Ударний та хвилинний об'єм крові. Хвилинний об'єм серця (мос)

Кількість крові, що викидається шлуночками при кожному скороченні, називається систолічною, або ударною, об'ємом (УО). Величина УО залежить від статі, віку людини, функціонального стануорганізму, у спокійному стані у дорослого чоловіка УО дорівнює 65-70 мл, у жінки – 50-60 мл. За рахунок підключення резервних можливостей серця УО може бути збільшений приблизно 2 рази.
Перед систоли у шлуночку знаходиться близько 130-140 мл крові – звичайно-діастолічна ємність (КДЕ). А після систоли у шлуночках залишається кінцево-систолічний об'єм, що дорівнює 60-70 мл. При потужному скороченні УО може збільшуватися до 100 мл за рахунок 30-40 мл резервного систолічного обсягу (СРО). Наприкінці діастоли у шлуночках може бути на 30-40 мл більше крові. Це резервний діастолічний обсяг (РДО). Таким чином, загальна ємність шлуночка може бути збільшена до 170-180мл. Використовуючи обидва резервні обсяги, шлуночок може довести систолічний викид до 130-140 мл. Після найсильнішого скорочення у шлуночках залишається близько 40 мл залишкового об'єму (С) крові.
УО обох шлуночків приблизно однаковий. Поодиноким має бути і хвилинний об'єм кровотоку (МОК), що називається серцевим викидом, хвилинним об'ємом серця.
У стані спокою у дорослого чоловіка МОК становить близько 5 л. За певних умов, наприклад, при виконанні фізичної роботи, МОК за рахунок збільшення УО та ЧСС може підвищуватися до 20-30 л. Максимальний приріст ЧСС залежить від віку людини.
Його зразкову величину можна визначити за формулою:
ЧССмакс = 220 - В,
де В - вік (років).
ЧСС збільшується за рахунок незначного скорочення тривалості систоли та суттєвого зменшення тривалості діастоли.
Надмірне скорочення тривалості діастоли супроводжується зниженням КДЕ. Це своє чергу призводить до зменшення УО. Найвища продуктивність діяльності серця молодого чоловіказазвичай буває при ЧСС 150-170 за 1 хв.
На сьогодні розроблено чимало методів, що дозволяють прямо чи опосередковано судити про величину серцевого викиду. Запропонований A. Fick (1870) метод заснований на визначенні різниці вмісту 02 в артеріальній та змішаній венозної крові, що надходить у легені, і навіть встановленні обсягу 02, споживаної людиною за I хв. Простий розрахунок дозволяє встановити об'єм крові, що увійшла через легені за 1 хв (МОК). Стільки ж крові викидає за І хв та лівий шлуночок. Тому, знаючи ЧСС, легко визначити середню величину УО (МОК: ЧСС).
Широке застосування набув метод розведення. Суть його полягає у визначенні ступеня розведення та швидкості циркуляції в крові у різні проміжки часу речовин (деякі фарби, радіонукліди, охолоджений ізотонічний розчин хлориду натрію), введених у вену.
Використовують метод та прямого виміруМОК накладенням ультразвукових або електромагнітних датчиків на аорту з реєстрацією показників на моніторі та папері.
У Останнім часомшироко використовують неінвазивні методи(інтегральна реографія, ехокардіографія), які дозволяють досить точно визначити ці показники як у стані спокою, так і за різних навантажень.

Ударний об'єм крові (УОК)

Кількість крові, що викидається із шлуночка серця за одне серцеве скорочення, називається ударним об'ємом крові (УО). У спокої величина ударного об'єму крові у дорослої людини становить 50-90 мл і залежить від маси тіла, об'єму камер серця та сили скорочення серцевого м'яза. Резервним об'ємом називається частина крові, яка у спокої після скорочення залишається у шлуночку, але при фізичного навантаженняі в стресових ситуаціяхвикидається із шлуночка.

Саме величина резервного об'єму крові значною мірою сприяє збільшенню ударного об'єму крові під час виконання фізичних навантажень. Збільшенню УО при фізичних навантаженнях сприяє підвищення венозного повернення крові до серця. При переході зі стану спокою до виконання фізичного навантаження, ударний об'єм крові зростає. Підвищення величини УО йде досягнення його максимуму, який визначається величиною обсягу шлуночка. При дуже інтенсивному навантаженні ударний об'єм крові може зменшуватися, тому що через різке скорочення тривалості діастоли шлуночки серця не встигають повністю наповнюватися кров'ю.

При переході від стану спокою до навантаження УО швидко збільшується і досягає стабільного рівня під час інтенсивної роботи ритмічної тривалістю 5-10 хв, наприклад при фізичних тренуваннях.

Максимальна величина ударного об'єму спостерігається за ЧСС 130 уд/хв. Надалі зі збільшенням навантаження швидкість приросту ударного об'єму крові різко зменшується і за потужності роботи, що перевищує 1000 кгм/хв, становить лише 2-3 мл крові на кожні 100 кгм/хв збільшення навантаження. При тривалих і наростаючих навантаженнях ударний обсяг не збільшується, і навіть трохи зменшується. Підтримка необхідного рівня кровообігу забезпечується більшою частотою серцевих скорочень. Серцевий викид збільшується головним чином за рахунок повнішого спорожнення шлуночків, тобто шляхом використання резервного об'єму крові.

Хвилинний об'єм крові (МОК) показує, скільки крові викидається зі шлуночків серця протягом однієї хвилини. Розраховується величина хвилинного об'єму крові за такою формулою:

Хвилинний об'єм крові (МОК) = УО х ЧСС.

Оскільки у здорових дорослих людей ударний об'єм крові (тут і далі при порівнянні параметрів нетренованих людей та спортсменів дивіться Таблицю 1) становить у спокої 50-90 мл, а частота серцевих скорочень перебуває в діапазоні 60-90 уд/хв, то величина хвилинного об'єму крові у спокої перебуває в межах 3,5-5 л/хв.

Таблиця 1. Відмінності в резервних можливостях організму у нетренованої людини та спортсмена (за М.В. Муравовим).

Показник	Нетренована людина	Співвідношення	Спортсмен	Співвідношення
у спокої А	після максимального навантаження Б		у спокої А	після максимального навантаження В
Серцево-судинна система
1. Частота серцевих скорочень за хвилину
2. Систолічний об'єм крові
3. Хвилинний об'єм крові (л)

У спортсменів величина хвилинного об'єму крові в спокої така ж, оскільки величина ударного об'єму у них дещо вища (70-100 мл), а частота серцевих скорочень – нижча (45-65 уд/хв). При виконанні фізичного навантаження хвилинний об'єм крові зростає за рахунок підвищення величини ударного об'єму крові і частоти серцевих скорочень, У міру підвищення величини фізичного навантаження, що виконується, ударний об'єм крові досягає свого максимуму і залишається потім на цьому рівні при подальшому підвищенні навантаження. Зростання хвилинного об'єму крові за таких умов відбувається за рахунок подальшого підвищення частоти серцевих скорочень. Після припинення виконання фізичного навантаження значення показників центральної гемодинаміки (МОК, УО та ЧСС) починають зменшуватися і через певний час досягають вихідного рівня.

У здорових нетренованих людей величина хвилинного об'єму крові при фізичному навантаженні може підвищуватись до 15-20 л/хв. Така сама величина МОК при фізичному навантаженні відзначається у спортсменів, які розвивають координацію, силу чи швидкість.

У представників ігрових видів спорту (футбол, баскетбол, хокей і т.д.) та єдиноборств (боротьба, бокс, фехтування тощо) величина МОК при навантаженні знаходиться в діапазоні 25-30 л/хв, а у спортсменів елітного рівня досягає максимальних значень(35-38 л/хв) за рахунок великої величини ударного об'єму (150-190 мл) та високої частотисерцевих скорочень (180-200 уд/хв).

Під час фізичного навантаження середньої інтенсивності в положенні сидячи і стоячи МОК приблизно на 2 л/хв менше, ніж під час виконання того ж навантаження в положенні лежачи. Пояснюється це скупченням крові у судинах нижніх кінцівокчерез дію сили тяжіння.

При інтенсивному навантаженні хвилинний обсяг може зростати у 6 разів у порівнянні зі станом спокою, коефіцієнт утилізації кисню – у 3 рази. В результаті доставка О 2 до тканин збільшується приблизно в 18 разів, що дозволяє при інтенсивних навантаженнях у тренованих осіб досягти зростання метаболізму в 15-20 разів, порівняно з рівнем основного обміну.

У зростанні хвилинного об'єму крові при фізичному навантаженні важливу рольвідіграє так званий механізм м'язового насоса. Скорочення м'язів супроводжується стиском в них вен, що негайно призводить до збільшення відтоку венозної крові з м'язів нижніх кінцівок. Посткапілярні судини (в основному вени) системного судинного русла(печінка, селезінка та ін.) також діють як частина загальної резервної системи, і скорочення їх стінок збільшує відтік венозної крові. Все це сприяє посиленому припливу крові до правого шлуночка та швидкому заповненню серця.

Під час виконання фізичної роботи МОК поступово збільшується до стабільного рівня, який залежить від інтенсивності навантаження та забезпечує необхідний рівень споживання кисню. Після припинення навантаження МОК поступово зменшується. Лише за легких фізичних навантаженнях збільшення хвилинного обсягу кровообігу відбувається рахунок збільшення УОК і ЧСС. При важких фізичних навантаженнях воно забезпечується переважно збільшенням частоти серцевих скорочень.

МОК залежить від виду фізичних навантажень. Наприклад, при максимальній роботі руками МОК становить лише 80% від значень, отримуваних при максимальній роботі ногами у положенні сидячи.

Адаптація організму здорових людей до фізичного навантаження відбувається оптимальним способом, за рахунок підвищення величини ударного об'єму крові, так і частоти серцевих скорочень. У спортсменів використовується самий оптимальний варіантадаптацію до навантаження, оскільки завдяки наявності великого резервного об'єму крові при навантаженні відбувається більш значне підвищення ударного об'єму. У кардіологічних хворих при адаптації до фізичного навантаження відзначається неоптимальний варіант, оскільки через відсутність резервного об'єму крові адаптація відбувається лише за рахунок підвищення частоти серцевих скорочень, що спричиняє появу клінічних симптомів: серцебиття, задишки, болю в серці і т.д.

Для оцінки адаптаційних можливостей міокарда в функціональної діагностикивикористовується показник функціонального резерву (ФР). Показник функціонального резерву міокарда вказує, скільки разів хвилинний об'єм крові при виконанні фізичного навантаження перевищує рівень спокою.

Якщо у обстежуваного найбільший хвилинний об'єм крові при навантаженні становить 28 л/хв, а спокої дорівнює 4 л/хв, його функціональний резерв міокарда дорівнює семи. Така величина функціонального резерву міокарда свідчить про те, що при виконанні фізичного навантаження міокард обстежуваного здатний підвищити свою продуктивність у 7 разів.

Багаторічні заняття спортом сприяють підвищенню функціонального резерву міокарда. Найбільший функціональний резерв міокарда відзначається у представників видів спорту в розвитку витривалості (8-10 раз). Дещо менше (6-8 разів) функціональний резерв міокарда у спортсменів ігрових видів спорту та у представників єдиноборств. У спортсменів, що розвивають силу та швидкість, функціональний резерв міокарда (4-6 разів) мало відрізняється від такого у здорових нетренованих осіб. Зниження функціонального резерву міокарда менш ніж чотири рази свідчить про зниження насосної функції серця при виконанні фізичного навантаження, що може свідчити про розвиток навантаження, перетренування або хвороби серця. У кардіологічних хворих зниження функціонального резерву міокарда обумовлено відсутністю резервного об'єму крові, що не дозволяє збільшити ударний об'єм крові при навантаженні та зниженням скорочувальної здатностіміокарда, що обмежує насосну функцію серця.

Зміст теми "Функції систем кровообігу та лімфообігу. Система кровообігу. Системна гемодинаміка. Серцевий викид.":
1. Функції систем кровообігу та лімфообігу. Система кровообігу. Центральний венозний тиск.
2. Класифікація системи кровообігу. Функціональні класифікації системи кровообігу (Фолкова, Ткаченка).
3. Характеристика руху крові судинами. Гідродинамічні властивості судинного русла. Лінійна швидкість кровотоку. Що таке серцевий викид?
4. Тиск кровотоку. Швидкість кровотоку. Схема серцево-судинної системи (СРС).
5. Системна гемодинаміка. Параметри гемодинаміки. Системний артеріальний тиск. Систолічний, діастолічний тиск. Середній тиск. Пульсовий тиск.
6. Загальний периферичний опір судин (ОПСС). Рівняння Франка.

8. Частота серцевих скорочень (пульс). Серце роботи.
9. Короткість. Скоротимість серця. Скоротимість міокарда. Автоматизм міокарда. Провідність міокарда.
10. Мембранна природа автоматії серця. Водiй ритму. Пейсмекер. Провідність міокарда. Справжній водій ритму. Латентний водій ритму.

У клінічній літературі частіше використовують поняття « хвилинний об'єм кровообігу» ( МОК).

Хвилинний об'єм кровообігухарактеризує загальну кількість крові, що перекачується правим та лівим відділом серця протягом однієї хвилини у серцево-судинній системі. Розмірність хвилинного об'єму кровообігу - л/хв або мл/хв. Щоб нівелювати вплив індивідуальних антропометричних відмінностей на величину МОК, його виражають у вигляді серцевого індексу . Серцевий індекс- Це величина хвилинного обсягу кровообігу, поділена на площу поверхні тіла в м. Розмір серцевого індексу - л / (хв м2).

У системі транспорту кисню апарат кровообігує лімітуючою ланкою, тому співвідношення максимальної величини МОК, що виявляється при максимально напруженій м'язовій роботі, з його значенням в умовах основного обміну дає уявлення про функціональний резерв серцево-судинної системи. Це співвідношення відображає і функціональний резерв серця в його гемодинамічній функції. Гемодинамічний функціональний резерв серця у здорових людей становить 300-400%. Це означає, що спокій МОК може бути збільшений в 3-4 рази. У фізично тренованих осіб функціональний резерв вищий - він сягає 500-700%.

Для умов фізичного спокою та горизонтального положення тіла випробуваного нормальні величини хвилинного обсягу кровообігу (МОК)відповідають діапазону 4-6 л/хв (частіше наводяться величини 5-5,5 л/хв). Середні величини серцевого індексу коливаються від 2 до 4 л/(хв м2) - частіше наводяться величини порядку 3-3,5 л/(хв м2).

Мал. 9.4. Фракції діастолічної ємності лівого шлуночка.

Оскільки об'єм крові у людини становить лише 5-6 л, повний кругообігвсього об'єму крові відбувається приблизно за 1 хв. У період важкої роботи МОК у здорової людиниможе збільшуватися до 25-30 л/хв, а спортсменів - до 30-40 л/мин.

Чинниками, що визначають величину величини хвилинного обсягу кровообігу (МОК), є систолічний об'єм крові, частота серцевих скорочень та венозне повернення крові до серця.

Систолічний об'єм крові. Об'єм крові, що нагнітається кожним шлуночком у магістральна судина(аорту або легеневу артерію) при одному скороченні серця, позначають як систолічний, чи ударний, об'єм крові.

В спокої об'єм крові, що викидається зі шлуночка, становить в нормі від третини до половини загальної кількостікрові, що міститься в цій камері серця до кінця діастоли. Той, хто залишився в серці після систоли резервний об'єм кровіє своєрідним депо, що забезпечує збільшення серцевого викиду при ситуаціях, у яких потрібна швидка інтенсифікація гемодинаміки (наприклад, при фізичному навантаженні, емоційному стресіта ін.).

Таблиця 9.3. Деякі параметри системної гемодинаміки та насосної функції серця у людини (в умовах основного обміну)

Розмір систолічного (ударного) обсягу кровібагато в чому зумовлена ​​кінцевим діастолічним обсягом шлуночків. В умовах спокою діастолічна ємність шлуночків серця поділяється на три фракції: ударного об'єму, базального резервного об'єму та залишкового об'єму. Всі ці три фракції сумарно складають кінцево-діастолічний об'єм крові, що міститься у шлуночках (рис. 9.4).

Після викиду в аорту систолічного об'єму кровіОб'єм крові, що залишився в шлуночку, - це звичайно-систолічний об'єм. Він поділяється на базальний резервний обсяг та залишковий обсяг. Базальний резервний обсяг - це кількість крові, яка може бути додатково викинута зі шлуночка зі збільшенням сили скорочень міокарда (наприклад, при фізичному навантаженні організму). Залишковий обсяг- це кількість крові, яка не може бути виштовхнута зі шлуночка навіть при найпотужнішому серцевому скороченні (див. рис. 9.4).

Величина резервного об'єму кровіє однією з головних детермінантів функціонального резерву серця за його специфічною функцією - переміщення крові в системі. При збільшенні резервного обсягу, відповідно, збільшується максимальний об'єм систоли, який може бути викинутий з серця в умовах його інтенсивної діяльності.

Регуляторні впливи на серце реалізуються у зміні систолічного обсягушляхом на скорочувальну силу міокарда. При зменшенні потужності серцевого скороченнясистолічний об'єм знижується.

У людини при горизонтальному положеннітіла в умовах спокою систолічний об'ємстановить від 60 до 90 мл (табл. 9.3).

Під час фізичного навантаження середньої інтенсивності в положенні сидячи і стоячи МОС приблизно на 2 л/хв менше, ніж під час виконання того ж навантаження в положенні лежачи. Пояснюється це скупченням крові в судинах нижніх кінцівок через дію сили тяжіння.

При інтенсивному навантаженні хвилинний об'єм серця може зростати у 6 разів у порівнянні зі станом спокою, коефіцієнт утилізації кисню – у 3 рази. В результаті доставка 0 2 до тканин збільшується приблизно в 18 разів, що дозволяє при інтенсивних навантаженнях у тренованих осіб досягти зростання метаболізму в 15-20 разів у порівнянні з рівнем основного обміну (А. Оіугоп, 1969).

У зростанні хвилинного об'єму крові при фізичному навантаженні важливу роль відіграє так званий механізм м'язового насосу. Скорочення м'язів супроводжується стисненням у них вен (рис. 15.5), що негайно призводить до збільшення відтоку венозної крові з м'язів нижніх кінцівок. Посткапілярні судини (в основному вени) системного судинного русла (печінка, селезінка та ін.) також діють як частина загальної резервної системи, і скорочення їх стінок збільшує відтік венозної крові (В.І.Дубровський, 1973, 1990, 1992; Л. 5ЬЬ<1, 1966). Все это способствует усиленному притоку крови к правому желудочку и" быстрому заполнению сердца (К. МагспоИ, 3. Зперпога 1, 1972).

При виконанні фізичної роботи МОС поступово збільшується до стабільного рівня, який залежить від інтенсивності навантаження та забезпечує необхідний рівень споживання кисню. Після припинення навантаження МОС поступово зменшується. Лише при легких фізичних навантаженнях збільшення хвилинного об'єму кровообігу відбувається за рахунок збільшення ударного об'єму серця та ЧСС. При важких фізичних навантаженнях воно забезпечується переважно збільшенням частоти серцевих скорочень.

МОС залежить від виду фізичних навантажень. Наприклад, при максимальній роботі руками МОС становить лише 80% від значень, одержуваних при максимальній роботі ногами в положенні сидячи (Л. ЗтепсШег^є е! а1., 1967).

СУДИННИЙ ОПИР

Під впливом фізичних навантажень суттєво змінюється судинний опір. Збільшення м'язової активності призводить до посилення кровотоку через м'язи, що скорочуються, при-

чим місцевий кровотік збільшується в 12-15 разів у порівнянні з нормою (А. Оіутоп е! а1., "№. 5т.атзЬу, 1962). Одним з найважливіших факторів, що сприяють посиленню кровотоку при м'язовій роботі, є різке зменшення опору в судинах , що призводить до значного зниження загального периферичного опору (див. табл. 15.1).Зниження опору починається через 5-10 з після початку скорочення м'язів і досягає максимуму через 1 хв або пізніше (А. Оіу!оп, 1969). рефлекторним розширенням судин, недоліком кисню в клітинах стінок судин працюючих м'язів (гіпоксія) Під час роботи м'язи поглинають кисень швидше, ніж у спокійному стані.

Величина периферичного опору різна різних ділянках судинного русла. Це зумовлено насамперед зміною діаметра судин при розгалуженні і пов'язаними з ним змінами характеру руху і властивостей крові, що рухається по них (швидкість кровотоку, в'язкість крові та ін). Основний опір судинної системи зосереджено в її прекапілярній частині – у дрібних артеріях та артеріолах: 70-80% загального падіння тиску крові при русі її від лівого шлуночка до правого передсердя припадає на цю ділянку артеріального русла. Ці. судини називаються тому судинами опору або резистивними судинами.

Кров, що є суспензією формених елементів в колоїдно-сольовому розчині, має певну в'язкість. Виявлено, що відносна в'язкість крові зменшується зі збільшенням швидкості її перебігу, що пов'язують із центральним розташуванням еритроцитів у потоці та їх агрегацією під час руху

Помічено також, що чим менш еластична артеріальна стінка (тобто чим важче вона розтягується, наприклад, при атеросклерозі), тим більший опір доводиться долати серцю для проштовхування кожної нової порції крові в артеріальну систему і тим вище піднімається тиск в артеріях при систолі.

РЕГІОНАЛЬНИЙ КРОВОТОК

Кровоток в органах та тканинах при значному фізичному навантаженні суттєво змінюється. М'язи, що працюють, вимагають посилення обмінних процесів і значного збільшення доставки кисню. Крім того, посилюється терморегуляція, так як додаткове тепло, що виробляється м'язами, що скорочуються, повинно бути відведено до поверхні тіла. Збільшення МОС саме

по собі не може забезпечити адекватного кровообігу при значній роботі. Щоб умови для обмінних процесів були сприятливими, поряд із збільшенням хвилинного об'єму серця потрібний ще й перерозподіл регіонального кровотоку. У табл. 15.2 та на рис. 15.6 представлені дані про розподіл кровотоку у спокої та під час фізичних навантажень різної величини.

У стані спокою кровотік у м'язі становить близько 4 мл/хв на 100 г м'язової тканини, а при інтенсивній динамічній роботі зростає до 100-150 мл/хв на 100 г м'язової тканини (В.І. Дубровський, 1982; 3. Зспеггег, 1973; та ін.).

інтенсивності навантаження та зазвичай триває від 1 до 3 хв. Хоча швидкість кровотоку в м'язах, що працюють, збільшується в 20 разів, аеробний обмін може зростати в 100 разів за рахунок підвищення утилізації 0 2 з 20-25 до 80%. Питома вагакровоток у м'язах може зрости з 21% у спокої до 88% при максимальних навантаженнях (див. таблицю 15.2).

Під час фізичного навантаження кровообіг перебудовується в режим максимального задоволення потреб у кисні працюючих м'язів, але якщо кількість кисню, що отримується працюючим м'язом, менша за необхідний, то обмінні процеси в ній протікають частково анаеробно. В результаті виникає кисневий борг, який відшкодовується після закінчення роботи.

Відомо, що анаеробні процеси вдвічі менш ефективні, ніж аеробні.

Кровообіг кожної судинної області має власну специфіку. Зупинимося на коронарному кровообігу, який

суттєво відрізняється від інших видів кровотоку. Однією з його особливостей є розвинена мережа капілярів. Їхнє число в серцевому м'язі на одиницю об'єму перевищує в 2 рази кількість капілярів, що припадають на такий самий об'єм скелетного м'яза. При робочій гіпертрофії кількість серцевих капілярів ще більше зростає. Настільки рясним кровопостачанням частково пояснюється здатність серця витягувати з крові кисню більше, ніж інші органи.

Резервні можливості кровообігу міокарда цим не вичерпуються. Відомо, що в кістяковому м'язі в стані спокою функціонують далеко не всі капіляри, тоді як кількість розкритих капілярів в епікарді становить 70%, а в ендокарді - 90%. Тим не менш, при збільшенні потреби міокарда в кисні (скажімо, при фізичному навантаженні) ця потреба задовольняється в основному за рахунок посилення коронарного кровотоку, а не кращої утилізації кисню. Посилення коронарного кровотоку забезпечується збільшенням ємності коронарного русла внаслідок зниження тонусу судин. У звичайних умовах тонус коронарних судин високий, за його зниження ємність судин може зрости 7 раз.

Коронарний кровотік під час фізичного навантаження зростає пропорційно до збільшення хвилинного об'єму серця (МОС). У спокої він становить близько 60-70 мл/хв на 100 г міокарда, при навантаженні може посилюватися більш ніж 5 разів. Навіть у спокої утилізація кисню міокардом дуже велика (70-80%) і будь-яке підвищення потреби в кисні, що виникає при фізичних навантаженнях, може забезпечуватися збільшенням коронарного кровотоку.

Легеневий кровотік під час фізичного навантаження значно зростає і відбувається перерозподіл крові. Вміст крові в легеневих капілярах підвищується з 60 мл у спокої до 95 мл при напруженому навантаженні (Р. Коп^Моп, 1945), а загалом у системі легеневих судин - з 350-800 мл до 1400 мл і більше (К. Апаегзеп е ! аЦ 1971).

При інтенсивних фізичних навантаженнях площа поперечного перерізу легеневих капілярів збільшується в 2-3 рази і швидкість проходження крові через капілярне ложе легень зростає в 2-2,5 рази (К. Лоппзоп е! а1., 1960).

Встановлено, що у спокої частина капілярів у легенях не функціонує.

Зміна кровотоку у внутрішніх органах відіграє найважливішу роль у перерозподілі регіонарного кровообігу та покращенні кровопостачання працюючих м'язів при значних фі-

зичних навантаженнях. У спокої кровообіг у внутрішніх органах (печінка, нирки, селезінка, травний апарат) становить близько 2,5 л/хв, тобто близько 50% хвилинного об'єму серця. У міру збільшення навантажень величина кровотоку в цих органах поступово зменшується, і його показники за максимального фізичного навантаження можуть звестися до 3-4% хвилинного об'єму серця (див. табл. 15.2). Наприклад, печінковий кровотік при тяжкому фізичному навантаженні знижується на 80% (Ь. Ко\уе11 е\а1., 1964). У нирках під час м'язової роботи кровотік зменшується на 30-50%, причому це зменшення пропорційно інтенсивності навантаження, а в окремі періоди дуже короткочасної інтенсивної роботи нирковий кровотік може навіть припинитися (Ь. КасН^іп, 5. КаЫпзоп, 1949; .1). СазМогз 1967; та ін).

text_fields

text_fields

arrow_upward

Під серцевим викидом розуміють кількість крові, що викидається серцем у судини за одиницю часу.

У клінічній літературі використовують поняття хвилинний об'єм кровообігу(МОК) та систолічний, чи ударний, об'єм крові.

Хвилинний об'єм кровообігу характеризує загальну кількість крові, що перекачується правим або лівим відділом серця протягом однієї хвилини у серцево-судинній системі.

Розмірність хвилинного об'єму кровообігу - л/хв або мл/хв. Для того, щоб нівелювати вплив індивідуальних антропометричних відмінностей на величину МОК, його виражають у вигляді серцевого індексу

Серцевий індекс- Це величина хвилинного об'єму кровообігу, поділена на площу поверхні тіла в м2. Розмір серцевого індексу - л/(хв-м 2).

У системі транспорту кисню апарат кровообігу є лімітуючим ланкою, тому співвідношення максимальної величини МОК, що проявляється при максимально напруженій м'язовій роботі, з його значенням в умовах основного обміну дає уявлення про функціональний резерв усієї серцево-судинної системи. Це співвідношення відображає і функціональний резерв самого серця за його гемодинамічної функції. Гемодинамічний функціональний резерв серця у здорових людей становить 300–400%. Це означає, що спокій МОК може бути збільшений в 3-4 рази. У фізично тренованих осіб функціональний резерв вищий - він сягає 500-700%.

Для умов фізичного спокою та горизонтального положення тіла випробуваного нормальні величини МОК відповідають діапазону 4-6 л/хв (найчастіше наводяться величини 5-5.5 л/хв). Середні величини серцевого індексу коливаються від 2 до 4 л/(хв.м 2) – частіше наводяться величини близько 3-3.5 л/(хв*м 2).

Оскільки об'єм крові у людини становить лише 5-6 л, повний кругообіг всього об'єму крові відбувається приблизно за 1 хв. У період важкої роботи МОК у здорової людини може збільшитись до 25-30 л/хв, а у спортсменів – до 35-40 л/хв.

Для великих тварин встановлено наявність лінійного зв'язку між величиною МОК та вагою тіла, тоді як зв'язок із площею поверхні тіла має нелінійний вигляд. У зв'язку з цим при дослідженнях у тварин розрахунок МОК ведеться в мл на 1 кг ваги.

Факторами, що визначають величину МОК, поряд із згаданим вище ОПСС, є систолічний об'єм крові, частота серцевих скорочень та венозне повернення крові до серця.

Систолічний об'єм крові

text_fields

text_fields

arrow_upward

Об'єм крові, що нагнітається кожним шлуночком у магістральну судину (аорту або легеневу артерію) при одному скороченні серця, позначають як систолічний, або ударний об'єм крові .

У спокої об'єм крові, що викидається зі шлуночка, становить у нормі від третини до половини загальної кількості крові, що міститься в цій камері серця до кінця діастоли. Резервний об'єм крові, що залишився в серці після систоли, є своєрідним депо, що забезпечує збільшення серцевого викиду при ситуаціях, в яких потрібна швидка інтенсифікація гемодинаміки (наприклад, при фізичному навантаженні, емоційному стресі та ін.).

Величина резервного обсягукрові є одним із головних детермінантів функціонального резерву серця за його специфічною функцією - переміщення крові в системі. При збільшенні резервного обсягу, відповідно, збільшується максимальний об'єм систоли, який може бути викинутий з серця в умовах його інтенсивної діяльності.

При адаптаційних реакціяхапарату кровообігу зміни систолічного об'єму досягаються за допомогою механізмів саморегуляції під впливом екстракардіальних нервових механізмів Регуляторні впливи реалізуються зміни систолічного обсягу шляхом на скорочувальну силу міокарда. При зменшенні потужності серцевого скорочення систолічний об'єм падає.

Людина при горизонтальному положенні тіла за умов спокою систолічний обсяг становить від 70 до 100 мл.

Частота серцевих скорочень (пульсу) у спокої становить від 60 до 80 ударів на хвилину. Впливи, що викликають зміни частоти серцевих скорочень, називаються хронотропними, що викликають зміни сили скорочень серця – інотропними.

Підвищення частоти серцевих скорочень є важливим адаптаційним механізмом збільшення МОК, що здійснює швидке пристосування величини до вимог організму. При деяких екстремальних впливах на організм серцевий ритм може підвищуватись у 3-3.5 рази по відношенню до вихідного. Зміни серцевого ритму здійснюються, головним чином, завдяки хронотропному впливу на синоатріальний вузол серця симпатичних та блукаючих нервів, причому в природних умовах хронотропні зміни діяльності серця зазвичай супроводжуються інотропними впливами на міокард.

p align="justify"> Важливим показником системної гемодинаміки є робота серця, яка обчислюється як добуток маси крові, викинутої в аорту за одиницю часу, на середній артеріальний тиск за цей же проміжок. Розрахована таким чином робота характеризує діяльність лівого шлуночка. Вважається, що робота правого шлуночка становить 25% цієї величини.

Скоротимість, характерна всім різновидів м'язової тканини, реалізується в міокарді завдяки трьом специфічним властивостям, які забезпечуються різними клітинними елементами серцевого м'яза.

Цими властивостями є:

Автоматизм - здатність клітин водіїв ритму генерувати імпульси без будь-яких зовнішніх впливів; провідність- здатність елементів провідної системи до електротонічної передачі збудження;

Збудливість - здатність кардіоміоцитів порушуватися в природних умовах під впливом імпульсів, що передаються волокнами Пуркіне.

Важливою особливістю збудливості серцевого м'яза є тривалий рефрактерний період, що гарантує ритмічний характер скорочень.