Organismus, bei ruhiger Zustand Bei einem erwachsenen Mann beträgt der SV 65-70 ml, bei einer Frau 50-60 ml. Durch die Verbindung der Reservefähigkeiten des Herzens kann VR um etwa das 2-fache erhöht werden.
Vor der Systole im Ventrikel ist etwa 130-140 ml Blut - enddiastolische Kapazität (EDC). Und nach der Systole verbleibt das endsystolische Volumen in den Ventrikeln, gleich 60-70 ml. Bei einer starken Reduzierung kann der SV aufgrund von 30-40 ml des systolischen Reservevolumens (SRO) auf 100 ml ansteigen. Am Ende der Diastole können 30-40 ml mehr Blut in den Ventrikeln sein. Dies ist das diastolische Reservevolumen (RDV). Somit kann die Gesamtkapazität des Ventrikels auf 170-180 ml erhöht werden. Unter Verwendung beider Reservevolumina kann der Ventrikel einen systolischen Auswurf von bis zu 130-140 ml erzeugen. Nach der stärksten Kontraktion verbleiben etwa 40 ml Restvolumen (C) Blut in den Ventrikeln.
Das VR beider Ventrikel ist ungefähr gleich. Dasselbe sollte das Minutenvolumen des Blutflusses (IOC) sein, das als Herzzeitvolumen, Minutenvolumen des Herzens bezeichnet wird.
Im Ruhezustand beträgt der IOC bei einem erwachsenen Mann etwa 5 Liter. Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise bei körperlicher Arbeit, kann der IOC aufgrund einer Erhöhung der UO und der Herzfrequenz auf 20 bis 30 Liter ansteigen. Der maximale Anstieg der Herzfrequenz hängt vom Alter der Person ab.
Sein ungefährer Wert kann durch die Formel bestimmt werden:
HFmax = 220 - V,
wobei B das Alter (Jahre) ist.
Die Herzfrequenz steigt aufgrund einer leichten Verkürzung der Dauer der Systole und einer signifikanten Verkürzung der Dauer der Diastole.
Eine übermäßige Verkürzung der Diastolendauer geht mit einer Abnahme der NTE einher. Dies wiederum führt zu einer Abnahme des SV. Die Höchstleistung des Herzens junger Mann passiert normalerweise bei einer Herzfrequenz von 150-170 in 1 min.
Bis heute wurden viele Methoden entwickelt, mit denen Sie die Größe des Herzzeitvolumens direkt oder indirekt beurteilen können. Die von A. Fick (1870) vorgeschlagene Methode basiert auf der Bestimmung des Unterschieds im O2-Gehalt im arteriellen und gemischten venöses Blut Eintritt in die Lunge, sowie die Feststellung der Menge an 02, die von einer Person für 1 min verbraucht wird. Mit einer einfachen Berechnung können Sie das Blutvolumen festlegen, das in 1 Minute (IOC) durch die Lunge gelangt ist. Die gleiche Menge Blut wird in 1 Minute vom linken Ventrikel ausgestoßen. Daher ist es bei Kenntnis der Herzfrequenz einfach zu bestimmen und Durchschnittswert SV (IOC: Herzfrequenz).
Die Zuchtmethode ist weit verbreitet. Sein Wesen liegt in der Bestimmung des Verdünnungsgrades und der Zirkulationsgeschwindigkeit im Blut in verschiedenen Zeitintervallen von Substanzen (einige Farben, Radionuklide, gekühlte isotonische Natriumchloridlösung), die in eine Vene eingeführt werden.
Verwenden Sie die Methode und direkte Messung von IOC durch Anbringen von Ultraschall- oder elektromagnetischen Sensoren an der Aorta mit Registrierung von Indikatoren auf einem Monitor und Papier.
BEI In letzter Zeit weit verbreitete nicht-invasive Methoden (integrale Rheographie, Echokardiographie), mit denen Sie diese Indikatoren sowohl in Ruhe als auch unter verschiedenen Belastungen genau bestimmen können.

Wirft eine bestimmte Menge Blut in die Gefäße. Darin Hauptfunktion des Herzens. Daher ist einer der Indikatoren für den Funktionszustand des Herzens der Wert des Minuten- und Schlagvolumens (systolisch). Die Untersuchung des Wertes des Minutenvolumens ist von praktischer Bedeutung und wird in der Physiologie des Sports, klinische Medizin und professionelle Hygiene.

Man nennt die Blutmenge, die das Herz pro Minute ausstößt Minutenvolumen Blut(IOC). Man nennt die Blutmenge, die das Herz in einem Schlag auspumpt Schlaganfall (systolisches) Blutvolumen(WOOK).

Das Minutenvolumen des Blutes bei einer Person in einem relativen Ruhezustand beträgt 4,5-5 Liter. Dasselbe gilt für die rechte und linke Herzkammer. Das Schlagvolumen lässt sich leicht berechnen, indem man den IOC durch die Anzahl der Herzschläge dividiert.

Von großer Bedeutung bei der Änderung der Größe der Minute und Schlagvolumen Blut hat Übung. Wenn die gleiche Arbeit bei einer geschulten Person ausgeführt wird, steigt der Wert des systolischen und des Minutenvolumens des Herzens mit einer leichten Erhöhung der Anzahl der Herzschläge signifikant an. bei einem Untrainierten dagegen steigt die Herzfrequenz deutlich an und das systolische Blutvolumen ändert sich kaum.

SVR steigt mit zunehmendem Blutfluss zum Herzen. Wenn das systolische Volumen zunimmt, steigt auch der IOC.

Schlagvolumen des Herzens

Ein wichtiges Merkmal der Pumpfunktion des Herzens ist das Schlagvolumen, auch systolisches Volumen genannt.

Schlagvolumen(VV) - die Blutmenge, die von der Herzkammer ausgestoßen wird arterielles System für eine Systole (manchmal wird der Name verwendet systolischer Ausgang).

Da der große und der kleine in Reihe geschaltet sind, sind in einem stabilen hämodynamischen Regime die Schlagvolumina des linken und des rechten Ventrikels normalerweise gleich. Nur an eine kurze Zeit Während einer starken Änderung der Herzarbeit und der Hämodynamik kann ein geringfügiger Unterschied zwischen ihnen auftreten. Der Wert des SV eines Erwachsenen in Ruhe beträgt 55-90 ml und mit physische Aktivität kann auf bis zu 120 ml (für Sportler bis zu 200 ml) erhöht werden.

Starr-Formel (systolisches Volumen):

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

wobei CO das systolische Volumen in ml ist; PD – Pulsdruck, mm Hg. Kunst.; DD — diastolischer Druck, mm Hg. Kunst.; B - Alter, Jahre.

Normales CO im Ruhezustand beträgt 70-80 ml und während des Trainings 140-170 ml.

Diastolisches Volumen beenden

Diastolisches Volumen beenden(EDV) ist die Blutmenge im Ventrikel am Ende der Diastole (in Ruhe etwa 130–150 ml, kann aber je nach Geschlecht und Alter zwischen 90–150 ml variieren). Es wird durch drei Blutvolumen gebildet: nach der vorherigen Systole im Ventrikel verbleibend, ausfließend venöses System während der allgemeinen Diastole und während der atrialen Systole in den Ventrikel gepumpt.

Tisch. Enddiastolisches Blutvolumen und seine Bestandteile

Ende des systolischen Volumens

Endsystolisches Volumen(KSO) ist die Blutmenge, die unmittelbar danach im Ventrikel verbleibt. Im Ruhezustand beträgt es weniger als 50 % des enddiastolischen Volumens oder 50-60 ml. Ein Teil dieses Blutvolumens ist ein Reservevolumen, das mit einer Erhöhung der Stärke der Herzkontraktionen (z. B. während des Trainings eine Erhöhung des Tonus der Sympathikuszentren) ausgestoßen werden kann nervöses System Wirkung von Adrenalin, Schilddrüsenhormonen auf das Herz).

Zur Beurteilung der Kontraktilität des Herzmuskels werden eine Reihe von quantitativen Indikatoren verwendet, die derzeit durch Ultraschall oder durch Sondieren der Herzhöhlen gemessen werden. Dazu gehören Indikatoren der Ejektionsfraktion, der Blutejektionsrate in der schnellen Ejektionsphase, der Druckanstiegsrate im Ventrikel während der Belastungsperiode (gemessen durch ventrikuläre Sondierung) und eine Reihe von Herzindizes.

Ejektionsfraktion(EF) - ausgedrückt als Prozentsatz des Verhältnisses des Schlagvolumens zum enddiastolischen Volumen des Ventrikels. Die Auswurffraktion bei einer gesunden Person im Ruhezustand beträgt 50-75% und kann während des Trainings 80% erreichen.

Die Rate der Austreibung von Blut gemessen durch Doppler-Ultraschall des Herzens.

Druckanstiegsrate in den Hohlräumen der Ventrikel gilt als einer der zuverlässigsten Indikatoren für die Myokardkontraktilität. Für den linken Ventrikel beträgt der Wert dieses Indikators normalerweise 2000-2500 mm Hg. st./s.

Eine Abnahme der Ejektionsfraktion unter 50%, eine Abnahme der Blutauswurfrate und der Druckanstiegsrate weisen auf eine Abnahme der myokardialen Kontraktilität und die Möglichkeit einer Insuffizienz der Pumpfunktion des Herzens hin.

Minutenvolumen des Blutflusses

Minutenvolumen des Blutflusses(MOC) - ein Indikator für die Pumpfunktion des Herzens, der dem Blutvolumen entspricht, das der Ventrikel in 1 Minute in das Gefäßsystem ausstößt (der Name wird auch verwendet Minuten platzen).

IOC = UO. Pulsschlag.

Da SV und HR des linken und des rechten Ventrikels gleich sind, ist auch ihr IOC gleich. Durch den kleinen und den großen Blutkreislauf fließt also in der gleichen Zeit das gleiche Blutvolumen. Beim Mähen beträgt der IOC 4-6 Liter, bei körperlicher Anstrengung kann er 20-25 Liter und für Sportler 30 Liter oder mehr erreichen.

Direkte Methoden: Katheterisierung der Herzhöhlen mit der Einführung von Sensoren - Durchflussmessern.

Indirekte Methoden:

• Fick-Methode:

wobei IOC das Minutenvolumen der Blutzirkulation ist, ml/min; VO 2 – Sauerstoffverbrauch in 1 min, ml/min; CaO 2 - Sauerstoffgehalt in 100 ml arterielles Blut; CvO 2 - Sauerstoffgehalt in 100 ml venösem Blut

• Verdünnungsmethode der Indikatoren:

wobei J die Menge der injizierten Substanz ist, mg; C ist die aus der Verdünnungskurve berechnete durchschnittliche Konzentration des Stoffes, mg/l; T-Dauer der ersten Zirkulationswelle, s

• Ultraschall-Durchflussmessung
• Tetrapolare Thoraxrheographie

Herzindex

Herzindex (SI) - das Verhältnis des Minutenvolumens des Blutflusses zur Körperoberfläche (S):

SI = IOK / S(l / min / m 2).

wobei IOC das Minutenvolumen der Blutzirkulation ist, l/min; S - Körperoberfläche, m 2.

Normalerweise SI \u003d 3-4 l / min / m 2.

Dank der Arbeit des Herzens wird die Bewegung des Blutes durch das Blutgefäßsystem sichergestellt. Auch unter Lebensbedingungen ohne körperliche Anstrengung pumpt das Herz bis zu 10 Tonnen Blut pro Tag. Die nützliche Arbeit des Herzens wird darauf verwendet, den Blutdruck zu erzeugen und ihn zu beschleunigen.

Um Teile des ausgestoßenen Blutes zu beschleunigen, verbrauchen die Ventrikel etwa 1% davon gemeinsame Arbeit und Energiekosten des Herzens. Daher kann dieser Wert bei Berechnungen vernachlässigt werden. Fast die gesamte nützliche Arbeit des Herzens wird darauf verwendet, Druck zu erzeugen - die treibende Kraft des Blutflusses. Die vom linken Ventrikel des Herzens während eines Herzzyklus geleistete Arbeit (A) ist gleich dem Produkt aus dem mittleren Druck (P) in der Aorta und dem Schlagvolumen (SV):

In Ruhe verrichtet der linke Ventrikel in einer Systole eine Arbeit von etwa 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg), und der rechte Ventrikel ist etwa 7-mal weniger. Dies ist auf den geringen Widerstand der Gefäße des Lungenkreislaufs zurückzuführen, wodurch der Blutfluss in den Lungengefäßen mit einem durchschnittlichen Druck von 13-15 mm Hg bereitgestellt wird. Art., während im systemischen Kreislauf der durchschnittliche Druck 80-100 mm Hg beträgt. Kunst. Somit muss sich der linke Ventrikel ungefähr 7-mal verbrauchen gut gemacht als die richtige. Dies führt zur Entwicklung von mehr Muskelmasse linken Ventrikel im Vergleich zum rechten.

Die Verrichtung von Arbeit erfordert Energiekosten. Sie gehen über die Bereitstellung hinaus nützliche Arbeit, sondern auch zur Aufrechterhaltung grundlegender Lebensprozesse, Transport von Ionen, Erneuerung zellulärer Strukturen, Synthese organische Materie. Koeffizient nützliche Aktion Herzmuskel liegt im Bereich von 15-40%.

Die für die lebenswichtige Aktivität des Herzens notwendige ATP-Energie wird hauptsächlich im Zuge der oxidativen Phosphorylierung gewonnen, die unter obligatorischem Sauerstoffverbrauch durchgeführt wird. Gleichzeitig können in den Mitochondrien der Kardiomyozyten verschiedene Substanzen oxidiert werden: Glukose, frei Fettsäure, Aminosäuren, Milchsäure, Ketonkörper. In dieser Hinsicht ist das Myokard (im Gegensatz zu Nervengewebe, das Glukose zur Energiegewinnung nutzt) ein „Allesfresser-Organ“. Um den Energiebedarf des Herzens im Ruhezustand zu decken, werden 24–30 ml Sauerstoff pro Minute benötigt, was etwa 10 % des Gesamtsauerstoffverbrauchs des erwachsenen menschlichen Körpers über die gleiche Zeit entspricht. Bis zu 80 % des Sauerstoffs wird dem Blut entzogen, das durch die Kapillaren des Herzens fließt. In anderen Organen ist diese Zahl viel geringer. Die Sauerstoffzufuhr ist das schwächste Glied in den Mechanismen, die das Herz mit Energie versorgen. Das liegt an den Eigenschaften Herzdurchblutung. Mangelnde Sauerstoffversorgung des Myokards im Zusammenhang mit einer Beeinträchtigung koronarer Blutfluss, ist die häufigste Pathologie, die zur Entwicklung eines Myokardinfarkts führt.

Ejektionsfraktion

Auswurffraktion = CO / EDV

wobei CO das systolische Volumen in ml ist; EDV – enddiastolisches Volumen, ml.

Die Auswurffraktion in Ruhe beträgt 50-60%.

Blutflussrate

Nach den Gesetzen der Hydrodynamik ist die durch ein Rohr fließende Flüssigkeitsmenge (Q) direkt proportional zur Druckdifferenz am Anfang (P 1) und am Ende (P 2) des Rohres und umgekehrt proportional zum Widerstand ( R) zum Flüssigkeitsstrom:

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

Wendet man diese Gleichung auf das Gefäßsystem an, so ist zu beachten, dass der Druck am Ende dieses Systems, d.h. am Zusammenfluss der Hohlvenen im Herzen nahe Null. In diesem Fall kann die Gleichung geschrieben werden als:

Q=P/R

wo Q- die vom Herzen pro Minute ausgestoßene Blutmenge; R- der Wert des durchschnittlichen Drucks in der Aorta; R ist der Wert des Gefäßwiderstands.

Aus dieser Gleichung folgt, dass P = Q*R, d.h. Der Druck (P) an der Mündung der Aorta ist direkt proportional zum Blutvolumen, das vom Herzen in die Arterien pro Minute (Q) ausgestoßen wird, und zum Wert des peripheren Widerstands (R). Aortendruck (P) und Minutenvolumen (Q) können direkt gemessen werden. In Kenntnis dieser Werte wird der periphere Widerstand berechnet - der wichtigste Indikator des Zustands Gefäßsystem.

Der periphere Widerstand des Gefäßsystems ist die Summe vieler Einzelwiderstände jedes Gefäßes. Jedes dieser Gefäße kann mit einer Röhre verglichen werden, deren Widerstand durch die Poiseuille-Formel bestimmt wird:

wo L- Länge des Rohres; η ist die Viskosität der darin fließenden Flüssigkeit; Π ist das Verhältnis des Umfangs zum Durchmesser; r ist der Rohrradius.

Der Blutdruckunterschied, der die Geschwindigkeit der Blutbewegung durch die Gefäße bestimmt, ist beim Menschen groß. Bei einem Erwachsenen beträgt der maximale Druck in der Aorta 150 mm Hg. Art. und in großen Arterien - 120-130 mm Hg. Kunst. In kleineren Arterien trifft das Blut auf einen größeren Widerstand und der Druck fällt hier deutlich ab - bis zu 60-80 mm. rt st. Der stärkste Druckabfall wird in Arteriolen und Kapillaren beobachtet: In Arteriolen beträgt er 20-40 mm Hg. Art. und in den Kapillaren - 15-25 mm Hg. Kunst. In den Venen sinkt der Druck auf 3-8 mm Hg. Art., in den Hohlvenen ist der Druck negativ: -2-4 mm Hg. Kunst, d. h. bei 2-4 mm Hg. Kunst. unter atmosphärisch. Dies liegt an der Druckänderung in Brusthöhle. Wenn beim Einatmen der Druck in der Brusthöhle deutlich abnimmt, sinkt auch der Blutdruck in der Hohlvene.

Aus den obigen Daten ist ersichtlich, dass der Blutdruck in verschiedenen Teilen des Blutstroms nicht gleich ist und vom arteriellen Ende des Gefäßsystems zum venösen Ende abnimmt. In großen und mittleren Arterien nimmt es leicht um etwa 10% und in Arteriolen und Kapillaren um 85% ab. Dies zeigt, dass 10 % der vom Herzen während der Kontraktion entwickelten Energie für die Bewegung des Blutes in den großen Arterien und 85 % für die Bewegung durch die Arteriolen und Kapillaren aufgewendet werden (Abb. 1).

Reis. 1. Änderung von Druck, Widerstand und Lumen von Blutgefäßen an verschiedene Bereiche Gefäßsystem

Der Hauptwiderstand für den Blutfluss tritt in den Arteriolen auf. Das System der Arterien und Arteriolen wird genannt Gefäße des Widerstands oder widerstandsfähige Gefäße.

Arteriolen sind Gefäße mit kleinem Durchmesser - 15-70 Mikrometer. Ihre Wand enthält eine dicke Schicht kreisförmig angeordneter glatter Muskelzellen, mit deren Verringerung das Lumen des Gefäßes erheblich abnehmen kann. Gleichzeitig steigt der Widerstand der Arteriolen stark an, was das Abfließen von Blut aus den Arterien erschwert und den Druck in ihnen erhöht.

Eine Abnahme des Arteriolentonus erhöht den Blutabfluss aus den Arterien, was zu einer Abnahme des Blutdrucks (BP) führt. Unter allen Teilen des Gefäßsystems haben die Arteriolen den größten Widerstand, daher ist die Veränderung ihres Lumens der Hauptregler für das Niveau des arteriellen Gesamtdrucks. Arteriolen - "Kräne Kreislauf". Das Öffnen dieser „Hähne“ erhöht den Blutabfluss in die Kapillaren des entsprechenden Bereichs, wodurch die lokale Durchblutung verbessert wird, und das Schließen verschlechtert die Durchblutung dieser Gefäßzone stark.

Arteriolen spielen also eine doppelte Rolle:

• an der Pflege beteiligt notwendig für den Körper Höhe des allgemeinen arteriellen Drucks;
• beteiligen sich an der Regulierung der Größe des lokalen Blutflusses durch ein bestimmtes Organ oder Gewebe.

Die Menge des Organblutflusses entspricht dem Sauerstoffbedarf des Organs und Nährstoffe, bestimmt durch das Aktivitätsniveau des Organs.

In einem Arbeitsorgan nimmt der Tonus der Arteriolen ab, was für eine Erhöhung des Blutflusses sorgt. Damit der Gesamtblutdruck in anderen (nicht funktionierenden) Organen nicht sinkt, erhöht sich der Tonus der Arteriolen. Der Gesamtwert des gesamten peripheren Widerstands und das allgemeine Blutdruckniveau bleiben trotz der kontinuierlichen Umverteilung des Blutes zwischen arbeitenden und nicht arbeitenden Organen ungefähr konstant.

Volumetrische und lineare Geschwindigkeit der Blutbewegung

Volumetrische Geschwindigkeit Blutfluss ist die Blutmenge, die pro Zeiteinheit durch die Summe der Querschnitte der Gefäße eines bestimmten Abschnitts des Gefäßbetts fließt. Das gleiche Blutvolumen fließt in einer Minute durch Aorta, Lungenarterien, Hohlvene und Kapillaren. Daher fließt immer die gleiche Menge Blut zum Herzen zurück, die während der Systole in die Gefäße geschleudert wurde.

Volumengeschwindigkeit ein verschiedene Körper kann je nach der Arbeit des Körpers und der Größe seines Gefäßnetzes variieren. In einem Arbeitsorgan kann das Lumen der Blutgefäße zunehmen und damit - volumetrische Geschwindigkeit Blutbewegungen.

Lineare Geschwindigkeit Die Bewegung des Blutes wird als Weg bezeichnet, den das Blut pro Zeiteinheit zurücklegt. Die lineare Geschwindigkeit (V) spiegelt die Bewegungsgeschwindigkeit von Blutpartikeln entlang des Gefäßes wider und ist gleich der Volumengeschwindigkeit (Q) dividiert durch die Querschnittsfläche des Blutgefäßes:

Sein Wert hängt vom Lumen der Gefäße ab: Die lineare Geschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche des Gefäßes. Je breiter das Gesamtlumen der Gefäße ist, desto langsamer bewegt sich das Blut, und je enger es ist, desto größer ist die Geschwindigkeit der Blutbewegung (Abb. 2). Wenn sich die Arterien verzweigen, nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit in ihnen ab, da das Gesamtlumen der Äste der Gefäße größer ist als das Lumen des ursprünglichen Stammes. Bei einem Erwachsenen beträgt das Lumen der Aorta ungefähr 8 cm 2, und die Summe der Lumen der Kapillaren ist 500-1000-mal größer - 4000-8000 cm 2. Folglich ist die lineare Geschwindigkeit des Blutes in der Aorta 500–1000-mal größer als 500 mm/s und in den Kapillaren nur 0,5 mm/s.

Reis. 2. Anzeichen von Blutdruck (A) und linearer Blutflussgeschwindigkeit (B) in verschiedenen Teilen des Gefäßsystems

Die linken und rechten Ventrikel stoßen bei jeder Kontraktion des menschlichen Herzens etwa 60–80 ml Blut in die Aorta bzw. die Lungenarterien aus; dieses Volumen wird als systolisches oder Schlagvolumen (SV) bezeichnet. Während der Kammersystole wird nicht das gesamte darin enthaltene Blut ausgestoßen, sondern nur etwa die Hälfte. Das in den Ventrikeln verbleibende Blut wird als Reservevolumen bezeichnet. Aufgrund des Vorhandenseins eines Reservevolumens an Blut kann das systolische Volumen bereits bei den ersten Herzkontraktionen nach Arbeitsbeginn stark ansteigen. Neben dem Reservevolumen in den Herzkammern gibt es noch ein Restvolumen an Blut, das auch bei stärksten Kontraktionen nicht ausgeworfen wird. Indem Sie den SOC mit der Herzfrequenz multiplizieren, können Sie das Minutenvolumen des Blutes (MOV) berechnen, das im Durchschnitt 4,5-5 Liter beträgt. Ein wichtiger Indikator ist der Herzindex - das Verhältnis des IOC zur Körperoberfläche; Dieser Wert liegt bei Erwachsenen im Durchschnitt bei 2,5-3,5 l / min / m 2. Bei Muskelaktivität kann das systolische Volumen auf 100-150 ml oder mehr und das IOC auf 30-35 Liter ansteigen.

Bei jeder Kontraktion des Herzens wird die Arterie unter ausgestoßen großer Druck etwas Blut. Seine freie Bewegung wird durch den Widerstand der peripheren Gefäße behindert. Dadurch entsteht in den Blutgefäßen ein Druck, der als Blutdruck bezeichnet wird. Es ist nicht dasselbe in verschiedenen Teilen des Gefäßsystems. Da der Blutdruck in der Aorta und den großen Arterien am höchsten ist, sinkt er in kleinen Arterien, Arteriolen, Kapillaren und Venen und wird in der Vena Cava unter den atmosphärischen Wert.

Der Wert des arteriellen Drucks hängt von der Blutmenge ab, die pro Zeiteinheit vom Herzen zur Aorta fließt, von der Intensität des Blutabflusses zentrale Gefäße zur Peripherie, die Kapazität des Gefäßbettes, der elastische Widerstand der Arterienwände und die Viskosität des Blutes. Der Blutfluss in die Arterien, d. h. das systolische Blutvolumen, hängt von der Stärke der Herzkontraktion ab.

Der arterielle Druck ist während der Systole höher und während der Diastole geringer. Maximaler Druck in den Arterien heißt systolisch oder maximal, das kleinste - diastolisch oder minimal. Der Druck in den Arterien während der ventrikulären Diastole fällt nicht auf 0. Er wird aufgrund der Elastizität der Arterienwände aufrechterhalten, die während der Systole gedehnt werden. Während der Kammersystole füllen sich die Arterien mit Blut. Das Blut, das keine Zeit hat, weiter hineinzugehen periphere Gefäße, spannt die Wände große Arterien. Während der Diastole steht das Blut in den Arterien nicht unter Druck des Herzens. Zu diesem Zeitpunkt üben nur Arterienwände Druck darauf aus, die während der Systole des Herzens gedehnt werden und aufgrund ihrer Elastizität wieder einkehren der Anfangszustand. Schwankungen des Blutdrucks während der Systole und Diastole des Herzens treten nur in der Aorta und den Arterien auf. In Arteriolen, Kapillaren und Venen ist der Blutdruck während des gesamten Herzzyklus konstant.

Bei Erwachsenen gesunde Menschen Der systolische Druck in der Arteria brachialis liegt meistens zwischen 110 und 125 mm Hg. Kunst. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation beträgt der systolische Druck bei Menschen im Alter von 20 bis 60 Jahren bis zu 140 mm Hg. Kunst. ist normotonisch, über 140 mm Hg. Kunst. - hypertonisch, unter 100 mm Hg. Kunst. - hypoton. Der Unterschied zwischen systolisch u diastolischer Druck Pulsdruck oder Pulsamplitude genannt. Sein Wert entspricht durchschnittlich 40 mm Hg. Kunst. Bei älteren Menschen ist der Blutdruck aufgrund der erhöhten Steifheit der Arterienwände höher als beim Menschen Junges Alter. Kinder haben einen niedrigeren Blutdruck als Erwachsene. Blutdruck in verschiedenen Arterien ist nicht dasselbe. Es kann sogar in Arterien gleichen Kalibers unterschiedlich sein, beispielsweise rechts und links Brachialarterien. Noch häufiger wird der Druckunterschied in den Arterien des Ober- und Unterkiefers festgestellt untere Extremitäten. Der Blutdruck ändert sich mit der Exposition Unterschiedliche Faktoren(emotionale Erregung, körperliche Arbeit). BEI Lungenarterie Der menschliche systolische Druck beträgt 25-30 mm Hg. Art., diastolisch - 5-10 mm. Somit ist der Druck in den Lungenarterien um ein Vielfaches niedriger als im Großkreis. In den Lungenvenen beträgt er durchschnittlich 6-12 mmHg. Kunst.

Die Gefäße der Lunge können Blut deponieren, d. h. sein überschüssiges Volumen enthalten, das nicht vom Organ selbst verwendet wird. Die Ansammlung von Blut im Depot verursacht keinen signifikanten Druckanstieg in seinen Gefäßen. Die Kapazität der Lungengefäße ist instabil. Beim Einatmen nimmt er zu, beim Ausatmen ab. Lungengefäße können 10 bis 25 % des gesamten Blutvolumens enthalten.

Fragen zur Selbstkontrolle:

1. Die Struktur des Herzens und seine Funktionen.

2. Klappenapparat des Herzens und seine Lage.

3. Reizleitungssystem des Herzens, seine Topographie und Funktion.

4. Was ist das Perikard?

5. Die Haupteigenschaften des Herzens (Automatizität, Kontraktilität, Erregbarkeit

6. Brücke, Leitfähigkeit).

7. Sprechen Sie darüber Herzzyklus, seinen Beginn, seine Phasen und seine Dauer

8. Schwangerschaft.

9. Was ist Systole und Diastole? Welche Prozesse finden im Herzen statt?

10. Was ist mit Systole und Diastole?

11. Wie erfolgt die neurohumorale Regulation des Herzens?

12. Liste Blutgefäße, bilden eine kleine (pulmonale)

13. Kreislauf des Blutkreislaufs.

14. Was ist der systemische Kreislauf? Welche Blutgefäße sind darin enthalten?

Wichtige Punkte . Zusammen mit Blutdruck für eine ausreichende Versorgung periphere Abteilungen Karosserie zentral hat ein Minutenvolumen des Herzens (MOS), d. h. die Blutmasse, die 1 Minute lang am Kreislauf beteiligt ist. Es kann auf drei verschiedene Arten gemessen werden:

• - nach der Fick-Methode;
• - nach der Methode der Indikatorverdünnung;
• - mit Rheokardiographie.

Während die Fick- und Indikatorverdünnungsverfahren zu den blutigen Verfahren gehören, die einen Zugang zum Gefäßbett erfordern, gehört die Rheokardiographie zu den nicht-invasiven, nicht blutigen Messverfahren.

Fick-Methode . Zur Bestimmung des Minutenvolumens des Herzens (MOV) nach der Fick-Methode ist es notwendig, die Sauerstoffaufnahme zu messen und arterieller Unterschied Sauerstoffgehalt (avD-O 2). MOS wird durch die Formel bestimmt:

Geht man von einer gleichen Sauerstoffaufnahme aus, so entspricht ein großer Unterschied im avD-O 2 nach dieser Formel einer kleinen MOC und umgekehrt bedeutet eine kleine avD-O 2 eine große MOC. Aufgrund dieser Beziehungen zwischen avD-O 2 und MOS beschränken sich einige Autoren auf die Messung von avD-O 2 und lehnen die Berechnung von MOS ab.

Der zur Bestimmung von avD-O 2 notwendige Sauerstoffgehalt in arteriellem und venösem Blut kann direkt gemessen oder aus der Hämoglobinkonzentration und Sauerstoffsättigung von arteriellem und venösem Blut errechnet werden. Für diese Bestimmung muss Blut abgenommen werden a. pulmonalis und von der Arterie schöner Kreis Durchblutung (Abb. 3.5).

Zur Bestimmung des Sauerstoffverbrauchs ist es notwendig, den Sauerstoffgehalt in der eingeatmeten und ausgeatmeten Luft zu messen. Dazu wird die Luft am besten in Atemgasbeuteln (Douglas-Beutel) gesammelt. Das Fick-Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Messgenauigkeit aus, die mit abnehmender MOC noch genauer wird. Daher ist die Fick-Methode zur Messung von MOS unter Schock am besten geeignet. Es ist nicht nur bei Defekten geeignet - Shunts, da dann ein Teil des Blutes nicht durch die Lunge fließt. Der messtechnische Aufwand, insbesondere zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Atemluft, ist so erheblich, dass er die Fick-Methode zur praktischen Schockkontrolle kaum anwendbar macht.

Indikatorverdünnungsmethode . Bei der Bestimmung des MOC durch Verdünnung des Indikators wird eine bestimmte Menge des Indikators in die Vene des Patienten injiziert und nach dem Mischen mit dem Blut die verbleibende Konzentration dieses Indikators im abfließenden Blut bestimmt. Die Einführung des Indikators und die Konzentrationsmessung sollten in einer der Hauptgefäßautobahnen (rechter Ventrikel, a. pulmonalis, Aorta). Bei einem großen MOS tritt eine starke Verdünnung auf, bei einem kleinen hingegen eine geringe Verdünnung des Indikators. Wenn die Indikatorkonzentrationskurve gleichzeitig aufgezeichnet wird, kommt es im ersten Fall zu einem leichten und im zweiten zu einem starken Anstieg der Kurve. Voraussetzung für die Anwendung der Methode ist eine gründliche Durchmischung von Blut und Indikator und die Vermeidung von Indikatorverlusten.

Die Berechnung von MOS erfolgt nach folgender Formel:

MOC = Menge des injizierten Indikators/Fläche der Konzentrationskurve über die Zeit

Der MOC kann mit einem kleinen Computer berechnet werden, in den die erforderlichen Daten eingegeben werden. Als Indikatorsubstanzen können Farbstoffe, Isotope oder kalte Lösungen verwendet werden.

In der Praxis Intensivstation am weitesten verbreitet erhielt die Methode der Kaltverdünnung (Thermodilution). Bei dieser Methode wird eine kalte Lösung injiziert obere Hohlvene oder hinein rechter Vorhof und die dadurch verursachte Veränderung der Bluttemperatur registrieren a. pulmonalis(Abb. 3.6). Mit einem darin schwimmenden Katheter a. pulmonalis, ausgestattet mit einem Temperaturfühler am Ende, können Sie mit einem kleinen Computer schnell den MOC berechnen. Die Thermodilutionstechnik hat sich zu entwickelt Routinemethode in der Klinik am Krankenbett eingesetzt. Die Einzelheiten des Verfahrens werden nachstehend beschrieben. Bei der Farbverdünnungsmethode wird der Farbstoff eingespritzt a. pulmonalis. Die Konzentration des Farbstoffs wird in der Aorta oder in einem der großen Arterienstämme gemessen (Abb. 3.7). Ein wesentlicher Nachteil des Farbstoffverdünnungsverfahrens besteht darin, dass der Farbstoff lange Zeit im Kreislauf verbleibt und daher diese Restmenge des Stoffes bei nachfolgenden Messungen berücksichtigt werden muss. Für das Farbstoffverdünnungsverfahren kann auch ein Computer verwendet werden, um den MOC zu berechnen.

Rheokardiographie . Bezeichnet indirekte nicht-invasive Messverfahren und ermöglicht auch die Bestimmung des Schlagvolumens des Herzens. Das Verfahren basiert auf der Registrierung von Änderungen des bioelektrischen Widerstands in der Brust, die aus ischämischen Änderungen des Herzblutvolumens resultieren. Die Entfernung rheografischer Kurven erfolgt mit kreisförmigen Bandelektroden, die an Hals und Brust befestigt werden (Abb. 3.8). Das Schlagvolumen wird einfach durch die Höhe der Amplitude der rheographischen Kurve, durch den Zeitpunkt des Blutausstoßes aus dem Herzen, durch den Abstand zwischen den Elektroden und durch den Hauptwiderstand berechnet. Bei der Aufnahme rheographischer Kurven sollten bestimmte äußere Messbedingungen (Position der Elektroden, Position des Patienten, Atemzyklus) beachtet werden, da sonst der Vergleich der Messwerte unmöglich wird. Nach den in der Klinik gemachten Erfahrungen eignet sich die Rheokardiographie besonders zur Überwachung desselben Patienten, aber z absolute Definition Schlaganfall und Minutenvolumen des Herzens im Schock, ist sehr bedingt anwendbar.

Normale Werte . Die normalen Werte von MOS in Ruhe betragen je nach Körpergröße und -gewicht des Patienten 3-6 l/min. Bei erheblicher körperlicher Anstrengung steigt der MOS auf 12 l / min.

Da enge Beziehungen zwischen Körpergröße und MOS bestehen, empfiehlt es sich, bei der Erhebung von MOS-Daten die entsprechende Körperoberfläche des Patienten zu berücksichtigen. Bei dieser Art der Umrechnung wird der gemessene MOS-Wert durch den Wert der Körperoberfläche geteilt und man erhält den sogenannten Index des Herzzeitvolumens oder einfacher den Herzindex, der den Wert von MOS pro 1 m 2 angibt Körperoberfläche. Die Normalwerte des MOS-Index liegen im Ruhezustand bei 3-4,4 l/min m 2 . Die Körperoberfläche wird durch das Nomogramm der Werte von Körpergröße und Körpergewicht bestimmt. Neben dem MOS-Index gibt es auch einen Schlagvolumenindex. Ebenso wird das Schlagvolumen auf den Wert der Körperoberfläche in 1 m 2 umgerechnet. Normalwerte sind 30-65 ml pro 1 m 2 Körperoberfläche.

Während der Anfangsphase des Schocks sollte der MOS in Abständen von 30-60 Minuten gemessen werden. Kommt es durch eine Antischocktherapie zu einer Stabilisierung der Hämodynamik, sind Messungen im Abstand von 2-4 Stunden ausreichend (Abb. 3.9).