Vere süstoolne ja minutimaht. Vererõhk. Tegurid, millest sõltub süstoolse mahu väärtus

Kliinilises kirjanduses on termin " minutiline vereringe maht» ( ROK).

Vereringe minutimaht iseloomustab südame parema ja vasaku poole poolt ühe minuti jooksul südame-veresoonkonna süsteemis pumbatud vere koguhulka. Vereringe minutimahu ühik on l/min või ml/min. Individuaalsete antropomeetriliste erinevuste mõju ROK väärtusele tasandamiseks väljendatakse seda järgmiselt südame indeks. Südame indeks- see on vereringe minutimahu väärtus jagatud keha pindalaga meetrites. Südameindeksi mõõde on l / (min m2).

Hapniku transpordisüsteemis vereringe aparaat on piirav lüli, seetõttu annab ROK-i maksimaalse väärtuse suhe, mis avaldub kõige intensiivsema lihastöö ajal, oma väärtusega põhiainevahetuse tingimustes aimu kardiovaskulaarsüsteemi funktsionaalsest reservist. Sama suhe peegeldab ka südame funktsionaalset reservi selle hemodünaamilises funktsioonis. Tervetel inimestel on südame hemodünaamiline funktsionaalne reserv 300-400%. See tähendab, et puhkeoleku ROK-i saab suurendada 3-4 korda. Füüsiliselt treenitud inimestel on funktsionaalne reserv suurem - see ulatub 500-700%.

Füüsilise puhkeoleku ja katsealuse keha horisontaalse asendi korral normaalne minutiline vereringe maht (MOV) vastavad vahemikule 4-6 l/min (sagedamini antakse väärtusi 5-5,5 l/min). Südameindeksi keskmised väärtused jäävad vahemikku 2-4 l / (min m2) - sagedamini antakse väärtusi suurusjärgus 3-3,5 l / (min m2).

Kuna inimese veremaht on vaid 5-6 liitrit, toimub kogu veremahu täielik ringlus umbes 1 minutiga. Raske töö perioodil võib ROK tervel inimesel tõusta 25-30 l / min ja sportlastel - kuni 30-40 l / min.

Tegurid, mis määravad vereringe minutimahu väärtus (MOV), on süstoolne vere maht, südame löögisagedus ja venoosne tagasivool südamesse.

Süstoolne vere maht. Iga vatsakese poolt ühe südame kokkutõmbumise ajal põhiveresoonesse (aordi või kopsuarterisse) pumbatud vere mahtu nimetatakse süstoolseks ehk šoki veremahuks.

Rahus vere maht vatsakesest väljutatud vere kogus on tavaliselt kolmandik kuni pool selles südamekambris sisalduvast verest diastoli lõpuks. Südamesse jäämine pärast süstooli varu veremaht on omamoodi depoo, mis suurendab südame väljundit olukordades, kus on vajalik hemodünaamika kiire intensiivistamine (näiteks treeningu, emotsionaalse stressi jne ajal).

Süstoolse (šoki) veremahu väärtus suuresti ette määratud vatsakeste lõppdiastoolse mahuga. Puhkeseisundis jaguneb vatsakeste diastoolne maht kolmeks osaks: insuldi maht, baasreservi maht ja jääkmaht. Kõik need kolm fraktsiooni kokku moodustavad vatsakestes sisalduva vere lõpp-diastoolse mahu (joonis 9.4).

Pärast väljutamist aordi süstoolse vere maht Kotta jäänud vere maht on lõppsüstoolne maht. See jaguneb baasmahuks ja jääkmahuks. Basaalreservmaht on vere hulk, mida saab täiendavalt väljutada vatsakesest koos müokardi kontraktsioonide tugevuse suurenemisega (näiteks keha füüsilise koormuse ajal). Jääkmaht- see on vere hulk, mida ei saa vatsakesest välja suruda isegi kõige võimsama südame kokkutõmbumise korral (vt joonis 9.4).

Vere reservmaht on üks peamisi südame funktsionaalse reservi määrajaid selle spetsiifilise funktsiooni jaoks - vere liikumiseks süsteemis. Reservmahu suurenemisega suureneb vastavalt maksimaalne süstoolne maht, mida südamest selle intensiivse aktiivsuse tingimustes saab väljutada.

Reguleerivad mõjud südamele realiseeruvad muutuses süstoolne maht mõjutades müokardi kontraktiilsust. Südame kontraktsiooni võimsuse vähenemisega väheneb süstoolne maht.

Inimesel, kellel on puhkeasend keha horisontaalasendis süstoolne maht jääb vahemikku 60–90 ml (tabel 9.3).

Südame vatsakese poolt arteritesse väljutatava vere hulk minutis on südame-veresoonkonna süsteemi (CVS) funktsionaalse seisundi oluline näitaja ja seda nn. minuti maht veri (IOC). See on mõlema vatsakese jaoks sama ja rahuolekus on 4,5–5 liitrit.

Südame pumpamisfunktsiooni oluline omadus annab löögi maht , nimetatud ka süstoolne maht või süstoolne väljutamine . Löögi maht- südame vatsakese poolt arteriaalsesse süsteemi ühes süstolis väljutatud vere hulk. (Kui jagame ROK-i pulsisagedusega minutis, saame süstoolne verevoolu maht (CO).) Südame kontraktsiooniga 75 lööki minutis on see 65-70 ml, töö ajal suureneb see 125 ml-ni. Puhkeolekus sportlastel on see 100 ml, töö ajal suureneb see 180 ml-ni. IOC ja CO määratlusi kasutatakse kliinikus laialdaselt.

Väljutusfraktsioon (EF) - väljendatakse protsendina südame löögimahu ja vatsakese lõpp-diastoolse mahu suhtest. Tervel inimesel on EF puhkeolekus 50–75% ja treeningu ajal võib see ulatuda 80% -ni.

Vere maht vatsakese õõnes, mille see hõivab enne süstooli lõpp-diastoolne maht (120-130 ml).

Lõppsüstoolne maht (ESO) on vere kogus, mis jääb vatsakesesse vahetult pärast süstooli. Puhkeolekus on see alla 50% EDV-st ehk 50-60 ml. Osa sellest veremahust on reservmaht.

Reservmaht realiseerub CO suurenemisega koormustel. Tavaliselt on see 15-20% lõpp-diastoolsest.

Vere maht südameõõnsustes, mis jääb reservmahu täieliku rakendamisega, maksimaalse süstooli korral on jääk maht. CO ja IOC väärtused ei ole püsivad. Lihaste aktiivsuse korral tõuseb IOC 30-38 liitrini tänu südame löögisageduse suurenemisele ja COQ suurenemisele.

Südamelihase kontraktiilsuse hindamiseks kasutatakse mitmeid näitajaid. Nende hulka kuuluvad: väljutusfraktsioon, vere väljutamise kiirus kiire täitumise faasis, rõhu suurenemise kiirus vatsakeses stressiperioodil (mõõdetakse vatsakese sondeerimisega) /

Vere väljutamise kiirus muutis südame Doppleri ultraheliuuringuga.

Rõhu suurenemise kiirus õõnsustes peetakse ventrikulaarseks peetakse üheks kõige usaldusväärsemaks müokardi kontraktiilsuse näitajaks. Vasaku vatsakese puhul on selle indikaatori väärtus tavaliselt 2000-2500 mm Hg / s.

Väljutusfraktsiooni vähenemine alla 50%, vere väljutuskiiruse vähenemine ja rõhu suurenemise kiirus viitavad müokardi kontraktiilsuse vähenemisele ja võimalusele südame pumpamisfunktsiooni puudulikkuse tekkeks.

IOC väärtus jagatud keha pindalaga m 2 on määratletud kui südame indeks(l / min / m 2).

SI \u003d IOC / S (l / min × m 2)

See on südame pumpamisfunktsiooni näitaja. Tavaliselt on südameindeks 3–4 l / min × m 2.

ROK-i, UOC-i ja SI-d ühendab ühine kontseptsioon südame väljund.

Kui on teada ROK ja vererõhk aordis (või kopsuarteris), on võimalik määrata südame välist tööd

P = ROK × BP

P on südame töö minutites kilogrammimeetrites (kg / m).

ROK - vere minutimaht (l).

BP on rõhk veesamba meetrites.

Füüsilise puhkuse ajal on südame väline töö 70-110 J, töö ajal tõuseb see 800 J-ni, iga vatsakese kohta eraldi.

Seega määravad südame töö 2 tegurit:

1. Sinna voolava vere hulk.

2. Vaskulaarne resistentsus vere väljutamisel arteritesse (aordisse ja kopsuarterisse). Kui süda ei suuda antud vaskulaarse takistusega kogu verd arteritesse pumbata, tekib südamepuudulikkus.

Südamepuudulikkust on kolme tüüpi:

1. Ülekoormusest tulenev puudulikkus, kui normaalse kontraktiilsusega südamele esitatakse liigseid nõudmisi defektide, hüpertensiooni korral.

2. Südamepuudulikkus müokardi kahjustuse korral: infektsioonid, mürgistused, beriberi, pärgarteri vereringe halvenemine. See vähendab südame kontraktiilset funktsiooni.

3. Ebapiisavuse segavorm - koos reuma, düstroofsete muutustega müokardis jne.

Kogu südametegevuse ilmingute kompleks registreeritakse erinevate füsioloogiliste meetodite abil - kardiograafia: EKG, elektrokümograafia, ballistokardiograafia, dünamokardiograafia, apikaalne kardiograafia, ultrahelikardiograafia jne.

Kliiniku diagnostikameetodiks on südame varju kontuuri liikumise elektriline registreerimine röntgeniaparaadi ekraanil. Ostsilloskoobiga ühendatud fotosilm kantakse ekraanile südamekontuuri servades. Kui süda liigub, muutub fotoelemendi valgustus. Ostsilloskoop registreerib selle südame kokkutõmbumise ja lõdvestumise kõvera kujul. Seda tehnikat nimetatakse elektrokümograafia.

Apikaalne kardiogramm on registreeritud mis tahes süsteemis, mis fikseerib väikseid kohalikke nihkeid. Andur on fikseeritud 5. roietevahelises ruumis südameimpulsi koha kohal. Iseloomustab kõiki südametsükli faase. Kuid alati pole võimalik kõiki faase registreerida: südameimpulss projitseeritakse erinevalt, osa jõust rakendatakse ribidele. Erinevate indiviidide ja ühe inimese rekord võib erineda, olenevalt rasvakihi arenguastmest jne.

Kliinikus kasutatakse ka ultraheli kasutamisel põhinevaid uurimismeetodeid - ultraheli kardiograafia.

Ultraheli vibratsioonid sagedusega 500 kHz ja üle selle tungivad sügavale läbi kudede, mis moodustuvad rindkere pinnale kantud ultrahelikiirguritest. Ultraheli peegeldub erineva tihedusega kudedelt - südame välis- ja sisepindadelt, veresoontelt, klappidest. Määratakse peegeldunud ultraheli jõudmise aeg püüdmisseadmesse.

Kui peegeldav pind liigub, muutub ultraheli vibratsiooni tagasipöördumisaeg. Seda meetodit saab kasutada südame struktuuride konfiguratsiooni muutuste registreerimiseks selle tegevuse ajal elektronkiiretoru ekraanilt salvestatud kõverate kujul. Neid tehnikaid nimetatakse mitteinvasiivseteks.

Invasiivsete tehnikate hulka kuuluvad:

Südame kateteriseerimine. Elastne sond-kateeter sisestatakse avatud õlavarreveeni keskossa ja lükatakse südamesse (selle paremasse poolde). Sond sisestatakse õlavarrearteri kaudu aordi või vasakusse vatsakesse.

Ultraheli skaneerimine- ultraheli allikas viiakse kateetri abil südamesse.

Angiograafia on südame liigutuste uurimine röntgenikiirguse jms vallas.

Südametegevuse mehaanilised ja helilised ilmingud. Südamehelid, nende teke. Polükardiograafia. EKG ja FCG südametsükli perioodide ja faaside ning südametegevuse mehaaniliste ilmingute aja võrdlus.

Südame surumine. Diastoli ajal võtab süda ellipsoidi kuju. Süstooli ajal on see palli kuju, selle pikisuunaline läbimõõt väheneb ja põiki läbimõõt suureneb. Tipp süstooli ajal tõuseb ja surub vastu rindkere eesmist seina. 5. roietevahelises ruumis tekib südameimpulss, mida saab registreerida ( apikaalne kardiograafia). Vere väljutamine vatsakestest ja selle liikumine läbi veresoonte, reaktiivse tagasilöögi tõttu, põhjustab kogu keha võnkumisi. Nende võnkumiste registreerimist nimetatakse ballistokardiograafia. Südametööga kaasnevad ka helinähtused.

Südame helid. Südame kuulamisel määratakse kaks tooni: esimene on süstoolne, teine ​​on diastoolne.

süstoolne toon on madal, venitatud (0,12 s). Selle tekkes osalevad mitmed kihilised komponendid:

1. Mitraalklapi sulgemiskomponent.

2. Trikuspidaalklapi sulgemine.

3. Vere väljutamise kopsutoon.

4. Vere väljutamise aordi toon.

I-tooni tunnuse määravad klappide pinge, kõõluste filamentide pinge, papillaarlihased, vatsakeste müokardi seinad.

Vere väljutamise komponendid tekivad siis, kui peamiste veresoonte seinad on pinges. I toon on hästi kuulda 5. vasakpoolses roietevahelises ruumis. Patoloogias hõlmab esimese tooni teke:

1. Aordiklapi avamise komponent.

2. Kopsuklapi avamine.

3. Kopsuarteri venitamise toon.

4. Aordi venituse toon.

I tooni võimendamine võib toimuda:

1. Hüperdünaamia: füüsiline aktiivsus, emotsioonid.

Kodade süstoli ja vatsakeste ajutise suhte rikkumine.

Vasaku vatsakese halva täitmisega (eriti mitraalstenoosiga, kui klapid ei avane täielikult). Esimese tooni võimendamise kolmandal variandil on märkimisväärne diagnostiline väärtus.

I tooni nõrgenemine on võimalik mitraalklapi puudulikkuse korral, kui infolehed ei sulgu tihedalt, müokardi kahjustusega jne.

II toon - diastoolne(kõrge, lühike 0,08 s). Tekib siis, kui poolkuu ventiilid on suletud. Sfügmogrammil on selle ekvivalent - incisura. Toon on kõrgem, seda suurem on rõhk aordis ja kopsuarteris. Hästi kuuldav 2. roietevahelises ruumis rinnakust paremal ja vasakul. See suureneb tõusva aordi, kopsuarteri skleroosiga. I ja II südameheli heli annab kõige täpsemalt edasi häälikute kombinatsiooni fraasi "LAB-DAB" hääldamisel.

Viskab anumatesse teatud koguse verd. Selles südame põhifunktsioon. Seetõttu on südame funktsionaalse seisundi üheks näitajaks minuti ja insuldi (süstoolse) mahtude väärtus. Minutimahu väärtuse uurimine on praktilise tähtsusega ning seda kasutatakse spordifüsioloogias, kliinilises meditsiinis ja professionaalses hügieenis.

Südame poolt minutis väljutatava vere hulka nimetatakse minutiline veremaht(ROK). Vere hulka, mille süda ühe löögiga välja pumbab, nimetatakse insuldi (süstoolne) veremaht(WOK).

Suhtelise puhkeseisundis oleva inimese vere minutimaht on 4,5–5 liitrit. Parema ja vasaku vatsakese puhul on see sama. Löögi mahtu saab kergesti arvutada, jagades ROK-i südamelöökide arvuga.

Treening on vere minuti- ja löögimahu suuruse muutmisel väga oluline. Sama töö tegemisel treenitud inimesel tõuseb südame süstoolsete ja minutimahtude väärtus oluliselt südamelöökide arvu vähesel tõusul; treenimata inimesel, vastupidi, pulss tõuseb oluliselt ja süstoolne veremaht peaaegu ei muutu.

SVR suureneb südame verevoolu suurenemisega. Kui süstoolne maht suureneb, suureneb ka ROK.

Südame löögimaht

Südame pumpamisfunktsiooni oluline omadus annab insuldi mahu, mida nimetatakse ka süstoolseks mahuks.

Löögi maht(VV) - südame vatsakese poolt arteriaalsesse süsteemi ühes süstolis väljutatud vere kogus (mõnikord kasutatakse nime süstoolne väljund).

Kuna suur ja väike on järjestikku ühendatud, on stabiilse hemodünaamilise režiimi korral vasaku ja parema vatsakese löögimahud tavaliselt võrdsed. Ainult lühikest aega südame töö ja hemodünaamika järsu muutuse perioodil võib nende vahel tekkida väike erinevus. Täiskasvanu SV väärtus puhkeolekus on 55-90 ml ja treeningu ajal võib see tõusta kuni 120 ml (sportlastel kuni 200 ml).

Starri valem (süstoolne maht):

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

kus CO on süstoolne maht, ml; PD — pulsirõhk, mm Hg. Art.; DD - diastoolne rõhk, mm Hg. Art.; B - vanus, aastad.

Normaalne CO puhkeolekus on 70–80 ml ja treeningu ajal 140–170 ml.

Lõpeta diastoolne maht

Lõpeta diastoolne maht(EDV) on vere hulk vatsakeses diastoli lõpus (puhkuseasendis umbes 130-150 ml, kuid sõltuvalt soost, vanusest võib see kõikuda 90-150 ml vahel). See moodustub kolmest veremahust: pärast eelmist süstooli jäämist vatsakesesse, kogu diastoli ajal venoossest süsteemist sissevoolu ja kodade süstoli ajal vatsakesse pumbatuna.

Tabel. Lõppdiastoolne veremaht ja selle komponendid

Süstoolse mahu lõpp

Lõppsüstoolne maht(KSO) on vahetult pärast seda vatsakesesse jäänud vere kogus. Puhkeseisundis on see alla 50% lõpp-diastoolsest mahust ehk 50-60 ml. Osa sellest veremahust on reservmaht, mida saab väljutada südame kontraktsioonide tugevuse suurenemisega (näiteks treeningu ajal, sümpaatilise närvisüsteemi keskuste toonuse tõus, adrenaliini toime südamele , kilpnäärmehormoonid).

Südamelihase kontraktiilsuse hindamiseks kasutatakse mitmeid kvantitatiivseid näitajaid, mida praegu mõõdetakse ultraheliga või südameõõnsuste sondeerimisega. Nende hulka kuuluvad väljutusfraktsiooni indikaatorid, vere väljutuskiirus kiire väljutusfaasis, rõhu suurenemise kiirus vatsakeses stressiperioodil (mõõdetuna vatsakeste sondeerimisega) ja mitmed südameindeksid.

Väljutusfraktsioon(EF) – väljendatakse protsendina insuldi mahu ja vatsakese lõpp-diastoolse mahu suhtest. Tervel inimesel puhkeolekus on väljutusfraktsioon 50–75% ja treeningu ajal võib see ulatuda 80% -ni.

Vere väljutamise kiirus mõõdetakse südame Doppleri ultraheli abil.

Rõhu suurenemise kiirus vatsakeste õõnsustes peetakse üheks kõige usaldusväärsemaks müokardi kontraktiilsuse näitajaks. Vasaku vatsakese puhul on selle indikaatori väärtus tavaliselt 2000-2500 mm Hg. st./s.

Väljutusfraktsiooni vähenemine alla 50%, vere väljutuskiiruse vähenemine ja rõhu suurenemise kiirus viitavad müokardi kontraktiilsuse vähenemisele ja võimalusele südame pumpamisfunktsiooni puudulikkuse tekkeks.

Verevoolu minutimaht

Verevoolu minutimaht(MOC) - südame pumpamisfunktsiooni indikaator, mis võrdub vatsakese poolt 1 minuti jooksul veresoonte süsteemi väljutatava vere mahuga (kasutatakse ka nime minutiline pauk).

ROK = UO. südamerütm.

Kuna vasaku ja parema vatsakese SV ja HR on võrdsed, on ka nende IOC sama. Seega läbib vereringe väikese ja suure ringi sama aja jooksul sama kogus verd. Niitmisel on ROK 4-6 liitrit, füüsilise koormuse ajal võib see ulatuda 20-25 liitrini ja sportlastel - 30 liitrini või rohkem.

Otsesed meetodid: südameõõnsuste kateteriseerimine andurite - voolumõõturite kasutuselevõtuga.

Kaudsed meetodid:

• Ficki meetod:

kus IOC on vereringe minutimaht, ml/min; VO 2 - hapnikukulu 1 min, ml/min; CaO 2 - hapnikusisaldus 100 ml arteriaalses veres; CvO 2 - hapnikusisaldus 100 ml venoosses veres

• Indikaatorite lahjendusmeetod:

kus J on manustatud aine kogus, mg; C on lahjenduskõvera järgi arvutatud aine keskmine kontsentratsioon, mg/l; Ringluse esimese laine T-kestus, s

• Ultraheli voolumõõtmine
• Tetrapolaarne rindkere reograafia

Südame indeks

Südame indeks(SI) - verevoolu minutimahu ja kehapinna (S) suhe:

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

kus IOC on vereringe minutimaht, l/min; S - keha pindala, m 2.

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

Tänu südame tööle on tagatud vere liikumine läbi veresoonte süsteemi. Isegi ilma füüsilise koormuseta elutingimustes pumpab süda päevas kuni 10 tonni verd. Südame kasulik töö kulub vererõhu tekitamisele ja sellele kiirenduse andmisele.

Vatsakesed kulutavad umbes 1% südame kogu töö- ja energiakuludest, et kiirendada väljutatud vere osasid. Seetõttu võib selle väärtuse arvutustes tähelepanuta jätta. Peaaegu kogu südame kasulik töö kulub rõhu tekitamisele - verevoolu liikumapanevale jõule. Südame vasaku vatsakese poolt ühe südametsükli jooksul tehtav töö (A) võrdub keskmise rõhu (P) aordis ja löögimahu (SV) korrutisega:

Puhkeseisundis teeb vasak vatsake ühes süstolis umbes 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg) ja parem vatsake on umbes 7 korda vähem. Selle põhjuseks on kopsuvereringe veresoonte madal takistus, mille tulemusena tagatakse kopsuveresoonte verevool keskmise rõhuga 13-15 mm Hg. Art., Samas kui süsteemses vereringes on keskmine rõhk 80-100 mm Hg. Art. Seega peab vasak vatsake vere ultraviolettkiirguse väljutamiseks kulutama umbes 7 korda rohkem tööd kui parem vatsake. See põhjustab vasaku vatsakese suurema lihasmassi arengut võrreldes parema vatsakesega.

Tööde teostamine nõuab energiakulusid. Need ei lähe mitte ainult kasulikku tööd pakkuma, vaid ka põhilisi eluprotsesse hoidma, ioone transportima, rakustruktuure uuendama, orgaanilisi aineid sünteesima. Südamelihase efektiivsus jääb vahemikku 15-40%.

Südame elutegevuseks vajalik ATP energia saadakse peamiselt oksüdatiivse fosforüülimise käigus, mis viiakse läbi kohustusliku hapnikutarbimisega. Samal ajal võivad kardiomüotsüütide mitokondrites oksüdeeruda erinevad ained: glükoos, vabad rasvhapped, aminohapped, piimhape, ketoonkehad. Selles suhtes on müokard (erinevalt närvikoest, mis kasutab energia saamiseks glükoosi) "kõigesööja elund". Südame energiavajaduse rahuldamiseks rahuolekus kulub minutis 24-30 ml hapnikku, mis on ligikaudu 10% täiskasvanud inimese keha sama aja jooksul tarbitavast hapniku kogutarbimisest. Südame kapillaaride kaudu voolavast verest eraldatakse kuni 80% hapnikust. Teistes elundites on see näitaja palju väiksem. Hapniku tarnimine on südant energiaga varustavate mehhanismide nõrgim lüli. See on tingitud südame verevoolu iseärasustest. Müokardi hapniku ebapiisav tarnimine, mis on seotud pärgarteri verevoolu halvenemisega, on kõige levinum patoloogia, mis põhjustab müokardiinfarkti.

Väljutusfraktsioon

Väljatõmbefraktsioon = CO / EDV

kus CO on süstoolne maht, ml; EDV — lõppdiastoolne maht, ml.

Väljatõmbefraktsioon puhkeolekus on 50-60%.

Verevoolu kiirus

Hüdrodünaamika seaduste kohaselt on mis tahes toru kaudu voolava vedeliku (Q) kogus otseselt võrdeline rõhu erinevusega toru alguses (P 1) ja lõpus (P 2) ning pöördvõrdeline takistusega ( R) vedeliku voolule:

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

Kui seda võrrandit rakendada veresoonkonnale, siis tuleb silmas pidada, et rõhk selle süsteemi lõpus, s.o. südame õõnesveenide ühinemiskohas, nullilähedane. Sel juhul saab võrrandi kirjutada järgmiselt:

Q=P/R

kus K- südame poolt minutis väljutatava vere hulk; R- keskmise rõhu väärtus aordis; R on veresoonte resistentsuse väärtus.

Sellest võrrandist järeldub, et P = Q*R, s.o. rõhk (P) aordi suudmes on otseselt võrdeline südame poolt arterites väljutatava vere mahuga minutis (Q) ja perifeerse takistuse väärtusega (R). Aordirõhku (P) ja minutimahtu (Q) saab mõõta otse. Neid väärtusi teades arvutatakse perifeerne takistus - kõige olulisem veresoonkonna seisundi näitaja.

Veresoonte süsteemi perifeerne takistus on iga veresoone paljude individuaalsete takistuste summa. Kõiki neid anumaid saab võrrelda toruga, mille takistus määratakse Poiseuille'i valemiga:

kus L- toru pikkus; η on selles voolava vedeliku viskoossus; Π on ümbermõõdu ja läbimõõdu suhe; r on toru raadius.

Vererõhu erinevus, mis määrab vere liikumise kiiruse läbi veresoonte, on inimestel suur. Täiskasvanu puhul on maksimaalne rõhk aordis 150 mm Hg. Art., Ja suurtes arterites - 120-130 mm Hg. Art. Väiksemates arterites puutub veri kokku suurema vastupanuga ja rõhk langeb siin oluliselt - kuni 60-80 mm. rt st. Kõige järsemat rõhu langust täheldatakse arterioolides ja kapillaarides: arterioolides on see 20-40 mm Hg. Art., Ja kapillaarides - 15-25 mm Hg. Art. Veenides väheneb rõhk 3-8 mm Hg-ni. Art., õõnesveenides on rõhk negatiivne: -2-4 mm Hg. Art., s.o. 2-4 mm Hg juures. Art. alla atmosfääri. See on tingitud rõhu muutumisest rindkereõõnes. Sissehingamisel, kui rõhk rinnaõõnes oluliselt väheneb, väheneb ka vererõhk õõnesveenis.

Eeltoodud andmetest on näha, et vererõhk ei ole vereringe erinevates osades ühesugune ning see langeb vaskulaarsüsteemi arteriaalsest otsast kuni venoosse otsani. Suurtes ja keskmistes arterites väheneb see veidi, ligikaudu 10% ja arterioolides ja kapillaarides - 85%. See näitab, et 10% energiast, mida süda kokkutõmbumisel arendab, kulub vere liikumisele suurtes arterites ja 85% selle liikumisele läbi arterioolide ja kapillaaride (joonis 1).

Riis. 1. Veresoonte rõhu, takistuse ja valendiku muutus veresoonkonna eri osades

Peamine vastupanu verevoolule esineb arterioolides. Arterite ja arterioolide süsteemi nimetatakse vastupanu anumad või takistuslikud anumad.

Arterioolid on väikese läbimõõduga anumad - 15-70 mikronit. Nende seinas on paks kiht ringikujuliselt paiknevaid silelihasrakke, mille vähenemisega võib veresoone valendik oluliselt väheneda. Samal ajal suureneb järsult arterioolide resistentsus, mis raskendab vere väljavoolu arteritest ja rõhk neis tõuseb.

Arterioolide toonuse langus suurendab vere väljavoolu arteritest, mis viib vererõhu (BP) languseni. Kõigist veresoonte süsteemi osadest on arterioolidel suurim vastupanu, mistõttu nende valendiku muutus on arteriaalse üldrõhu taseme peamine regulaator. Arterioolid on "vereringesüsteemi segistid". Nende "kraanide" avamine suurendab vere väljavoolu vastava piirkonna kapillaaridesse, parandades kohalikku vereringet ja sulgemine halvendab järsult selle veresoonte tsooni vereringet.

Seega on arterioolidel kahekordne roll:

• osaleda organismile vajaliku üldise arteriaalse rõhu taseme hoidmisel;
• osaleda teatud organi või koe kaudu lokaalse verevoolu suuruse reguleerimises.

Elundi verevoolu väärtus vastab elundi hapniku- ja toitainete vajadusele, mille määrab elundi aktiivsuse tase.

Tööorganis langeb arterioolide toonus, mis tagab verevoolu suurenemise. Et üldvererõhk teistes (mittetöötavates) organites ei langeks, tõuseb arterioolide toonus. Kogu perifeerse resistentsuse summaarne väärtus ja vererõhu üldine tase jäävad vaatamata pidevale vere ümberjaotumisele töötavate ja mittetöötavate organite vahel.

Vere liikumise mahuline ja lineaarne kiirus

Mahuline kiirus verevool on vere hulk, mis voolab ajaühikus läbi vaskulaarse sängi antud sektsiooni veresoonte ristlõigete summa. Aordi, kopsuarterite, õõnesveeni ja kapillaaride kaudu voolab ühe minuti jooksul sama kogus verd. Seetõttu naaseb südamesse alati sama kogus verd, kui see süstoli ajal veresoontesse visati.

Mahuline kiirus erinevates organites võib varieeruda sõltuvalt elundi tööst ja selle veresoonkonna suurusest. Töötavas elundis võib suureneda veresoonte valendik ja koos sellega ka vere liikumise mahuline kiirus.

Lineaarne kiirus Vere liikumist nimetatakse teeks, mille veri läbib ajaühikus. Lineaarkiirus (V) peegeldab vereosakeste liikumiskiirust piki anumat ja on võrdne mahukiirusega (Q), mis on jagatud veresoone ristlõike pindalaga:

Selle väärtus sõltub veresoonte luumenist: joonkiirus on pöördvõrdeline anuma ristlõike pindalaga. Mida laiem on veresoonte koguvalendik, seda aeglasem on vere liikumine ja mida kitsam see on, seda suurem on vere liikumise kiirus (joonis 2). Arterite hargnedes väheneb nendes liikumise kiirus, kuna veresoonte harude koguvalendik on suurem kui algse pagasiruumi luumen. Täiskasvanul on aordi luumeni suurus ligikaudu 8 cm 2 ja kapillaaride luumenite summa 500–1000 korda suurem - 4000–8000 cm 2. Järelikult on vere lineaarkiirus aordis 500-1000 korda suurem kui 500 mm/s ja kapillaarides vaid 0,5 mm/s.

Riis. 2. Vererõhu (A) ja lineaarse verevoolu kiiruse (B) tunnused veresoonte süsteemi erinevates osades

Südame süstoolne (insuldi) maht on vere kogus, mille iga vatsake ühe kontraktsiooniga väljutab. Koos pulsisagedusega mõjutab CO oluliselt ROK väärtust. Täiskasvanud meestel võib CO varieeruda vahemikus 60-70 kuni 120-190 ml ja naistel - 40-50 kuni 90-150 ml (vt tabel 7.1).

CO on lõpp-diastoolse ja lõpp-süstoolse mahu erinevus. Seetõttu võib CO suurenemine toimuda nii vatsakeste õõnsuste suurema täitumise tõttu diastoolis (lõppdiastoolse mahu suurenemine) kui ka kontraktsioonijõu suurenemise ja vatsakestesse jääva vere hulga vähenemise tõttu. süstooli lõpp (lõppsüstoolse mahu vähenemine). CO muutub lihastöö käigus. Kohe töö alguses suureneb venoosne tagasivool skeletilihaste verevarustuse suurenemist põhjustavate mehhanismide suhtelise inertsuse tõttu suhteliselt aeglaselt. Sel ajal on CO tõus peamiselt tingitud müokardi kontraktsiooni jõu suurenemisest ja lõppsüstoolse mahu vähenemisest. Kuna keha vertikaalasendis tehtav tsükliline töö jätkub, suureneb tänu töötavate lihaste verevoolu olulisele suurenemisele ja lihaspumba aktiveerumisele venoosne tagasivool südamesse. Selle tulemusena tõuseb vatsakeste lõpp-diastoolne maht treenimata inimestel 120-130 ml-lt puhkeolekus 160-170 ml-ni ja hästi treenitud sportlastel isegi kuni 200-220 ml-ni. Samal ajal suureneb südamelihase kokkutõmbumisjõud. See omakorda viib süstoli ajal vatsakeste täielikuma tühjenemiseni. Väga raske lihastöö korral võib lõppsüstoolne maht väheneda treenimata inimestel 40 ml-ni ja treenitud inimestel kuni 10-30 ml-ni. See tähendab, et lõppdiastoolse mahu suurenemine ja lõppsüstoolse mahu vähenemine põhjustavad CO märkimisväärset suurenemist (joon. 7.9).

Olenevalt töö võimsusest (O2 kulust) toimuvad CO-s pigem iseloomulikud muutused. Treenimata inimestel suureneb CO tase m võrreldes puhkeolekus võimalikult palju 50-60%. Enamiku inimeste jaoks saavutab CO veloergomeetril töötades maksimumi koormustel, mille hapnikutarbimine on 40-50% MIC-st (vt joonis 7.7). Teisisõnu, tsüklilise töö intensiivsuse (võimsuse) suurenemisega kasutab ROK-i suurendamise mehhanism peamiselt ökonoomsemat viisi, et suurendada iga süstoli korral südame poolt vere väljutamist. See mehhanism ammendab oma varusid pulsisagedusel 130-140 lööki/min.

Treenimata inimestel vähenevad CO maksimaalsed väärtused vanusega (vt joonis 7.8). Üle 50-aastastel inimestel, kes teevad töid sama hapnikutarbimisega kui 20-aastased, on CO 15-25% väiksem. Võib oletada, et vanusega seotud CO vähenemine on tingitud südame kontraktiilse funktsiooni langusest ja ilmselt südamelihase lõdvestumise kiiruse vähenemisest.

SÜDAME TÖÖ PEAMISED INDIKAATORID.

Südame peamine ülesanne on pumbata verd veresoonte süsteemi. Südame pumpamisfunktsiooni iseloomustavad mitmed näitajad. Südame töö üheks olulisemaks näitajaks on vereringe minutimaht (MOV) – südame vatsakeste poolt minutis väljutatav vere hulk. Vasaku ja parema vatsakese ROK on sama. IOC mõiste sünonüümiks on termin "südame väljund" (CO). IOC on südame töö lahutamatu näitaja, mis sõltub süstoolse mahu (SO) väärtusest - südame poolt ühel kokkutõmbumisel väljutatud vere kogusest (ml; l) ja pulsisagedusest. Seega IOC (l / min) \u003d CO (l) x pulss (bpm). Olenevalt inimese aktiivsuse iseloomust antud ajahetkel (füüsilise töö iseärasused, kehahoiak, psühho-emotsionaalse stressi määr jne) on pulsisageduse ja CO panuse osakaal ROK muutustesse erinev. Südame löögisageduse, CO ja IOC ligikaudsed väärtused olenevalt kehaasendist, soost, füüsilisest vormist ja kehalise aktiivsuse tasemest on toodud tabelis. 7.1.

Südamerütm

südame löögisagedus puhkeolekus. Südame löögisagedus on üks informatiivsemaid näitajaid mitte ainult südame-veresoonkonna süsteemi, vaid kogu organismi kui terviku seisundi kohta. Alates sünnist kuni 20-30 eluaastani langeb puhkepulss noortel treenimata meestel 100-110-lt 70 löögini/min ja naistel 75 löögini/min. Tulevikus suureneb vanuse kasvades pulss veidi: 60–76-aastastel puhkeolekus võrreldes noortega 5–8 lööki / min.

Südame löögisagedus lihastöö ajal. Ainus viis hapniku tarnimise suurendamiseks töötavatesse lihastesse on suurendada neile ajaühikus tarnitava vere mahtu. Selleks peab ROK tõusma. Kuna pulss mõjutab otseselt ROK väärtust, on pulsisageduse tõus lihastöö ajal kohustuslik mehhanism, mille eesmärk on rahuldada oluliselt suurenevaid metaboolseid vajadusi. Südame löögisageduse muutused töö ajal on näidatud joonisel fig. 7.6.

Kui tsüklilise töö võimsust väljendatakse tarbitud hapniku koguses (protsendina maksimaalse hapnikutarbimise väärtusest – MPC), siis pulss tõuseb lineaarselt töö võimsusega (Og tarbimine, joonis 7.7). ). Naistel, kes tarbivad Og-i sama palju kui mehed, on südame löögisagedus tavaliselt 10–12 lööki minutis kõrgem.

Otseselt proportsionaalse seose olemasolu töö võimsuse ja pulsi väärtuse vahel muudab pulsi oluliseks informatiivseks näitajaks treeneri ja õpetaja praktilises tegevuses. Paljude lihaste aktiivsuse liikide puhul on südame löögisagedus täpne ja hõlpsasti määratav näitaja sooritatava füüsilise tegevuse intensiivsuse, töö füsioloogilise maksumuse ja taastumisperioodide kulgemise tunnuste kohta.

Praktilisteks vajadusteks on vaja teada maksimaalse pulsi väärtust erineva soo ja vanusega inimestel. Vanusega langevad nii meeste kui naiste pulsi maksimumväärtused (joonis 7.8.). Iga konkreetse inimese pulsi täpset väärtust saab määrata ainult empiiriliselt, salvestades pulsisageduse, töötades veloergomeetril kasvava võimsusega. Praktikas kasutatakse inimese maksimaalse südame löögisageduse (sõltumata soost) ligikaudseks hindamiseks järgmist valemit: HRmax \u003d 220 - vanus (aastates).

Südame süstoolne maht

Südame süstoolne (insuldi) maht on vere kogus, mille iga vatsake ühe kontraktsiooniga väljutab. Koos pulsisagedusega mõjutab CO oluliselt ROK väärtust. Täiskasvanud meestel võib CO varieeruda vahemikus 60-70 kuni 120-190 ml ja naistel - 40-50 kuni 90-150 ml (vt tabel 7.1).

CO on lõpp-diastoolse ja lõpp-süstoolse mahu erinevus. Seetõttu võib CO suurenemine toimuda nii vatsakeste õõnsuste suurema täitumise tõttu diastoolis (lõppdiastoolse mahu suurenemine) kui ka kontraktsioonijõu suurenemise ja vatsakestesse jääva vere hulga vähenemise tõttu. süstooli lõpp (lõppsüstoolse mahu vähenemine). CO muutub lihastöö käigus. Kohe töö alguses suureneb venoosne tagasivool skeletilihaste verevarustuse suurenemist põhjustavate mehhanismide suhtelise inertsuse tõttu suhteliselt aeglaselt. Sel ajal on CO tõus peamiselt tingitud müokardi kontraktsiooni jõu suurenemisest ja lõppsüstoolse mahu vähenemisest. Kuna keha vertikaalasendis tehtav tsükliline töö jätkub, suureneb tänu töötavate lihaste verevoolu olulisele suurenemisele ja lihaspumba aktiveerumisele venoosne tagasivool südamesse. Selle tulemusena tõuseb vatsakeste lõpp-diastoolne maht treenimata inimestel 120-130 ml-lt puhkeolekus 160-170 ml-ni ja hästi treenitud sportlastel isegi kuni 200-220 ml-ni. Samal ajal suureneb südamelihase kokkutõmbumisjõud. See omakorda viib süstoli ajal vatsakeste täielikuma tühjenemiseni. Väga raske lihastöö korral võib lõppsüstoolne maht väheneda treenimata inimestel 40 ml-ni ja treenitud inimestel kuni 10-30 ml-ni. See tähendab, et lõppdiastoolse mahu suurenemine ja lõppsüstoolse mahu vähenemine põhjustavad CO märkimisväärset suurenemist (joon. 7.9).

Olenevalt töö võimsusest (O2 kulust) toimuvad CO-s pigem iseloomulikud muutused. Treenimata inimestel suureneb CO tase m võrreldes puhkeolekus võimalikult palju 50-60%. Enamiku inimeste jaoks saavutab CO veloergomeetril töötades maksimumi koormustel, mille hapnikutarbimine on 40-50% MIC-st (vt joonis 7.7). Teisisõnu, tsüklilise töö intensiivsuse (võimsuse) suurenemisega kasutab ROK-i suurendamise mehhanism peamiselt ökonoomsemat viisi, et suurendada iga süstoli korral südame poolt vere väljutamist. See mehhanism ammendab oma varusid pulsisagedusel 130-140 lööki/min.

Treenimata inimestel vähenevad CO maksimaalsed väärtused vanusega (vt joonis 7.8). Üle 50-aastastel inimestel, kes teevad töid sama hapnikutarbimisega kui 20-aastased, on CO 15-25% väiksem. Võib oletada, et vanusega seotud CO vähenemine on tingitud südame kontraktiilse funktsiooni langusest ja ilmselt südamelihase lõdvestumise kiiruse vähenemisest.

Vereringe minutimaht

Südame seisundi oluline näitaja on verevoolu minutimaht ehk verevoolu minutimaht (MOV). Sageli kasutatakse IOC-i mõiste sünonüümina - südame väljund (CO). CO ja südame löögisageduse (MOC \u003d CO x HR) tuletise IOC väärtus sõltub paljudest teguritest (vt tabel 7.1). Nende hulgas on südame mõõtmed, energiavahetuse seisund puhkeolekus, keha asend ruumis, sobivuse tase, füüsilise või psühho-emotsionaalse stressi suurus, töö tüüp (staatiline või dünaamiline), ja aktiivsete lihaste maht on juhtiva tähtsusega.

Puhkeasendis, lamavas asendis, on ROK treenimata ja treenitud meestel 4,0–5,5 l / min ja naistel 3,0–4,5 l / min (vt tabel 7.1). Kuna ROK sõltub keha suurusest, siis kui on vaja võrrelda erineva kehakaaluga inimeste ROK-i, kasutatakse suhtelist indikaatorit - südameindeksit - ROK väärtuse suhet (l / min ) kehapinnale (m2). Keha pindala määratakse spetsiaalse nomogrammi abil, mis põhineb inimese kaalu ja pikkuse andmetel. Tervel inimesel põhiainevahetuse tingimustes on südameindeks tavaliselt 2,5-3,5 l / min / m2. Mõnes olukorras (näiteks madalal ümbritseval temperatuuril) isegi füüsilise puhkuse tingimustes suureneb energia metabolism kehas. See põhjustab südame löögisageduse ja vastavalt ka ROK-i tõusu.

Püstiasendis on ROK kõigil inimestel tavaliselt 25-30% väiksem kui lamavas asendis (vt tabel 7.1). See on tingitud asjaolust, et keha vertikaalses asendis koguneb keha alumises osas märkimisväärne kogus verd. Selle tulemusena väheneb CO märkimisväärselt.

ROK ja kogu ringleva vere maht. Vere kogumahtu veresoontes nimetatakse tsirkuleeriva vere mahuks (CBV). BCC on oluline parameeter, mis määrab rõhu, mille juures süda täitub verega diastoli ajal, ja seega ka süstoolse mahu suuruse. BCC väärtus võib oluliselt muutuda, kui inimkeha liigub vertikaalsesse asendisse, lihaste koormustega, hormonaalsete tegurite mõjul, kehalise võimekuse, ümbritseva õhu temperatuuri muutuste jms mõjul.

Täiskasvanul on umbes 84% ​​kogu verest suures ringis, 9% väikeses (kopsu) ringis ja 7% südames. Umbes 60-70% kogu verest sisaldub venoossetes veresoontes.

ROK-i muutused lihaste töö ajal. Lihaste aktiivsuse tingimustes suureneb lihaste hapnikuvajadus võrdeliselt tehtava töö võimsusega. Sel juhul võib hapniku kogutarbimine kehas suureneda 10 või enam korda. On üsna loomulik, et see nõuab ROK-i olulist tõstmist. Seos hapnikutarbimise hulga (või töövõimsuse) ja ROK-i vahel kuni selle piirväärtusteni on lineaarne (vt joonis 7.7). Nagu juba märgitud, sõltub ROK CO väärtusest ja südame löögisagedusest (IOC \u003d CO x HR). Lihasetöö ajal on ROK-i tõus tingitud nii CO kui ka südame löögisageduse tõusust. ROK-i konkreetne väärtus sõltub paljudest teguritest. Eelkõige on sama võimsusega töötades istuvas või seisvas asendis IOC väiksem kui horisontaalasendis töötades (joonis 7.10). Aeroobsete koormuste piiril on treenitud meeste ja naiste ROK oluliselt kõrgem kui treenimata. ROK-i maksimumväärtused treenimata meestel ja naistel vähenevad vanuse kasvades (vt joonis 7.8). Kui muud asjaolud on võrdsed (sugu, vanus, sobivus, katsealuse asend, ümbritseva õhu temperatuur ja muud tegurid), sõltub ROK aktiivse lihasmassi mahust ja tehtava töö iseloomust. Dünaamilisel tööl, milles osalevad väikesed lihasgrupid (näiteks töötatakse ühe-kahe käega), on ROK väiksem kui suuremate jalalihaste töös.Staatilise töö käigus see erinevalt dünaamilisest ROK-ist peaaegu ei muutu. See on tingitud asjaolust, et vereringe lihastes on praktiliselt seiskunud. Verevool südamesse kas ei muutu või võib isegi väheneda. Isomeetriliste kontraktsioonide ajal täheldatav südame väljundi kerge tõus on seotud pulsisageduse tõus sellise töö ajal.