Как да определим ударния обем на кръвта. Минутен обем на кръвообращението. Как да се определят показателите за систолната функция на сърцето

Ударен и минутен обем на сърцето / кръвта: същността, от какво зависят, изчисление

Сърцето е един от основните "работници" на нашето тяло. Без да спира нито за минута по време на живота, той изпомпва огромно количество кръв, осигурявайки хранене на всички органи и тъкани на тялото. Най-важните характеристики на ефективността на кръвния поток са минутният и ударният обем на сърцето, чиито стойности се определят от много фактори както от страна на самото сърце, така и от системите, които регулират работата му.

Минутен кръвен обем (MBV) е стойност, която характеризира количеството кръв, което миокардът изпраща към кръвоносната система за една минута. Измерва се в литри в минута и се равнява приблизително на 4-6 литра в покой, когато хоризонтално положениетяло. Това означава, че цялата кръв, съдържаща се в съдовете на тялото, сърцето е в състояние да изпомпва за минута.

Ударен обем на сърцето

Ударният обем (SV) е обемът кръв, който сърцето изтласква в съдовете при едно свиване.В покой средностатистически човек е около 50-70 мл. Този показател е пряко свързан със състоянието на сърдечния мускул и способността му да се свива с достатъчна сила. Увеличаването на ударния обем се получава с увеличаване на пулса (до 90 ml или повече). При спортистите тази цифра е много по-висока, отколкото при нетренирани индивиди, дори ако сърдечната честота е приблизително същата.

Обемът на кръвта, който миокардът може да изхвърли в големите съдове, не е постоянен. Определя се от исканията на властите в конкретни условия. И така, по време на интензивна физическа активност, вълнение, в състояние на сън, органите консумират различно количествокръв. Ефектите върху контрактилитета на миокарда от нервната и ендокринната система също се различават.

С увеличаване на честотата на контракциите на сърцето, силата, с която миокардът изтласква кръвта, се увеличава и обемът на течността, влизаща в съдовете, се увеличава поради значителния функционален резерв на органа. Резервният капацитет на сърцето е доста висок: при нетренирани хора по време на тренировка сърдечен дебитв минута достига 400%, т.е. минутният обем на кръвта, изхвърлена от сърцето, се увеличава до 4 пъти, при спортистите тази цифра е дори по-висока, техният минутен обем се увеличава 5-7 пъти и достига 40 литра в минута.

Физиологични особености на сърдечните контракции

Обемът на кръвта, изпомпвана от сърцето за минута (MOC), се определя от няколко компонента:

ударен обем на сърцето;
Честота на контракциите в минута;
Обемът на кръвта, върната през вените (венозно връщане).

До края на периода на отпускане на миокарда (диастола) известно количество течност се натрупва в кухините на сърцето, но не цялото количество след това навлиза в системното кръвообращение. Само част от него отива в съдовете и съставлява ударния обем, който като количество не надвишава половината от цялата кръв, която е влязла в сърдечната камера по време на нейното отпускане.

Кръвта, останала в кухината на сърцето (около половината или 2/3) е резервният обем, необходим на органа в случаите, когато нуждите от кръв се увеличават (при физическо натоварване, емоционален стрес) и също не голям брой остатъчна кръв. Поради резервния обем, с увеличаване на сърдечната честота, IOC също се увеличава.

Наличната кръв в сърцето след систола (свиване) се нарича краен диастоличен обем, но дори и той не може да бъде напълно евакуиран. След освобождаването на резервния обем кръв в сърдечната кухина все още ще има известно количество течност, която няма да бъде изхвърлена оттам дори при максимална работа на миокарда - остатъчният обем на сърцето.

сърдечен цикъл; ударен, краен систоличен и краен диастоличен обем на сърцето

Така по време на свиване сърцето не изхвърля цялата кръв в системното кръвообращение. Първо от него се изтласква ударният обем, ако е необходимо, резервен обем и след това остава остатъчният обем. Съотношението на тези показатели показва интензивността на работата на сърдечния мускул, силата на контракциите и ефективността на систола, както и способността на сърцето да осигурява хемодинамика при определени условия.

МОК и спорт

Основната причина за промяната на минутния обем на кръвообращението в здраво тялопомислете за физическа активност. Може да са класове в фитнес, джогинг, бърза разходкаи др. Друго условие за физиологичното увеличаване на минутния обем може да се счита за вълнение и емоции, особено при тези, които остро възприемат всяка житейска ситуация, реагирайки на нея с увеличаване на сърдечната честота.

При извършване на интензивни спортни упражненияударният обем се увеличава, но не до безкрайност. Когато натоварването достигне приблизително половината от максимално възможното, ударният обем се стабилизира и приема относително постоянна стойност. Такава промяна в изхода на сърцето се свързва с факта, че когато пулсът се ускори, диастолата се съкращава, което означава, че камерите на сърцето няма да бъдат запълнени с максимално възможното количество кръв, така че индикаторът за ударен обем рано или късно ще спре да се увеличава.

От друга страна, работещите мускули консумират голямо количество кръв, която не се връща към сърцето по време на спортни дейности, като по този начин намалява венозното връщане и степента на запълване на камерите на сърцето с кръв.

Основният механизъм, който определя скоростта на ударния обем, е разтегливостта на камерния миокард.. Колкото повече се разтяга вентрикула, толкова повече кръвще влезе в него и толкова по-висока ще бъде силата, с която той ще го изпрати към главните съдове. С увеличаване на интензивността на натоварването, нивото на ударния обем, в по-голяма степен от разтегливостта, се влияе от контрактилитета на кардиомиоцитите - вторият механизъм, който регулира стойността на ударния обем. Без добра контрактилност дори най-напълнената камера няма да може да увеличи ударния си обем.

Трябва да се отбележи, че при патологията на миокарда механизмите, регулиращи IOC, придобиват малко по-различно значение. Например хиперекстензията на сърдечните стени при състояния на декомпенсирана сърдечна недостатъчност, миокардна дистрофия, миокардит и други заболявания няма да доведе до увеличаване на ударния и минутния обем, тъй като миокардът няма достатъчно сила за това, в резултат на това систолната функция ще намалее.
През периода спортна подготовкаувеличават се и ударните, и минутните обеми, но само влиянието симпатикова инервацияне е достатъчно за това. Увеличаването на IOC спомага за успоредно увеличаване на венозното връщане поради активно и дълбоки вдишвания, изпомпващо действие на свиване на скелетните мускули, повишаване на тонуса на вените и притока на кръв през артериите на мускулите.
Повишен обем на кръвта с физическа работапомага за осигуряване на хранене на миокарда, който има голяма нужда от него, за доставяне на кръв към работещите мускули, а също и кожатаза правилна терморегулация.

С увеличаване на натоварването доставката на кръв към коронарни артерииЕто защо, преди да започнете тренировка за издръжливост, трябва да загреете и загреете мускулите. При здрави хора пренебрегването на този момент може да остане незабелязано, а при патология на сърдечния мускул са възможни исхемични промени, придружени от болка в сърцето и характерни електрокардиографски признаци (депресия на ST сегмента).

Как да се определят показателите на систолната функция на сърцето?

Стойности систолна функциямиокарда се изчислява по различни формули, с помощта на които специалист преценява работата на сърцето, като взема предвид честотата на неговите контракции.

фракция на изтласкване на сърцето

Систоличният обем на сърцето, разделен на телесната повърхност (m²), ще бъде сърдечен индекс. Площта на тялото се изчислява с помощта на специални таблици или формула. В допълнение към сърдечния индекс, сърдечния дебит и ударния обем, най-важната характеристикаразглежда се работата на миокарда, която показва какъв процент от крайната диастолна кръв напуска сърцето по време на систола. Изчислява се като ударният обем се раздели на крайния диастоличен обем и се умножи по 100%.

При изчисляването на тези характеристики лекарят трябва да вземе предвид всички фактори, които могат да променят всеки показател.

Крайният диастоличен обем и пълненето на сърцето с кръв се влияе от:

Количеството циркулираща кръв;

Количеството постъпваща кръв дясно предсърдиеот вените на големия кръг;

Честотата на контракциите на предсърдията и вентрикулите и синхронността на тяхната работа;

Продължителността на периода на релаксация на миокарда (диастола).

Увеличаването на минутния и ударния обем се улеснява от:

Увеличаване на количеството циркулираща кръв със задържане на вода и натрий (което не е провокирано от сърдечна патология);

Хоризонталното положение на тялото, когато венозното връщане към десните части на сърцето естествено се увеличава;

Психо-емоционален стрес, стрес, силна възбуда (поради повишен сърдечен ритъм и повишен контрактилитет на венозните съдове).

Намаляването на сърдечния дебит придружава:

Загуба на кръв, шокове, дехидратация;

Вертикално положение на тялото;

Увеличаването на налягането в гръдна кухина(обструктивна белодробна болест, пневмоторакс, тежка суха кашлица) или сърдечна торбичка (перикардит, натрупване на течност);

Припадък, колапс, прием на лекарства, които причиняват рязък спадналягане и разширени вени;

Някои видове, когато камерите на сърцето не се свиват синхронно и не са достатъчно пълни с кръв в диастола (предсърдно мъждене), тежка тахикардия, когато сърцето няма време да се напълни с необходимия обем кръв;

Патология на миокарда (инфаркт, възпалителни промени, и т.н.).

Ударният обем на лявата камера се влияе от вегетативния тонус нервна система, пулс, състояние на сърдечния мускул. Толкова често патологични състояния, тъй като инфаркт на миокарда, кардиосклероза, дилатация на сърдечния мускул при декомпенсирана органна недостатъчност допринасят за намаляване на контрактилитета на кардиомиоцитите, така че сърдечният дебит естествено ще намалее.

Рецепция лекарстваопределя и работата на сърцето. Епинефринът, норепинефринът повишават контрактилитета на миокарда и увеличават IOC, докато барбитуратите намаляват сърдечния дебит.

По този начин параметрите на минутата и SV се влияят от много фактори, вариращи от позицията на тялото в пространството, физическа дейност, емоции и завършвайки с най различни патологиисърцето и кръвоносните съдове. При оценка на систолната функция лекарят разчита на общо състояние, възраст, пол на субекта, наличие или липса на структурни промени в миокарда, аритмии и др. Комплексен подходможе да помогне за правилната оценка на ефективността на сърцето и да създаде условия, при които то ще се съкращава в оптимален режим.

Всяка минута човешкото сърце изпомпва определено количество кръв. Този показател е различен за всеки, може да варира в зависимост от възрастта, физическата активност и здравословното състояние. Минутният обем на кръвта е важен за определяне на ефективността на функционирането на сърцето.
Количеството кръв, което човешкото сърце изпомпва за 60 секунди, се нарича минутен обем кръв (MBV). Ударният (систолен) обем на кръвта е количеството кръв, изхвърлено в артериите в една сърдечна контракция(систола). Систоличният обем (SV) може да се изчисли чрез разделяне на IOC на сърдечната честота. Съответно, с увеличаване на SOC, IOC също се увеличава. Стойностите на систоличния и минутния кръвен обем се използват от лекарите за оценка на изпомпващата способност на сърдечния мускул.

IOC стойност зависи не само от ударния обем и сърдечната честотано също и от венозно връщане (количеството кръв, върнато към сърцето през вените). Не цялата кръв се изхвърля в една систола. Част от течността остава в сърцето като резерв (резервен обем). Използва се при повишено физическо натоварване, емоционален стрес. Но дори след освобождаването на резервите остава определено количество течност, която при никакви обстоятелства не се изхвърля.

Това се нарича остатъчен миокарден обем.

Норма на показателите

Нормално при липса на IOC напрежение равно на 4,5-5 литра. Това е, здраво сърцеизпомпва цялата кръв за 60 секунди. Систоличният обем в покой, например с пулс до 75 удара, не надвишава 70 ml.

При физическа активност сърдечната честота се повишава и следователно показателите също се увеличават. Това идва от резерви. Тялото включва система за саморегулация. При нетренирани хора минутното отделяне на кръв се увеличава 4-5 пъти, тоест е 20-25 литра. При професионалните спортисти стойността се променя с 600-700%, миокардът им изпомпва до 40 литра в минута.
Нетренираното тяло не може да издържи максимален стрес за дълго време, поради което реагира с намаляване на COC.

Минутен обем, ударен обем, пулсова честота са взаимосвързани, те зависят от много фактори:

Теглото на човек. При затлъстяване сърцето трябва да работи с отмъщение, за да доставя кислород на всички клетки.

Съотношението на телесното тегло и теглото на миокарда. При човек с тегло 60 kg масата на сърдечния мускул е приблизително 110 ml.

състояние венозна система. Венозното връщане трябва да бъде равно на IOC. Ако клапите във вените не работят добре, тогава не цялата течност се връща обратно в миокарда.

Възраст. При децата IOC е почти два пъти по-голям от този при възрастните. Случва се с възрастта естествено стареенемиокарда, така че SOC и IOC са намалени.

Физическа дейност. Спортистите имат по-високи стойности.

Бременност Тялото на майката работи в засилен режим, сърцето изпомпва много повече кръв в минута.

Лоши навици. При пушене и пиене на алкохол кръвоносните съдове се стесняват, така че има намаляване на IOC, тъй като сърцето няма време да изпомпва необходимия обем кръв.

Отклонение от нормата

Спад в МОК се среща при различни сърдечни патологии:

атеросклероза.

Сърдечен удар.

Пролапс на митралната клапа.

Загуба на кръв.

аритмия.

Приемане на някои медицински препарати: барбитурати, антиаритмични лекарства, понижаващи кръвното налягане.

При пациентите обемът на циркулиращата кръв намалява, тя не навлиза достатъчно в сърцето.

Развиване синдром на нисък сърдечен дебит. Това се изразява в понижаване на кръвното налягане, спад на сърдечната честота, тахикардия и бледност на кожата.

Сърдечен дебит или сърдечен дебит е количеството кръв, което сърцето изпомпва за минута (измерено в литри за минута). Той измерва колко ефективно сърцето доставя кислород и хранителни вещества на тялото и колко добре функционира в сравнение с останалата част от сърдечно-съдовата система. За определяне на сърдечния дебит е необходимо да се определи ударният обем и сърдечен пулс. Това може да се направи само от лекар с помощта на ехокардиограма.

стъпки

Определяне на сърдечната честота

Вземете хронометър или часовник.Пулсът е броят на сърдечните удари за единица време. Обикновено се измерва за една минута. Това е много лесно да се направи, но ще ви трябва устройство, което прецизно брои секундите.
Можете да опитате да преброите ударите и секундите наум, но това ще бъде неточно, тъй като ще се фокусирате върху пулса, а не върху вътрешното усещане за време.

По-добре е да зададете таймер, така че да можете да се концентрирате само върху броенето на ударите. Таймерът е във вашия смартфон.

Намерете пулс.Въпреки че има много точки по тялото, където можете да усетите пулса, най-лесният начин да го намерите е от вътрешната страна на китката. Друго място - отстрани на гърлото, където се намира югуларна вена. Когато усетите пулса и ясно усетите ударите му, поставете индекса си и средни пръстидругата ръка.
Пулсът обикновено се усеща най-добре с вътрекитка, върху линия, начертана мислено от показалецпрез китката и на около 5 см над първата гънка на нея.

Може да се наложи да раздвижите пръстите си малко напред-назад, за да откриете къде пулсът се чува най-ясно.

Можете леко да натиснете китката си с пръсти, за да усетите пулса. Ако обаче трябва да натискате твърде много, значи сте избрали грешното място. Опитайте да преместите пръстите си в друга точка.

Започнете да броите броя на ударите.Когато откриете пулс, включете хронометъра или погледнете часовника със секундарник, изчакайте да достигне 12 и започнете да броите ударите. Пребройте броя на ударите за една минута (докато секундната стрелка се върне на 12). Това число е вашият пулс.
Ако ви е трудно да броите удари за цяла минута, можете да броите 30 секунди (докато стрелката за секунди стане 6) и след това да умножите резултата по две.

Можете също да преброите ударите за 15 секунди и да умножите по 4.

Определяне на ударния обем

Направи си ехокардиограма.Сърдечната честота е просто броят удари на сърцето в минута, а ударният обем е обемът на кръвта, изпомпвана от лявата камера на сърцето с всеки удар. Измерва се в милилитри и е много по-трудно да се определи. За това се извършва специално изследваненаречена ехокардиография (ехо).

Изчислете площта на изхода на лявата камера (LVOT).Изходът на лявата камера е областта на сърцето, през която кръвта навлиза в артериите. За да изчислите ударния обем, трябва да знаете площта на изходния тракт на лявата камера (LVOT) и интеграла на скоростта на изходния тракт на лявата камера (LVOT).

Определете интеграла на скоростта на кръвния поток.Интегралът на скоростта на кръвния поток е интегралът на скоростта, с която кръвта тече през съд или през клапа в определено време. За да изчисли VOLV IS, специалистът ще измери потока с помощта на доплерова ехокардиография. За да направи това, той използва специална функция на ехокардиографа.
За да определите IS VOLZH, изчислете площта под кривата на аортата на пулсов доплер. Специалистът може да извърши множество измервания, за да направи заключение за ефективността на сърцето ви.

Изчислете ударния обем.За да определите ударния обем, извадете обема на кръвта във вентрикула преди удара (краен диастоличен обем, EDV) от обема на кръвта във вентрикула в края на удара (краен систолен обем, ESV). Ударен обем \u003d BDO - KSO. По правило ударният обем е свързан с лявата камера, но може да се отнася и за дясната. Обикновено ударният обем на двете камери е еднакъв.

Определете сърдечния дебит.И накрая, за да изчислите сърдечния дебит, умножете сърдечната честота по ударния обем. Това е доста просто изчисление, което ще ви каже колко кръв изпомпва сърцето ви за една минута. Формулата е: Сърдечна честота х Ударен обем = Сърдечен дебит. Например, ако сърдечната честота е 60 удара в минута и ударният обем е 70 ml, получавате:

Фактори, влияещи върху сърдечния дебит

Разберете какво означава сърдечната честота.Ще разберете по-добре какво е сърдечен дебит, ако знаете какво влияе върху него. Най-непосредственият фактор е сърдечната честота (пулс), тоест броят на сърдечните удари в минута. Колкото по-бърз е пулсът, толкова повече кръв се изпомпва в тялото. Нормална честотасърдечната честота е 60-100 удара в минута. Ако сърцето бие твърде бавно, това се нарича брадикардия, състояние, при което сърцето изпомпва твърде малко кръв в кръвообращението.

За някои начинаещи бегачи възниква въпросът „колко здравословно е да бягате дълго и често в горните зони на сърдечната честота?“. И тук отново се натъкваме на въпроса за кардио фитнеса. съдова система, мускулите и новата фраза "ударен обем на сърцето" (SV). Ударният обем на сърцето е частта кръв, изхвърлена от лявата камера при 1 контракция.

AT първата част на статиятаПоказах. в втора частвземете предвид ударния обем на сърцето, работата на сърцето при повишена сърдечна честота.

При всяко свиване на сърцето при възрастен (в покой) 50-70 ml кръв се изхвърлят в аортата и белодробния ствол, 4-5 литра в минута. С голям физически стресминутен обем може да достигне 30 - 40 литра. С други думи, сърцето на спортиста е разтегнато до такъв размер, че може да изпомпва повече от 200 ml кръв с едно свиване. Например сърцето на професионален спортист, когато работи за минута с пулс от 180 удара в минута. може да изпомпва 36 литра. кръв. Това са 4 кофи по 10 литра!

За всеки човек ВР е индивидуален, зависи от наследствените данни и годността. При жените например SV е с 10-15% по-малко, отколкото при мъжете.

Човек с атлетично сърце (с по-висок VR) има по-висок индекс на издръжливост, особено при продължително физическо натоварване (маратон, колоездене, плуване на дълги разстояния).

Какъв ефект оказват упражненията върху сърцето?

Увеличаване на сърдечната честота (HR)

Увеличен ударен обем (SV)

Повишаване на систолното налягане

Намалено диастолно налягане и периферно съдово съпротивление

Дихателната честота се увеличава

Повишен коронарен кръвен поток

Има преразпределение на кръвта (кръвта ще бъде в работещия мускул)

Ефектът от аеробните упражнения (дългосрочен)

Атлетично сърце (увеличаване на размера и силата на съкращението)

Намален пулс

Увеличаване на броя на капилярите в мускулите

Ударен обем по време на тренировка.

Ударният обем на сърцето се увеличава с увеличаване на пулса, докато интензивността на физическата активност достигне ниво от 40-60% от максимално възможното. След това UO се изравнява. Тоест при бягане с пулс от 120-150 удара в минута сърцето е ергономично разтегнато и свито, като оптимално осигурява обмена на кислород и хранителни вещества в мускулите, освобождава се от CO2 и отново се обогатява с O2. Ето защо, за да „разтегнете“ сърцето и да увеличите VR, се препоръчва да бягате по 2-3 часа на ден, в продължение на 6 месеца!

Със сигурност някои са забелязали, че бягате и бягате 20-30 минути, пулсът е висок, а след това от 150-155 удара в минута. пада до 135 bpm. със същата интензивност. Това е показател, че сърцето е достигнало нормата на своя MR, съдовете и капилярите на тялото са започнали да работят.

При продължителна физическа активност от 40-60% от максимума (или 120-150 bpm при бягане), камерата на лявата / дясната камера се разтяга, докато влиза максимална сумакръв по този начин. Ако камерата на вентрикула е разтегната (фаза на диастола), тогава тя трябва да се свие максимално (фаза на систола), за да изхвърли кръвта.

Работата на сърцето с повишена сърдечна честота.

В случай, че натоварването се увеличи, когато работите в 4-5-ти пулсова зона(PZ), тогава сърдечният ритъм се учестява, пулсът също. Фазата на систола и диастола (свиване и отпускане) става по-честа. Защо не можем да бягаме при пулс от 170-180 удара в минута толкова дълго, колкото при пулс от 150 удара в минута? Работата е следната...

На повишен сърдечен ритъмкръвта няма време да се обогати напълно с кислород, а също и камерната камера няма време да се разтегне напълно, както при пулс от 140 удара в минута, а също и напълно, да се свие колкото е възможно повече, за да изтласка кръв. Оказва се, че кръвта не е напълно обогатена и сърцето също започва да „бърза“ и преминава по-малки порции кръв през вентрикула с бързо отпускане и бързо свиване.

SV с повишена сърдечна честота ще намалее, обмен на кислород между мускулни тъкани(горен/ долните крайници), което ще ограничи изпълнението на работата.

Съответно, в този режим (анаеробна гликолиза), спортистът няма да може да покаже високи резултати за дълго време. С намаляването на хранителните вещества и кислорода, доставяни на мускулите, както знаем, тялото в анаеробен режим започва да използва глюкоза, мускулен гликоген, като същевременно освобождава пируват, лактат, който влиза в кръвта. Заедно с лактата се увеличава количеството на водородните йони (Н+). И сега излишъкът от H + разрушава протеина и миофибрилите. AT малка сумадопринася за увеличаване на силата и в излишък, със силно подкисляване, само вреди на тялото. Ако има много H + и те са в кръвта за дълго време, това също намалява аеробния капацитет на спортиста, издръжливостта, тъй като разрушава митохондриите.

Но добрата новина е, че с помощта на компетентни интервални тренировки, темпови тренировки, можем да увеличим буферния капацитет на тялото, като увеличим VO2 max и избутаме TAN.

Интервалните тренировки, особено сред професионалните спортисти и дори аматьорите, които работят за резултата, са свързани с големи интервали от 1000 м и повече и тези тренировки са много изтощителни не само физическо състояниено и нервната система. Ако се правят често, това може да доведе до претрениране, възпаление, заболяване, нараняване. Според мен в зависимост от периода на подготовка на спортиста и нивото на спортиста са достатъчни 1-2 разнообразни интервални тренировки седмично или дори 1 път на 2 седмици.

Колкото по-често се ускорява сърдечният ритъм, толкова повече биохимията се измества към анаеробен метаболизъм, толкова по-малко време можем да извършим тази или онази работа. Колкото по-висока е сърдечната честота, толкова повече кислород и енергия трябва да консумират мускулите. В резултат на това сърдечният мускул ще получава по-малко хранене, което ще доведе до исхемия (нарушено сърдечно кръвообращение) на сърцето.

За да се увеличи издръжливостта, не е достатъчно само да се увеличи ударният обем на сърцето (УС). Тук има значение и състоянието на мускулите, капиляризацията и развитието. кръвоносна система. Тези качества се развиват в процеса на обучение.

Интервалните тренировки също са различни: кратки интензивни и дълги (не с пълна сила). Първият може да продължи 10-20 минути, а вторият 40-60 минути и повече. Колкото по-интензивен е интервалът, толкова по-висока е сърдечната честота (пулс), толкова по-силно се напомпва сърдечният мускул, еластичността намалява.

Трябва да разберете, че интервалните тренировки с максимална сърдечна честота са приемливи, ако сте професионален спортист и се подготвяте за състезания. Продължителното натоварване в този режим е нежелателно за здравето, тъй като води до подкиселяване не само на мускулите, но и на сърцето.

Упражнението с твърде висока сърдечна честота води до хипертрофия на сърдечния мускул и намаляване на ударен обем, а в резултат може да доведе до сърдечна недостатъчност и дори летален изход. Следователно компетентното изготвяне на тренировъчен план и разбирането на спецификата на тренировъчните упражнения ви позволява последователно и равномерно да развивате функциите на тялото без вреда за здравето.

Какво застрашава здравето на един спортист за дълго бягане висок пулсИли как тялото ни предпазва от тъжните последствия?

1) Първо се появява умора на тялото, след това работещите мускули (ръце, крака) се задръстват, стават вата.

2) Рефлекс на повръщане, гадене, като реакция на подкисляване на организма.

3) Изключване на централната нервна система, загуба на съзнание.

4) Сърдечен арест.

Сега сме умни и няма да се докараме до състояние на 4-та точка.

Изхвърля определено количество кръв в съдовете. В това основна функция на сърцето. Следователно един от показателите функционално състояниесърцето е стойността на минутния и ударен (систоличен) обем. Изследването на стойността на минутния обем е от практическо значение и се използва във физиологията на спорта, клинична медицинаи професионална хигиена.

Количеството кръв, изхвърлено от сърцето за минута, се нарича минутен обем кръв(МОК). Количеството кръв, изпомпвано от сърцето за един удар, се нарича шоков (систолен) кръвен обем(WOK).

Минутният обем на кръвта при човек в състояние на относителна почивка е 4,5-5 литра. Същото е и за дясната и за лявата камера. Ударният обем може лесно да се изчисли, като IOC се раздели на броя на сърдечните удари.

Обучението е от голямо значение за промяна на величината на минутния и ударния обем на кръвта. При извършване на същата работа в трениран човек стойността на систоличния и минутния обем на сърцето се увеличава значително с леко увеличение на броя на сърдечните удари; при нетрениран човек, напротив, сърдечната честота се увеличава значително и систоличният кръвен обем почти не се променя.

SVR се увеличава с увеличен приток на кръв към сърцето. С увеличаването на систоличния обем нараства и IOC.

Ударен обем на сърцето

Важна характеристика на помпената функция на сърцето дава ударният обем, наричан също систоличен обем.

Ударен обем(VV) - количеството кръв, изхвърлено от вентрикула на сърцето в артериална системаза една систола (понякога се използва името систоличен изход).

Тъй като големите и малките са свързани последователно, при стабилен хемодинамичен режим, ударните обеми на лявата и дясната камера обикновено са еднакви. Само на кратко времепрез периода рязка промянаработата на сърцето и хемодинамиката между тях може да има малка разлика. Стойността на SV на възрастен в покой е 55-90 ml, а по време на тренировка може да се увеличи до 120 ml (за спортисти до 200 ml).

Формула на Стар (систолен обем):

СО \u003d 90,97 + 0,54. PD - 0,57. DD - 0,61. AT,

където CO е систолен обем, ml; PD - пулсово налягане, mm Hg. Изкуство.; DD - диастолично налягане, mm Hg. Изкуство.; B - възраст, години.

Нормалният CO в покой е 70-80 ml, а при физическо натоварване - 140-170 ml.

Краен диастоличен обем

Краен диастоличен обем(EDV) е количеството кръв във вентрикула в края на диастола (в покой, около 130-150 ml, но в зависимост от пола, възрастта може да варира между 90-150 ml). Образува се от три обема кръв: оставаща във вентрикула след предишната систола, вливаща се от венозната система по време на обща диастола и изпомпвана във вентрикула по време на предсърдна систола.

Таблица. Краен диастолен кръвен обем и неговите компоненти

Краен систолен обем

Краен систолен обем(KSO) е количеството кръв, оставащо във вентрикула веднага след това. В покой той е под 50% от крайния диастоличен обем или 50-60 ml. Част от този кръвен обем е резервен обем, който може да бъде изхвърлен с увеличаване на силата на сърдечните контракции (например по време на тренировка, повишаване на тонуса на центровете на симпатиковата нервна система, действието на адреналин, хормони на щитовидната жлеза на сърцето).

За оценка на контрактилитета на сърдечния мускул се използват редица количествени показатели, които в момента се измерват чрез ултразвук или чрез сондиране на кухините на сърцето. Те включват показатели за фракцията на изтласкване, скоростта на изтласкване на кръвта във фазата на бързо изтласкване, скоростта на повишаване на налягането във вентрикула по време на стресовия период (измерено чрез вентрикуларно сондиране) и редица сърдечни индекси.

Фракция на изтласкване(EF) - изразява се като процент от съотношението на ударния обем към крайния диастоличен обем на вентрикула. фракция на изтласкване здрав човекв покой е 50-75%, а при натоварване може да достигне 80%.

Скоростта на изхвърляне на кръвизмерено чрез доплер ултразвук на сърцето.

Скорост на повишаване на наляганетов кухините на вентрикулите се счита за един от най-надеждните показатели за контрактилитета на миокарда. За лявата камера стойността на този показател обикновено е 2000-2500 mm Hg. ст./с.

Намаляването на фракцията на изтласкване под 50%, намаляването на скоростта на изтласкване на кръвта и намаляването на скоростта на повишаване на налягането показват намаляване на контрактилитета на миокарда и възможността за развитие на недостатъчност на помпената функция на сърцето.

Минутен обем на кръвния поток

Минутен обем на кръвния поток(MOC) - показател за помпената функция на сърцето, равен на обема на кръвта, изхвърлена от вентрикула в съдовата система за 1 минута (името се използва също минутен изблик).

IOC = UO. сърдечен ритъм.

Тъй като SV и HR на лявата и дясната камера са равни, тяхната IOC също е еднаква. Така през малкия и големия кръг на кръвообращението за един и същи период от време протича един и същ обем кръв. При косене МОК е 4-6 литра, по време на физическо натоварване може да достигне 20-25 литра, а за спортисти - 30 литра или повече.
Методи за определяне на минутния обем на кръвообращението
Директни методи: катетеризация на сърдечните кухини с въвеждане на сензори - разходомери.

Косвени методи:

Метод на Fick:

където IOC е минутният обем на кръвообращението, ml / min; VO 2 — консумация на кислород за 1 min, ml/min; CaO 2 - съдържание на кислород в 100 ml артериална кръв; CvO 2 - съдържание на кислород в 100 ml венозна кръв

Метод на разреждане на индикаторите:

където J е количеството на приложеното вещество, mg; C е средната концентрация на веществото, изчислена от кривата на разреждане, mg/l; T-продължителност на първата циркулационна вълна, s

Ултразвукова флоуметрия

Тетраполярна торакална реография

Сърдечен индекс

Сърдечен индекс(SI) - съотношението на минутния обем на кръвния поток към телесната повърхност (S):

SI = IOC / С(l / min / m 2).

където IOC е минутният обем на кръвообращението, l/min; S - телесна повърхност, m 2.

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

Работата на сърцето осигурява движението на кръвта през системата кръвоносни съдове. Дори в битови условия без физическа дейностСърцето изпомпва до 10 тона кръв на ден. Полезната работа на сърцето се изразходва за създаване на кръвно налягане и придаване на ускорение.

За да ускорят порциите изхвърлена кръв, вентрикулите изразходват около 1% от обща работаи енергийните разходи на сърцето. Следователно тази стойност може да бъде пренебрегната при изчисленията. Почти цялата полезна работа на сърцето се изразходва за създаване на налягане - движещата сила на кръвния поток. Работа (А), извършена от лявата камера на сърцето по време на едно сърдечен цикъл, е равно на произведението на средното налягане (P) в аортата и ударния обем (SV):

В покой, в една систола, лявата камера извършва работа от около 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg), а дясната камера е приблизително 7 пъти по-малка. Това се дължи на ниското съпротивление на съдовете на белодробната циркулация, в резултат на което кръвният поток в белодробните съдове се осигурява при средно налягане от 13-15 mm Hg. чл., докато в голям кръгсредното кръвно налягане е 80-100 mm Hg. Изкуство. По този начин лявата камера трябва да изразходва приблизително 7 пъти добра работаотколкото дясната. Това води до развитие на повече мускулна масалявата камера в сравнение с дясната.

Извършването на работа изисква разходи за енергия. Те надхвърлят предоставянето полезна работа, но и за поддържане на основните жизнени процеси, транспорт на йони, обновяване клетъчни структури, синтез на органични вещества. Коефициент полезно действиесърдечния мускул е в диапазона 15-40%.

Енергията на АТФ, необходима за жизнената дейност на сърцето, се получава главно в хода на окислителното фосфорилиране, извършвано със задължителна консумация на кислород. В същото време в митохондриите на кардиомиоцитите могат да се окисляват различни вещества: глюкоза, свободна мастна киселина, аминокиселини, млечна киселина, кетонни тела. В това отношение миокардът (за разлика от нервна тъкан, който използва глюкоза за енергия) е „всеяден орган“. Уверявам енергийни нуждисърцето в покой за 1 минута изисква 24-30 ml кислород, което е около 10% от общата консумация на кислород от тялото на възрастен за същото време. До 80% от кислорода се извлича от кръвта, протичаща през капилярите на сърцето. В други органи тази цифра е много по-малка. Доставянето на кислород е най-слабото звено в механизмите, които захранват сърцето с енергия. Това се дължи на особеностите на сърдечния кръвен поток. Недостатъчното доставяне на кислород до миокарда, свързано с нарушен коронарен кръвен поток, е най-честата патология, водеща до развитие на миокарден инфаркт.

Фракция на изтласкване

Фракция на изтласкване = CO / EDV

където CO е систолен обем, ml; EDV — краен диастолен обем, ml.

Фракцията на изтласкване в покой е 50-60%.

Скорост на кръвния поток

Според законите на хидродинамиката количеството течност (Q), протичащо през всяка тръба, е право пропорционално на разликата в налягането в началото (P 1) и в края (P 2) на тръбата и обратно пропорционално на съпротивлението ( R) към потока на течността:

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

Ако приложим това уравнение към съдовата система, тогава трябва да се има предвид, че налягането в края на тази система, т.е. при сливането на кухите вени в сърцето, близо до нула. В този случай уравнението може да се запише като:

Q=P/R

където Q- количеството кръв, изхвърлено от сърцето за минута; Р- стойността на средното налягане в аортата; R е стойността на съдовото съпротивление.

От това уравнение следва, че P = Q*R, т.е. налягането (P) в устието на аортата е право пропорционално на обема на кръвта, изхвърлена от сърцето в артериите за минута (Q), и стойността на периферното съпротивление (R). Аортното налягане (P) и минутният обем (Q) могат да бъдат измерени директно. Като знаете тези стойности, изчислете периферното съпротивление - най-важният показателсъстояние на съдовата система.

Периферното съпротивление на съдовата система е сумата от множество индивидуални съпротивления на всеки съд. Всеки от тези съдове може да бъде оприличен на тръба, чието съпротивление се определя от формулата на Поазей:

където Л- дължина на тръбата; η е вискозитетът на течността, протичаща в него; Π е отношението на обиколката към диаметъра; r е радиусът на тръбата.

Разликата в кръвното налягане, която определя скоростта на движение на кръвта през съдовете, е голяма при хората. При възрастен максималното налягане в аортата е 150 mm Hg. чл., и в големи артерии- 120-130 mm Hg. Изкуство. В по-малките артерии кръвта среща по-голямо съпротивление и тук налягането спада значително - до 60-80 mm. rt st. Най-рязкото понижение на налягането се наблюдава в артериолите и капилярите: в артериолите е 20-40 mm Hg. Чл., И в капилярите - 15-25 mm Hg. Изкуство. Във вените налягането намалява до 3-8 mm Hg. Чл., В кухите вени налягането е отрицателно: -2-4 mm Hg. чл., т.е. при 2-4 mm Hg. Изкуство. под атмосферното. Това се дължи на промяна в налягането в гръдната кухина. По време на вдишване, когато налягането в гръдната кухина намалее значително, то намалява и кръвно наляганев кухи вени.

От горните данни се вижда, че кръвното налягане в различни области кръвен потокне е същото и намалява от артериалния край на съдовата система към венозния. В големите и средните артерии той намалява леко, с приблизително 10%, а в артериолите и капилярите - с 85%. Това показва, че 10% от енергията, разработена от сърцето по време на свиване, се изразходват за движението на кръвта в големите артерии, а 85% се изразходват за движението й през артериолите и капилярите (фиг. 1).

Ориз. 1. Промяна в налягането, съпротивлението и лумена на кръвоносните съдове в различни части на съдовата система

Основното съпротивление на кръвния поток възниква в артериолите. Системата от артерии и артериоли се нарича съдове на съпротивлениеили резистивни съдове.

Артериолите са съдове с малък диаметър - 15-70 микрона. Тяхната стена съдържа дебел слой от кръгло разположени гладкомускулни клетки, с намаляването на които луменът на съда може значително да намалее. В същото време съпротивлението на артериолите рязко се увеличава, което затруднява изтичането на кръв от артериите и налягането в тях се повишава.

Намаляването на тонуса на артериолите увеличава изтичането на кръв от артериите, което води до намаляване на кръвно налягане(АД). Сред всички части на съдовата система артериолите имат най-голямо съпротивление, така че промяната в техния лумен е основният регулатор на нивото на общото артериално налягане. Артериолите са "крановете на кръвоносната система". Отварянето на тези "кранове" увеличава изтичането на кръв в капилярите на съответната област, подобрявайки местното кръвообращение, а затварянето рязко влошава кръвообращението на тази съдова зона.

По този начин артериолите играят двойна роля:

участващи в поддържането необходими за тялотониво на общо артериално налягане;

участват в регулирането на големината на локалния кръвен поток през определен орган или тъкан.

Количеството органен кръвен поток съответства на нуждата на органа от кислород и хранителни вещества, определя се от нивото на активност на органа.

В работещ орган тонусът на артериолите намалява, което осигурява увеличаване на кръвния поток. За да не се намали общото кръвно налягане в други (нефункциониращи) органи, тонусът на артериолите се повишава. Общата стойност на общото периферно съпротивление и общо ниво BP остава приблизително постоянно, въпреки непрекъснатото преразпределение на кръвта между работещи и неработещи органи.

Обемна и линейна скорост на движение на кръвта

Обемна скоросткръвният поток е количеството кръв, протичащо за единица време през сумата от напречните сечения на съдовете на даден участък от съдовото легло. През аортата белодробни артерии, вена кава и капиляри за една минута изтича същия обем кръв. Следователно същото количество кръв винаги се връща в сърцето, както е било хвърлено в съдовете по време на систола.

Обемната скорост в различните органи може да варира в зависимост от работата на органа и размера на неговата васкулатура. В работещ орган луменът на съдовете може да се увеличи, а с него и обемната скорост на движение на кръвта.

Линейна скоростДвижението на кръвта се нарича пътят, изминат от кръвта за единица време. Линейната скорост (V) отразява скоростта на движение на кръвните частици по съда и е равна на обемната скорост (Q), разделена на площта на напречното сечение на кръвоносния съд:

Стойността му зависи от лумена на съдовете: линейната скорост е обратно пропорционална на площта на напречното сечение на съда. Колкото по-широк е общият лумен на съдовете, толкова по-бавно е движението на кръвта и колкото по-тесен е, толкова по-голяма е скоростта на движение на кръвта (фиг. 2). Тъй като артериите се разклоняват, скоростта на движение в тях намалява, тъй като общият лумен на клоните на съдовете е по-голям от лумена на първоначалния ствол. При възрастен луменът на аортата е приблизително 8 cm 2, а сумата от лумените на капилярите е 500-1000 пъти по-голяма - 4000-8000 cm 2. Следователно линейната скорост на кръвта в аортата е 500-1000 пъти по-голяма от 500 mm/s, а в капилярите е само 0,5 mm/s.

Ориз. 2. Признаци на кръвното налягане (А) и линейната скорост на кръвния поток (В) в различни части на съдовата система