Sistolinis ir minutinis kraujo tūris. Sistolinis tūris ir širdies tūris kūdikiams

Insultas ir minutinis širdies / kraujo tūris: esmė, nuo ko jie priklauso, skaičiavimas

Širdis yra viena pagrindinių mūsų kūno „darbuotojų“. Gyvenimo metu nė minutei nesustodamas, jis pumpuoja didžiulį kiekį kraujo, aprūpindamas visus kūno organus ir audinius. Svarbiausios kraujotakos efektyvumo charakteristikos yra širdies minutės ir smūgio tūris, kurių dydžius lemia daugelis veiksnių tiek iš pačios širdies pusės, tiek iš jos darbą reguliuojančių sistemų.

Minutės kraujo tūris (MBV) – tai vertė, apibūdinanti kraujo kiekį, kurį miokardas per minutę siunčia į kraujotakos sistemą. Jis matuojamas litrais per minutę ir lygus maždaug 4-6 litrams ramybės būsenoje horizontali padėtis kūnas. Tai reiškia, kad visą kraują, esantį kūno kraujagyslėse, širdis gali išpumpuoti per minutę.

Širdies smūgio apimtis

Insulto tūris (SV) yra kraujo tūris, kurį širdis išstumia į kraujagysles per vieną susitraukimą. Ramybės būsenoje vidutiniam žmogui jis yra apie 50–70 ml. Šis rodiklis yra tiesiogiai susijęs su širdies raumens būkle ir jo gebėjimu susitraukti pakankamai jėga. Insulto tūris padidėja padidėjus pulsui (iki 90 ml ar daugiau). Sportininkų šis skaičius yra daug didesnis nei netreniruotų asmenų, net jei širdies susitraukimų dažnis yra maždaug toks pat.

Kraujo tūris, į kurį gali išsiskirti miokardas pagrindiniai laivai, nėra pastovus. Jis nustatomas pagal valdžios institucijų prašymus konkrečiomis sąlygomis. Taigi, su intensyviu fizinė veikla, susijaudinimas, miego būsenoje organai sunaudoja skirtingą kiekį kraujo. Taip pat skiriasi nervų ir endokrininės sistemos poveikis miokardo susitraukimui.

Padidėjus širdies susitraukimų dažniui, didėja jėga, kuria miokardas išstumia kraują, o į kraujagysles patenkančio skysčio tūris padidėja dėl reikšmingo organo funkcinio rezervo. Širdies rezervinė talpa yra gana didelė: neapmokytų žmonių esant apkrovai, širdies minutinis tūris siekia 400%, tai yra, minutinis širdies išstumiamas kraujo tūris padidėja iki 4 kartų, sportininkams šis skaičius yra dar didesnis, jų minutinis tūris padidėja 5-7 kartus ir siekia 40 litrų. per minutę.

Širdies susitraukimų fiziologiniai ypatumai

Širdies per minutę pumpuojamo kraujo tūrį (MOC) lemia keli komponentai:

  • širdies smūgio tūris;
  • Susitraukimų dažnis per minutę;
  • Kraujo tūris grįžo per venas (veninis grįžimas).

Pasibaigus miokardo atsipalaidavimo (diastolės) periodui, širdies ertmėse susikaupia tam tikras kiekis skysčių, tačiau ne visas jis vėliau patenka į sisteminę kraujotaką. Tik dalis jo patenka į kraujagysles ir sudaro insulto tūrį, kurio kiekis neviršija pusės viso kraujo, patekusio į širdies kamerą atsipalaidavimo metu.

Širdies ertmėje likęs kraujas (maždaug pusė arba 2/3) yra rezervinis tūris, kurio reikia organui tais atvejais, kai padidėja kraujo poreikis (fizinio krūvio, emocinio streso metu), o taip pat ne. didelis skaičius likutinis kraujas. Dėl rezervinio tūrio, didėjant širdies susitraukimų dažniui, didėja ir IOC.

Kraujas, esantis širdyje po sistolės (susitraukimo), vadinamas galutiniu diastoliniu tūriu, tačiau net ir jo negalima visiškai evakuoti. Išleidus rezervinį kraujo tūrį širdies ertmėje, liks šiek tiek skysčio, kuris iš ten nebus išstumtas, net jei maksimalus darbas miokardas – liekamasis širdies tūris.

širdies ciklas; insultas, galutinis sistolinis ir galutinis diastolinis širdies tūris

Taigi susitraukimo metu širdis neišmeta viso kraujo į sisteminę kraujotaką. Pirmiausia iš jo išstumiamas smūgio tūris, jei reikia, rezervinis tūris, o po to lieka liekamasis tūris. Šių rodiklių santykis parodo širdies raumens darbo intensyvumą, susitraukimų stiprumą ir sistolės efektyvumą, taip pat širdies gebėjimą užtikrinti hemodinamiką konkrečiomis sąlygomis.

TOK ir sportas

Pagrindinė minutinio kraujo apytakos tūrio pasikeitimo priežastis Sveikas kūnas apsvarstykite fizinį aktyvumą. Tai gali būti pamokos sporto salė, bėgiojimas, greitas ėjimas ir kt. Kita fiziologinio minutės apimties padidėjimo sąlyga gali būti jaudulys ir emocijos, ypač tiems, kurie aštriai suvokia gyvenimo situacija, reaguodama į tai padidindama pulsą.

Atliekant intensyvius sportinius pratimus, smūgio apimtis didėja, bet ne iki begalybės. Kai apkrova pasiekia maždaug pusę didžiausios galimos, eigos tūris stabilizuojasi ir įgauna santykinai pastovią vertę. Toks širdies tūrio pokytis yra susijęs su tuo, kad pagreitėjus pulsui sutrumpėja diastolė, o tai reiškia, kad širdies kameros nebus užpildytos maksimaliai. galimas skaičius kraujo, todėl insulto apimties indikatorius anksčiau ar vėliau nustos didėti.

Kita vertus, dirbantys raumenys sunaudoja didelį kiekį kraujo, kuris šiuo metu negrąžinamas sportinė veikla atgal į širdį, taip sumažinant venų grįžimą ir širdies kamerų pripildymą krauju.

Pagrindinis mechanizmas, lemiantis insulto tūrio greitį, yra skilvelio miokardo išsiplėtimas.. Kuo labiau ištemptas skilvelis, tuo daugiau kraujo pateks į jį ir tuo didesnė bus jėga, kuria jis siųs jį į pagrindinius kraujagysles. Padidėjus apkrovos intensyvumui smūgio apimties lygiui daugiau nei išplėtimas, turi įtakos kardiomiocitų kontraktilumui – antrajam mechanizmui, reguliuojančiam insulto apimties vertę. Be gero kontraktilumo net labiausiai užpildytas skilvelis negalės padidinti smūgio apimties.

Pažymėtina, kad miokardo patologijoje IOC reguliuojantys mechanizmai įgauna kiek kitokią prasmę. Pavyzdžiui, širdies sienelių hipertenzija dekompensuoto širdies nepakankamumo, miokardo distrofijos, miokardito ir kitų ligų sąlygomis nepadidės šoko ir minučių apimtis, kadangi miokardas tam neturi pakankamai jėgos, dėl to sumažės sistolinė funkcija.

Per laikotarpį sporto treniruotės didėja tiek šoko, tiek minučių apimtis, tačiau tam neužtenka vien simpatinės inervacijos įtakos. IOC didinimas padeda lygiagrečiai didinti veninį grįžimą dėl aktyvių ir gilūs įkvėpimai, pumpuojantis susitraukiančius skeleto raumenis, didinantis venų tonusą ir kraujo tekėjimą per raumenų arterijas.

Padidėjęs kraujo tūris fizinio darbo metu padeda aprūpinti miokardą, kuriam jo labai reikia, aprūpinti maitinimu, tiekti kraują į dirbančius raumenis, taip pat. oda tinkamam termoreguliavimui.

Didėjant apkrovai, kraujo tiekimas į vainikinių arterijų Todėl prieš pradedant ištvermės treniruotes reikėtų apšilti ir apšildyti raumenis. Sveikiems žmonėms šio momento nepaisymas gali likti nepastebėtas, o esant širdies raumens patologijai, išeminiai pokyčiai kartu su skausmu širdyje ir būdingais elektrokardiografiniais požymiais (ST segmento depresija).

Kaip nustatyti širdies sistolinės funkcijos rodiklius?

Miokardo sistolinės funkcijos reikšmės apskaičiuojamos pagal įvairias formules, kurių pagalba specialistas įvertina širdies darbą, atsižvelgdamas į jos susitraukimų dažnį.

širdies išstūmimo frakcija

Sistolinis širdies tūris, padalintas iš kūno paviršiaus ploto (m²), bus širdies indeksas. Kūno paviršiaus plotas apskaičiuojamas naudojant specialias lenteles arba formulę. Be širdies indekso, širdies galios ir insulto apimties, svarbiausia savybė atsižvelgiama į miokardo darbą, kuris parodo, kiek procentų galutinio diastolinio kraujo palieka širdį sistolės metu. Jis apskaičiuojamas padalijus insulto tūrį iš galutinio diastolinio tūrio ir padauginus iš 100%.

Kompiuterija nurodytos charakteristikos, gydytojas turi atsižvelgti į visus veiksnius, galinčius pakeisti kiekvieną rodiklį.

Galutinį diastolinį tūrį ir širdies pripildymą krauju įtakoja:

  1. Cirkuliuojančio kraujo kiekis;
  2. Įeinančio kraujo kiekis dešiniojo prieširdžio iš didelio apskritimo venų;
  3. Prieširdžių ir skilvelių susitraukimų dažnis ir jų darbo sinchroniškumas;
  4. Miokardo (diastolės) atsipalaidavimo laikotarpio trukmė.

Minučių ir smūgio tūrio padidėjimą palengvina:

  • Padidėjęs cirkuliuojančio kraujo kiekis su vandeniu ir natrio susilaikymas (neišprovokuotas širdies patologijos);
  • Horizontali kūno padėtis, kai veninis grįžimas į dešines širdies dalis natūraliai didėja;
  • Psichoemocinis stresas, stresas, stiprus susijaudinimas (dėl padažnėjusio širdies susitraukimų dažnio ir padidėjusio venų kraujagyslių susitraukimo).

nuosmukis širdies išeiga lydi:

  1. Kraujo netekimas, šokai, dehidratacija;
  2. Vertikali kūno padėtis;
  3. Padidėjęs slėgis į krūtinės ertmė(obstrukcinė plaučių liga, pneumotoraksas, stiprus sausas kosulys) arba širdies maišelis (perikarditas, skysčių kaupimasis);
  4. Apalpimas, kolapsas, vaistų, sukeliančių staigų slėgio kritimą ir venų varikozę, vartojimas;
  5. Kai kurios rūšys, kai širdies ertmės nesinchroniškai susitraukia ir nepakankamai užpildytos krauju diastolės metu (prieširdžių virpėjimas), sunki tachikardija, kai širdis nespėja prisipildyti reikiamu kraujo kiekiu;
  6. Miokardo patologija (širdies priepuolis, uždegiminiai pokyčiai ir kt.).

Kairiojo skilvelio insulto apimties indeksui įtakos turi autonominės nervų sistemos tonusas, pulso dažnis, širdies raumens būklė. Toks dažnas patologinės būklės, kadangi miokardo infarktas, kardiosklerozė, širdies raumens išsiplėtimas esant dekompensuotam organų nepakankamumui prisideda prie kardiomiocitų susitraukimo sumažėjimo, todėl natūraliai sumažės širdies tūris.

Priėmimas vaistai taip pat lemia širdies veiklą. Epinefrinas, norepinefrinas padidina miokardo susitraukimą ir padidina IOC, o barbitūratai sumažina širdies išstūmimą.

Taigi, minutės ir SV parametrams įtakos turi daug veiksnių, pradedant kūno padėtimi erdvėje, fizinė veikla, emocijų ir baigiant įvairiomis širdies ir kraujagyslių patologijomis. Vertindamas sistolinę funkciją, gydytojas remiasi bendra būklė, tiriamojo amžius, lytis, buvimas ar nebuvimas struktūrinius pokyčius miokardo, aritmijų ir tt Tik Kompleksinis požiūris gali padėti teisingai įvertinti širdies efektyvumą ir sukurti sąlygas, kurioms esant ji susitrauktų optimaliu režimu.

Pagrindinė fiziologinė širdies funkcija yra pumpuoti kraują į kraujagyslių sistemą.

Širdies skilvelio per minutę išstumiamas kraujo kiekis yra vienas svarbiausių rodiklių funkcinė būklėširdis ir yra vadinamas minutinis kraujo tėkmės tūris arba minutinis širdies tūris. Tai vienoda dešiniajam ir kairiajam skilveliui. Kai žmogus ilsisi, minutinis tūris vidutiniškai siekia 4,5–5,0 litro. Padalinę minutės garsumą iš širdies dūžių per minutę skaičiaus, galite apskaičiuoti sistolinis tūris kraujotaka. Kai širdies susitraukimų dažnis yra 70–75 per minutę, sistolinis tūris yra 65–70 ml kraujo. Klinikinėje praktikoje naudojamas žmogaus kraujotakos minutinio tūrio nustatymas.

Tiksliausią metodą minutiniam žmonių kraujo tėkmės tūriui nustatyti pasiūlė Fickas (1870). Jį sudaro netiesioginis minutinio širdies tūrio skaičiavimas, kuris gaunamas žinant: 1) deguonies kiekio skirtumą arteriniame ir veniniame kraujyje; 2) žmogaus per minutę suvartojamo deguonies tūris. Tarkim
kad per 1 minutę per plaučius į kraują pateko 400 ml deguonies, kas
100 ml kraujo plaučiuose sugeria 8 ml deguonies; todėl norėdami viską suprasti
deguonies kiekis, patekęs per plaučius į kraują per minutę (mūsų
ne mažiau kaip 400 ml), būtina, kad per plaučius patektų 100 * 400 / 8 = 5000 ml kraujo. tai

kraujo kiekis ir yra minutinis kraujo tėkmės tūris, kuris į Ši byla lygus 5000 ml.

Naudojant Fick metodą, būtina imtis veninio kraujo iš dešinės širdies pusės. AT pastaraisiais metais veninis kraujas imamas iš dešiniosios širdies pusės zondu, įkištu į dešinįjį prieširdį per brachialinę veną. Šis kraujo paėmimo būdas nėra plačiai naudojamas.

Buvo sukurta daugybė kitų metodų, leidžiančių nustatyti minutę, taigi ir sistolinį tūrį. Šiuo metu kai kurie dažai ir radioaktyviosios medžiagos yra plačiai naudojami. Medžiaga, suleista į veną, praeina dešinė širdis, plaučių kraujotaka, kairioji širdis ir patenka į didelio apskritimo arterijas, kur nustatoma jo koncentracija. Iš pradžių kyla bangomis, o paskui krenta. Po kurio laiko, kai kraujo dalis, kurioje yra didžiausias jo kiekis, antrą kartą praeina pro kairiąją širdį, jos koncentracija arterinio kraujo vėl šiek tiek padidėja (vadinamoji recirkuliacinė banga). Užfiksuojamas laikas nuo medžiagos įvedimo iki recirkuliacijos pradžios ir nubrėžiama praskiedimo kreivė, t. y. tiriamosios medžiagos koncentracijos pokyčiai (padidėjimas ir sumažėjimas) kraujyje. Žinant į kraują patenkančios ir arteriniame kraujyje esančios medžiagos kiekį, taip pat laiką, reikalingą visam įvestos medžiagos kiekiui praeiti per kraujotakos sistemą, galima apskaičiuoti minutinį tūrį (MO) kraujotaka l/min pagal formulę:


čia I – suleistos medžiagos kiekis miligramais; C - jo vidutinė koncentracija miligramais 1 litrui, apskaičiuota pagal praskiedimo kreivę; T- pirmosios cirkuliacijos bangos trukmė sekundėmis.

Šiuo metu buvo pasiūlytas metodas integrali reografija. Reografija (impendance) – žmogaus kūno audinių elektrinės varžos registravimo metodas elektros srovė praėjo per kūną. Kad nebūtų pažeisti audiniai, naudojamos itin aukšto dažnio srovės ir labai mažas stiprumas. Kraujo atsparumas yra daug mažesnis nei audinių atsparumas, todėl padidėjus audinių aprūpinimui krauju žymiai sumažėja jų elektrinė varža. Jei registruosime bendrą elektrinę varžą krūtinė keliomis kryptimis, tada periodiškai staigiai sumažėja, kai širdis išmeta sistolinį kraujo tūrį į aortą ir plaučių arteriją. Šiuo atveju pasipriešinimo sumažėjimo dydis yra proporcingas sistolinio išstūmimo dydžiui.

Turint tai omenyje ir naudojant formules, kuriose atsižvelgiama į kūno dydį, konstitucijos ypatybes ir kt., galima iš reografinių kreivių nustatyti sistolinio kraujo tūrio reikšmę ir ją padauginti iš širdies susitraukimų skaičiaus. , norint gauti minutinio širdies tūrio vertę.

Išmeta tam tikrą kiekį kraujo į kraujagysles. Tuo pagrindinė širdies funkcija. Todėl vienas iš širdies funkcinės būklės rodiklių yra minutės ir insulto (sistolinio) tūrio reikšmė. Minutės apimties reikšmės tyrimas yra praktinės svarbos ir naudojamas sporto fiziologijoje, klinikinė medicina ir profesionalią higieną.

Širdies per minutę išstumiamas kraujo kiekis vadinamas minutinis kraujo tūris(IOC). Kraujo kiekis, kurį širdis išpumpuoja per vieną dūžių, vadinamas insulto (sistolinis) kraujo tūris(WOK).

Santykinės ramybės būsenos žmogaus minutinis kraujo tūris yra 4,5–5 litrai. Tai vienoda dešiniajam ir kairiajam skilveliui. Insulto apimtį galima lengvai apskaičiuoti padalijus IOC iš širdies susitraukimų skaičiaus.

Didelę reikšmę keičiant minutės dydį ir smūgių apimtis kraujas turi mankštą. Atliekant tą patį darbą apmokytam asmeniui, širdies sistolinio ir minutinio tūrio reikšmė žymiai padidėja, šiek tiek padidėjus širdies susitraukimų skaičiui; netreniruotam žmogui, atvirkščiai, labai padažnėja širdies susitraukimų dažnis ir beveik nekinta sistolinis kraujo tūris.

SVR padidėja padidėjus kraujo tekėjimui į širdį. Didėjant sistoliniam tūriui, didėja ir IOC.

Širdies smūgio apimtis

Svarbi širdies siurbimo funkcijos savybė suteikia insulto tūrį, dar vadinamą sistoliniu tūriu.

Smūgio apimtis(VV) – kraujo kiekis, kurį išstumia širdies skilvelis arterinė sistema vienai sistolei (kartais naudojamas pavadinimas sistolinis išėjimas).

Kadangi didelis ir mažas yra sujungti nuosekliai, esant stabiliam hemodinaminiam režimui, kairiojo ir dešiniojo skilvelių insulto apimtys paprastai yra vienodos. Tik ant trumpam laikui smarkiai pasikeitus širdies darbui ir hemodinamikai, tarp jų gali atsirasti nedidelis skirtumas. Suaugusio žmogaus SV reikšmė ramybės būsenoje yra 55-90 ml, o fizinio krūvio metu gali padidėti iki 120 ml (sportuojantiems iki 200 ml).

Starr formulė (sistolinis tūris):

CO \u003d 90,97 + 0,54. PD – 0,57. DD – 0,61. AT,

kur CO yra sistolinis tūris, ml; PD - pulso slėgis, mm Hg Art.; DD - diastolinis spaudimas, mm Hg Art.; B – amžius, metai.

Normalus CO ramybės būsenoje yra 70–80 ml, o fizinio krūvio metu – 140–170 ml.

Pabaigos diastolinis tūris

Pabaigos diastolinis tūris(EDV) – kraujo kiekis skilvelyje diastolės pabaigoje (ramybės būsenoje apie 130-150 ml, bet priklausomai nuo lyties, amžiaus gali svyruoti tarp 90-150 ml). Jį sudaro trys kraujo tūriai: likęs skilvelyje po ankstesnės sistolės, ištekantis iš venų sistema bendrosios diastolės metu ir pumpuojamas į skilvelį prieširdžių sistolės metu.

Lentelė. Galutinis diastolinis kraujo tūris ir jo komponentai

Pabaigos sistolinis tūris

Galutinis sistolinis tūris(KSO) yra kraujo kiekis, likęs skilvelyje iš karto po to. Ramybės būsenoje jis yra mažesnis nei 50% galutinio diastolinio tūrio arba 50-60 ml. Dalis šio kraujo tūrio yra rezervinis tūris, kurį galima išstumti padidėjus širdies susitraukimų stiprumui (pavyzdžiui, fizinio krūvio metu, padidėjus simpatinės nervų sistemos centrų tonusui, veikiant adrenalinui, skydliaukės hormonams). ant širdies).

Širdies raumens susitraukiamumui įvertinti naudojami keli kiekybiniai rodikliai, šiuo metu matuojami ultragarsu arba zonduojant širdies ertmes. Tai apima išstūmimo frakcijos rodiklius, kraujo išstūmimo greitį greito išstūmimo fazėje, slėgio padidėjimo skilvelyje greitį streso laikotarpiu (matuojant skilvelio zondavimu) ir daugybę širdies rodiklių.

Išstūmimo frakcija(EF) – išreikštas insulto tūrio ir skilvelio galutinio diastolinio tūrio santykio procentais. išstūmimo frakcija sveikas žmogus ramybės būsenoje yra 50-75%, o fizinio krūvio metu gali siekti 80%.

Kraujo išstūmimo greitis matuojamas širdies doplerio ultragarsu.

Slėgio padidėjimo greitis skilvelių ertmėse laikomas vienu patikimiausių miokardo susitraukimo rodiklių. Kairiajame skilvelyje šio rodiklio reikšmė paprastai yra 2000–2500 mm Hg. st./s.

Išstūmimo frakcijos sumažėjimas žemiau 50%, kraujo išstūmimo greičio sumažėjimas ir slėgio padidėjimo greitis rodo miokardo susitraukimo sumažėjimą ir galimybę išsivystyti širdies siurbimo funkcijos nepakankamumui.

Minutės kraujo tėkmės tūris

Minutės kraujo tėkmės tūris(MOC) - širdies siurbimo funkcijos rodiklis, lygus kraujo tūriui, kurį skilvelis išstumia į kraujagyslių sistemą per 1 minutę (pavadinimas taip pat naudojamas minutės sprogimas).

IOC = UO. širdies ritmas.

Kadangi kairiojo ir dešiniojo skilvelių SV ir HR yra vienodi, jų IOC taip pat yra vienodi. Taigi per tą patį laiko tarpą mažaisiais ir dideliais kraujotakos ratais prateka vienodas kraujo tūris. Pjaunant IOC yra 4-6 litrai, fizinio krūvio metu gali siekti 20-25 litrus, o sportininkams - 30 litrų ir daugiau.

Minutės kraujotakos tūrio nustatymo metodai

Tiesioginiai metodai: širdies ertmių kateterizavimas įvedant jutiklius – srauto matuoklius.

Netiesioginiai metodai:

  • Fick metodas:

čia IOC – minutinis kraujo apytakos tūris, ml/min; VO 2 - deguonies suvartojimas per 1 min, ml/min; CaO 2 – deguonies kiekis 100 ml arterinio kraujo; CvO 2 – deguonies kiekis 100 ml veninio kraujo

  • Rodiklių praskiedimo būdas:

čia J yra suleistos medžiagos kiekis, mg; C – vidutinė medžiagos koncentracija, apskaičiuota pagal praskiedimo kreivę, mg/l; Pirmosios cirkuliacijos bangos T trukmė, s

  • Ultragarso srauto matavimas
  • Tetrapolinė krūtinės ląstos reografija

Širdies indeksas

Širdies indeksas(SI) – minutinio kraujo tėkmės tūrio ir kūno paviršiaus ploto santykis (S):

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

čia IOC – minutinis kraujo apytakos tūris, l/min; S – kūno paviršiaus plotas, m 2.

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

Širdies darbas užtikrina kraujo judėjimą per sistemą kraujagyslės. Net ir gyvenimo sąlygomis be fizinio krūvio širdis per dieną perpumpuoja iki 10 tonų kraujo. Naudingas širdies darbas skiriamas kraujospūdžiui sukurti ir jam pagreitinti.

Norėdami pagreitinti išmesto kraujo dalis, skilveliai praleidžia apie 1 proc bendras darbas ir širdies energijos sąnaudas. Todėl skaičiuojant į šią vertę galima nepaisyti. Beveik visas naudingas širdies darbas išleidžiamas kuriant slėgį – kraujotakos varomąją jėgą. Kairiojo širdies skilvelio atliktas darbas (A) per vieną širdies ciklą yra lygus vidutinio slėgio (P) aortoje ir insulto tūrio (SV) sandaugai:

Ramybės būsenoje vienoje sistolėje kairysis skilvelis atlieka apie 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg) darbą, o dešinysis skilvelis yra maždaug 7 kartus mažesnis. Taip yra dėl mažo plaučių kraujotakos kraujagyslių pasipriešinimo, dėl kurio kraujotaka plaučių kraujagyslėse užtikrinama esant vidutiniam 13-15 mm Hg slėgiui. Art., būdamas didelis ratas vidutinis kraujospūdis yra 80-100 mm Hg. Art. Taigi kairysis skilvelis turi eikvoti maždaug 7 kartus puikus darbas nei teisingas. Tai skatina kurti daugiau raumenų masė kairysis skilvelis, palyginti su dešiniuoju.

Darbams atlikti reikia energijos sąnaudų. Jie ne tik teikia naudingo darbo, bet ir palaikyti pagrindinius gyvybės procesus, jonų transportavimą, ląstelių struktūrų atnaujinimą, sintezę organinės medžiagos. Koeficientas naudingas veiksmasširdies raumens yra 15–40 proc.

ATP energija, būtina gyvybinei širdies veiklai, daugiausia gaunama oksidacinio fosforilinimo metu, kuris atliekamas būtinai naudojant deguonį. Tuo pačiu metu kardiomiocitų mitochondrijose gali oksiduotis įvairios medžiagos: gliukozė, laisvoji. riebalų rūgštis, amino rūgštys, pieno rūgštis, ketoniniai kūnai. Šiuo požiūriu miokardas (skirtingai nuo nervinio audinio, kuris energijai naudoja gliukozę) yra „visaėdis organas“. Norint patenkinti ramybės būsenos širdies energijos poreikius, per minutę reikia 24–30 ml deguonies, o tai sudaro apie 10% viso suaugusio žmogaus organizmo per tą patį laiką suvartojamo deguonies kiekio. Iki 80% deguonies išgaunama iš kraujo, tekančio per širdies kapiliarus. Kituose organuose šis skaičius yra daug mažesnis. Deguonies tiekimas yra silpniausia mechanizmų, tiekiančių širdį energijai, grandis. Taip yra dėl savybių širdies kraujotaka. Deguonies tiekimo į miokardą trūkumas, susijęs su sutrikimu koronarinė kraujotaka, yra dažniausia patologija, sukelianti miokardo infarkto išsivystymą.

Išstūmimo frakcija

Išstūmimo frakcija = CO / EDV

kur CO yra sistolinis tūris, ml; EDV — galutinis diastolinis tūris, ml.

Išstūmimo frakcija ramybės būsenoje yra 50-60%.

Kraujo tėkmės greitis

Remiantis hidrodinamikos dėsniais, bet kuriuo vamzdžiu tekančio skysčio (Q) kiekis yra tiesiogiai proporcingas slėgio skirtumui vamzdžio pradžioje (P 1) ir gale (P 2) ir atvirkščiai proporcingas pasipriešinimui ( R) į skysčio srautą:

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

Jei ši lygtis taikoma kraujagyslių sistemai, tuomet reikia turėti omenyje, kad slėgis šios sistemos gale, t.y. širdies tuščiavidurių venų santakoje, artima nuliui. Tokiu atveju lygtis gali būti parašyta taip:

Q=P/R

kur K- širdies išstumiamas kraujo kiekis per minutę; R- vidutinio slėgio aortoje reikšmė; R yra kraujagyslių pasipriešinimo reikšmė.

Iš šios lygties išplaukia, kad P = Q*R, t.y. slėgis (P) aortos žiotyse yra tiesiogiai proporcingas kraujo tūriui, kurį širdis išstumia arterijomis per minutę (Q), ir periferinio pasipriešinimo dydžiui (R). Aortos slėgis (P) ir minutinis tūris (Q) gali būti matuojamas tiesiogiai. Žinodami šias vertes, apskaičiuokite periferinę varžą - svarbiausias rodiklis teigia kraujagyslių sistema.

Kraujagyslių sistemos periferinis pasipriešinimas yra daugelio atskirų kiekvieno kraujagyslės pasipriešinimų suma. Bet kurį iš šių indų galima prilyginti vamzdžiui, kurio atsparumas nustatomas pagal Puazio formulę:

kur L- vamzdžio ilgis; η – jame tekančio skysčio klampumas; Π yra apskritimo ir skersmens santykis; r yra vamzdžio spindulys.

Kraujospūdžio skirtumas, kuris lemia kraujo judėjimo per indus greitį, žmonėms yra didelis. Suaugusio žmogaus didžiausias slėgis aortoje yra 150 mm Hg. Art., ir in didelės arterijos- 120-130 mm Hg. Art. Mažesnėse arterijose kraujas susiduria su didesniu pasipriešinimu ir slėgis čia gerokai nukrenta – iki 60-80 mm. rt g. Didžiausias slėgio sumažėjimas stebimas arteriolėse ir kapiliaruose: arteriolėse jis yra 20-40 mm Hg. Art., o kapiliaruose - 15-25 mm Hg. Art. Venose slėgis sumažėja iki 3-8 mm Hg. Art., tuščiavidurėse venose slėgis neigiamas: -2-4 mm Hg. str., t.y. esant 2-4 mm Hg. Art. žemiau atmosferos. Taip yra dėl slėgio pasikeitimo krūtinės ertmėje. Įkvėpimo metu spaudimui krūtinės ertmėje gerokai sumažėjus, jis sumažėja ir kraujo spaudimas tuščiavidurėse venose.

Iš aukščiau pateiktų duomenų matyti, kad kraujospūdis skirtingose ​​kraujotakos dalyse nėra vienodas, o mažėja nuo kraujagyslių sistemos arterinio galo iki veninio galo. Didelėse ir vidutinėse arterijose jis šiek tiek sumažėja, maždaug 10%, o arteriolėse ir kapiliaruose - 85%. Tai rodo, kad 10% energijos, kurią širdis išvysto susitraukimo metu, išleidžiama kraujo judėjimui didelėmis arterijomis, o 85% - jo judėjimui arteriolėmis ir kapiliarais (1 pav.).

Ryžiai. 1. Spaudimo, pasipriešinimo ir kraujagyslių spindžio pokytis skirtingų sričių kraujagyslių sistema

Pagrindinis pasipriešinimas kraujotakai atsiranda arteriolėse. Arterijų ir arteriolių sistema vadinama pasipriešinimo indai arba varžiniai indai.

Arteriolės yra mažo skersmens - 15-70 mikronų - kraujagyslės. Jų sienelėje yra storas apskritimo formos lygiųjų raumenų ląstelių sluoksnis, kuriam sumažėjus kraujagyslės spindis gali žymiai sumažėti. Tuo pačiu metu smarkiai padidėja arteriolių pasipriešinimas, todėl kraujas sunkiai išteka iš arterijų, o slėgis jose pakyla.

Sumažėjęs arteriolių tonusas padidina kraujo nutekėjimą iš arterijų, todėl sumažėja kraujo spaudimas(PRAGARAS). Iš visų kraujagyslių sistemos dalių didžiausią pasipriešinimą turi arteriolės, todėl jų spindžio pokytis yra pagrindinis bendro arterinio slėgio lygio reguliatorius. Arteriolės – „gervės kraujotakos sistema“. Atsidarius šiems „kranams“ padidėja kraujo nutekėjimas į atitinkamos srities kapiliarus, pagerėja vietinė kraujotaka, o uždarymas smarkiai pablogina šios kraujagyslių zonos kraujotaką.

Taigi arteriolės atlieka dvejopą vaidmenį:

  • dalyvauja prižiūrint būtinas organizmui bendro arterinio slėgio lygis;
  • dalyvauja reguliuojant vietinės kraujotakos mastą per tam tikrą organą ar audinį.

Organo kraujotakos kiekis atitinka organo deguonies poreikį ir maistinių medžiagų, nulemtas organo aktyvumo lygio.

Darbo organe sumažėja arteriolių tonusas, o tai užtikrina kraujotakos padidėjimą. Kad nesumažėtų bendras kraujospūdis kituose (neveikiančiuose) organuose, padidėja arteriolių tonusas. Bendra viso periferinio pasipriešinimo reikšmė ir bendras kraujospūdžio lygis išlieka maždaug pastovus, nepaisant nuolatinio kraujo persiskirstymo tarp dirbančių ir nedirbančių organų.

Tūrinis ir linijinis kraujo judėjimo greitis

Tūrinis greitis kraujotaka – tai kraujo kiekis, pratekantis per laiko vienetą per tam tikros kraujagyslių dugno dalies kraujagyslių skerspjūvių sumą. Per aortą plaučių arterijos, tuščiosios venos ir kapiliarų per vieną minutę prateka toks pat kraujo tūris. Todėl į širdį visada grįžta toks pat kraujo kiekis, koks buvo išmestas į kraujagysles sistolės metu.

Tūrinis greitis in įvairūs kūnai gali skirtis priklausomai nuo organizmo darbo ir jo kraujagyslių tinklo dydžio. Darbo organe gali padidėti kraujagyslių spindis, o kartu su juo - tūrinis greitis kraujo judesiai.

Linijinis greitis Kraujo judėjimas vadinamas keliu, kurį kraujas nueina per laiko vienetą. Linijinis greitis (V) atspindi kraujo dalelių judėjimo išilgai kraujagyslės greitį ir yra lygus tūriniam greičiui (Q), padalytam iš kraujagyslės skerspjūvio ploto:

Jo vertė priklauso nuo kraujagyslių spindžio: tiesinis greitis yra atvirkščiai proporcingas kraujagyslės skerspjūvio plotui. Kuo platesnis bendras kraujagyslių spindis, tuo lėčiau juda kraujas, o kuo jis siauresnis, tuo didesnis kraujo judėjimo greitis (2 pav.). Arterijos šakojasi, judėjimo greitis jose mažėja, nes bendras kraujagyslių šakų spindis yra didesnis nei pradinio kamieno spindis. Suaugusio žmogaus aortos spindis yra maždaug 8 cm2, o kapiliarų spindžių suma yra 500–1000 kartų didesnė - 4000–8000 cm2. Vadinasi, tiesinis kraujo greitis aortoje yra 500-1000 kartų didesnis nei 500 mm/s, o kapiliaruose – tik 0,5 mm/s.

Ryžiai. 2. Kraujospūdžio (A) ir linijinio kraujo tėkmės greičio (B) požymiai įvairiose kraujagyslių sistemos dalyse

Minutės kraujo tūris, formulė, pagal kurią apskaičiuojamas šis rodiklis, ir kiti svarbius punktus tikrai turi būti bet kurio medicinos studento, o juo labiau jau medicinos praktika užsiimančių asmenų žinių bagaže. Kas yra šis rodiklis, kaip jis veikia žmogaus sveikatą, kodėl jis svarbus medikams ir kas nuo jo priklauso – į šiuos klausimus atsakymų ieško kiekvienas jaunuolis ar mergina, norinti stoti į medicinos mokyklą. Būtent šie klausimai yra aptariami šiame straipsnyje.

Širdies funkcija

Pagrindinė širdies funkcija – per laiko vienetą (kraujo tūris per minutę) tiekti į organus ir audinius tam tikrą kraujo tūrį dėl pačios širdies būklės ir kraujotakos sistemos darbo sąlygų. Ši svarbiausia širdies misija tiriama dar mokslo metais. Deja, daugumoje anatomijos vadovėlių apie šią funkciją daug nekalbama. Širdies tūris yra insulto tūrio ir širdies susitraukimų dažnio išvestinė.

MO (SV) \u003d HR x SV

Širdies indeksas

Insulto tūris – rodiklis, nustatantis vieno susitraukimo metu skilvelių išstumiamo kraujo dydį ir kiekį, jo vertė yra apie 70 ml.Širdies indeksas – 60 sekundžių tūrio dydis, perskaičiuotas į paviršiaus plotą Žmogaus kūnas. Ramybės būsenoje normalioji vertė yra apie 3 l / min / m 2.

Paprastai žmogaus kraujo minutinis tūris priklauso nuo kūno dydžio. Pavyzdžiui, 53 kg sveriančios moters širdies tūris neabejotinai bus gerokai mažesnis nei 93 kg sveriančio vyro.

Paprastai 72 kg sveriančio vyro minutinis širdies tūris per minutę yra 5 l / min., Esant apkrovai, šis skaičius gali išaugti iki 25 l / min.

Kas turi įtakos širdies išstumimui?

Tai yra keli rodikliai:

  • sistolinis kraujo tūris, patenkantis į dešinįjį prieširdį ir skilvelį („dešinė širdis“), ir jo sukuriamas spaudimas – išankstinis krūvis.
  • pasipriešinimas, kurį patiria širdies raumuo, kai iš kairiojo skilvelio išleidžiamas kitas kraujo tūris – pokrūvis.
  • širdies susitraukimų ir miokardo susitraukimų periodas ir greitis, kurie keičiasi veikiant jautriajai ir parasimpanei nervų sistemai.

Sutraukiamumas – gebėjimas generuoti širdies raumens jėgą bet kuriuo ilgiu raumenų skaidulos. Visų šių savybių derinys, be abejo, turi įtakos minutiniam kraujo tūriui, greičiui ir ritmui, taip pat kitiems širdies rodikliams.

Kaip šis procesas reguliuojamas miokarde?

Širdies raumens susitraukimas atsiranda, jei kalcio koncentracija ląstelės viduje tampa daugiau nei 100 mmol, susitraukiamojo aparato jautrumas kalciui yra mažiau svarbus.

Ląstelės ramybės periodu kalcio jonai patenka į kardiomiocitą per membranos L kanalus, taip pat iš sarkoplazminio tinklelio išskiriami pačios ląstelės viduje į jos citoplazmą. Dėl dvigubo šio mikroelemento patekimo būdo jo koncentracija sparčiai didėja, ir tai yra širdies miocitų susitraukimo pradžia. Toks dvigubas „užsidegimo“ kelias būdingas tik širdžiai. Jei negaunamas tarpląstelinis kalcis, širdies raumuo nesusitrauks.

Hormonas norepinefrinas, kuris išsiskiria iš galūnių simpatiniai nervai, padidina susitraukimų dažnį ir širdies susitraukimų dažnį, todėl padidėja širdies tūris. Ši medžiaga priklauso fiziologiniams inotropiniams agentams. Digoksinas yra vaistinis inotropinis vaistas, kuris tam tikrais atvejais vartojamas širdies nepakankamumui gydyti.

Eigos tūris ir pripildymo slėgis

Minutinis kraujo tūris, kuriame susidaro diastolės pabaigoje ir sistolės pagrindu, priklauso nuo elastingumo raumenų audinio ir pabaigos diastolinis spaudimas. dešiniosiose širdies dalyse yra susijęs su venų sistemos spaudimu.

Didėjant galutiniam diastoliniam slėgiui, didėja vėlesnių susitraukimų stiprumas ir insulto apimtis. Tai yra, susitraukimo stiprumas yra susijęs su raumens tempimo laipsniu.

Manoma, kad šoko kraujas iš abiejų skilvelių yra lygus. Jei dešiniojo skilvelio išėjimas kurį laiką viršija kairiojo skilvelio išėjimą, gali išsivystyti plaučių edema. Tačiau yra gynybos mechanizmai, kurio veikimo metu refleksiškai, padidėjus kairiojo skilvelio raumenų skaidulų tempimui, padidėja iš jo išstumiamo kraujo kiekis. Šis širdies išstūmimo padidėjimas apsaugo nuo slėgio padidėjimo plaučių kraujotakoje ir atkuria pusiausvyrą.

Taikant tą patį mechanizmą, fizinio krūvio metu padidėja kraujo tūris.

Šis mechanizmas – širdies susitraukimo padidėjimas, kai raumenų skaidula ištempiama – vadinamas Frank-Starling dėsniu. Tai svarbus širdies nepakankamumo kompensacinis mechanizmas.

Veiksmas po apkrovos

Padidėjus kraujospūdžiui arba padidėjus papildomoms apkrovoms, gali padidėti ir išstumto kraujo tūris. Ši savybė buvo dokumentuota ir eksperimentiškai patvirtinta prieš daugelį metų, todėl buvo galima atlikti atitinkamus skaičiavimų ir formulių pataisymus.

Jei padidinto pasipriešinimo sąlygomis kraujas išstumiamas iš kairiojo skilvelio, kurį laiką padidės likusio kraujo tūris kairiajame skilvelyje, padidės miofibrilių išplėtimas, tai padidina insulto apimtį, o dėl to - minutinį tūris. kraujo kiekis padidėja pagal Frank-Starling taisyklę. Po kelių tokių ciklų kraujo tūris grįžta į pradinę vertę.
Autonominis nervų sistema- išorinis širdies tūrio reguliatorius.

Skilvelių užpildymo slėgis, pokytis ir susitraukimas gali pakeisti insulto apimtį. Centrinis veninis slėgis ir autonominė nervų sistema yra veiksniai, kontroliuojantys širdies išstūmimą.

Taigi, mes išnagrinėjome šio straipsnio preambulėje nurodytas sąvokas ir apibrėžimus. Tikimės, kad aukščiau pateikta informacija bus naudinga visiems žmonėms, besidomintiems išsakyta tema.

Kiekvieną minutę vyro širdis pumpuoja tam tikrą kraujo kiekį. Šis rodiklis kiekvienam yra skirtingas, gali skirtis priklausomai nuo amžiaus, fizinio aktyvumo ir sveikatos būklės. Širdies veiklos efektyvumui nustatyti svarbus minutinis kraujo tūris.

Kraujo kiekis, kurį žmogaus širdis išpumpuoja per 60 sekundžių, vadinamas minutiniu kraujo tūriu (MBV). Insultinis (sistolinis) kraujo tūris yra kraujo kiekis, išmestas į arterijas vienoje širdies susitraukimas(sistolė). Sistolinį tūrį (SV) galima apskaičiuoti padalijus IOC iš širdies susitraukimų dažnio. Atitinkamai, didėjant SOC, didėja ir IOC. Sistolinio ir minutinio kraujo tūrio vertes gydytojai naudoja širdies raumens siurbimo gebėjimui įvertinti.

IOC vertė priklauso ne tik nuo insulto apimties ir širdies susitraukimų dažnio bet ir nuo veninio grįžimo (kraujo kiekis, grįžęs į širdį venomis). Ne visas kraujas pašalinamas per vieną sistolę. Dalis skysčių lieka širdyje kaip rezervas (rezervinis tūris). Jis naudojamas esant padidėjusiam fiziniam krūviui, emocinei įtampai. Bet net ir atleidus atsargas lieka tam tikras kiekis skysčio, kuris jokiu būdu neišmesta.

Tai vadinama liekamuoju miokardo tūriu.

Rodiklių norma

Normalu, jei nėra IOC įtampos lygus 4,5-5 litrams. Tai yra, sveika širdis išpumpuoja visą kraują per 60 sekundžių. Sistolinis tūris ramybės būsenoje, pavyzdžiui, kai pulsas yra iki 75 dūžių, neviršija 70 ml.

Esant fiziniam aktyvumui, padažnėja širdies susitraukimų dažnis, todėl didėja ir rodikliai. Tai gaunama iš rezervų. Kūnas apima savireguliacijos sistemą. Netreniruotiems žmonėms minutinė kraujo išeiga padidėja 4-5 kartus, tai yra 20-25 litrai. Profesionaliems sportininkams reikšmė pakinta 600-700%, jų miokardas pumpuoja iki 40 litrų per minutę.

Netreniruotas organizmas negali ilgai atlaikyti maksimalaus streso, todėl reaguoja su SGK sumažėjimu.

Minutės tūris, smūgio tūris, pulso dažnis yra tarpusavyje susiję, jie priklauso nuo daugelio faktorių:

  • Žmogaus svoris. Esant nutukimui, širdis turi sunkiai dirbti, kad aprūpintų visas ląsteles deguonimi.
  • Kūno svorio ir miokardo svorio santykis. 60 kg sveriančio žmogaus širdies raumens masė yra apie 110 ml.
  • Venų sistemos būklė. Veninis grįžimas turėtų būti lygus IOC. Jei vožtuvai venose neveikia gerai, tada ne visas skystis grįžta atgal į miokardą.
  • Amžius. Vaikams IOC yra beveik dvigubai didesnis nei suaugusiųjų. Su amžiumi vyksta natūralus miokardo senėjimas, todėl SOC ir IOC mažėja.
  • Fizinė veikla. Sportininkai turi aukštesnes vertybes.
  • Nėštumas. Motinos organizmas dirba sustiprintu režimu, širdis per minutę perpumpuoja daug daugiau kraujo.
  • Blogi įpročiai. Rūkant ir geriant alkoholį kraujagyslės susiaurėja, todėl sumažėja IOC, nes širdis nespėja pumpuoti reikiamo kraujo tūrio.

Nukrypimas nuo normos

TOK nuosmukis atsiranda esant įvairioms širdies patologijoms:

Pacientams sumažėja cirkuliuojančio kraujo tūris, jo nepakankamai patenka į širdį.

Besivystantis mažo širdies išeigos sindromas. Tai išreiškiama kraujospūdžio sumažėjimu, širdies susitraukimų dažnio sumažėjimu, tachikardija ir odos blyškumu.