§ 5. Работа сердца как нагнетательного насоса

На протяжении сердечного цикла в результате сокращений и расслаблений миокарда давление в полостях сердца периодически то нарастает, то понижается. Это давление может быть измерено у людей и животных прямым способом. Для этого катетер (тонкий полый зонд) вводят в вену руки и продвигают по ней в правое предсердие, правый желудочек и легочную артерию. В аорту и левый желудочек катетер вводят через плечевую артерию. Катетеры соединяются с манометрами, регистрирующими величины давления в полостях сердца.

Давление в предсердиях при систоле повышается до 5-8 мм рт. ст., при диастоле снижается до 0, т. е. становится равным атмосферному давлению. При сокращении предсердий кровь перемещается в расслабленные желудочки. При повышении давления в предсердиях кровь могла бы поступать обратно в вены. Однако этого не происходит, так как сокращающаяся мускулатура предсердий сжимает устья вен.

При систоле желудочков давление в них возрастает: в правом - до 25-30 мм рт. ст., в левом - до 115-125. Разница в давлении в обоих желудочках обусловлена более мощным развитием миокарда левого желудочка, которому при изгнании крови в аорту приходится преодолевать значительное сопротивление. При увеличении давления в правом желудочке до 5-12 мм рт. ст., а в левом до 65-75 полулунные клапаны раскрываются, и кровь устремляется в легочную артерию и аорту. При систоле желудочков кровь не может возвратиться обратно в предсердия, так как атриовентрикулярные клапаны в этот момент закрыты. Давление в легочной артерии и аорте при систоле желудочков почти одинаково с давлением в их полостях. При расслаблении желудочков давление в них становится Ниже, чем в артериальных сосудах. Это ведет к захлопыванию полулунных клапанов. По мере расслабления мускулатуры желудочков давление в них продолжает снижаться и в конце диастолы падает до 0. Как только давление в желудочках становится ниже, чем в предсердиях, раскрываются атриовентрикулярные клапаны и начинается наполнение желудочков новой порцией крови. Таким образом, сердечный насос периодически нагнетает кровь в артериальные стволы, поддерживает в них высокое давление, тем самым обеспечивая течение крови.

Наполнению сердца кровью во время диастолы способствует присасывающее действие грудной клетки, которое усиливается во время вдоха, когда давление в полых венах и предсердиях резко снижается.

,

Механические и звуковые явления при деятельности. сердца

Деятельность сердца сопровождается возникновением механических явлений. В 5.-м межреберье слева кнутри от срединой ключичной линии прощупывается сердечный толчок. Он ощущается в момент расслабления сердца (диастола).

При деятельности сердца возникают звуковыe явления – сердечные тоны. Их два: первый (систолический) - низкий и протяжный, второй диастолическии более высокий и короткий: Систолический тон возникает в результате колебаний створок предсердно-желудочковых клапанов и прикрепленных к ним сухожильных нитей; диастолический обусловлен захлопыванием полулунных клапанов. При повреждении клапанов и других изменениях в состоянии сердца: наряду с тонами сердца возникают шумы, Их характер и места наилучшего выслушивания помогают - распознать характер заболевания сердца, Особенности звуковых явлений изучаются либо путем выслушивания (аускультации), либо при помощи специальных приборов - фонокардиографов.

СИСТОЛИЧЕСКИЙ И МИНУТНЫЙ ОБЪЕМЫ КРОВИ

Систолическим _объемом называется количество крови, выбрасываемой желудочками сердца при каждом его сокращении. Эта величина зависит от количества крови, притекающей к сердцу, и от силы сердечных сокращений. В состоянии покоя у взрослых здоровых людей систолический объем крови составляет в среднем 60-80 мл. При систоле желудочков выбрасывается не вся кровь, содержащаяся в них, а лишь около половины. Остающаяся в желудочке кровь называется резервным объемом.- Благодаря наличию резервного объема, систолический объем крови увеличивается сразу же после начала работы. Кроме того, имеется остаточный объем крови, который не выбрасывается из желудочков сердца даже при самом сильном его сокращении. При мышечной деятельности и систолический объем крови увеличивается до 100-150 мл (в отдельных случаях до 180-200 мл). Наибольших величин он достигает при относительно легкой работе. При повышении же ее мощности он либо перестает увеличиваться (рис. 64), либо даже начинает несколько снижаться. \

Количество крови, выбрасываемое сердцем в течение одной минуты называется минутным объемом крови. Величина его зависит от частоты сердцебиения и систолического объема крови. В состоянии покоя у взрослых людей минутный объем крови составляет в среднем 5-6 л.

Он зависит от размеров тела. Поэтому для сравнительной его оценки вычисляют так называемый сердечный индекс: величину минутного объема крови делят на площадь поверхности тела человека, которая в зависимости от роста и веса колеблется в пределах 1,5-2 м2. Следовательно, сердечный индекс у взрослых составляет около 2,5-3,5 л/мин/м2.

При легкой работе минутный объем крови увеличивается до 10-15 л/мин. У тренированных спортсменов при очень напряженной мышечной деятельности он может достигать и более 40 л/мин. Например, при беге на тредбане с предельной скоростью наблюдали увеличение минутного объема крови до 42,3 л. При этом систолический объем крови несколько превышал 200 мл, а частота сердцебиения была равна 200 уд/ мин.

Увеличение минутного объема крови при мышечной деятельности обеспечивает повышенную потребность органов и тканей в кровоснабжении. Однако в этом процессе значительную роль играет и перераспределение циркулирующей крови. Большая часть ее устремляется в расширенные при работе сосуды скелетных мышц. в органах же, не принимающих активного участия в работе, сосуды суживаются и кровоснабжение их уменьшается (табл. 2). Перераспределение крови наиболее ярко выражено при тяжелой работе. Количество крови, поступающей к скелетным мышцам в состоянии покоя, составляет около 20 % всего объема циркулирующей крови. При легкой работе мышечный кровоток увеличивается до 45 %, при тяжелой - до 88 %. Одновременно уменьшается приток крови к пищеварительным органам и почкам. Кровоснабжение сердца при тяжелой работе увеличивается в 4 раза по сравнению с величиной покоя. Кожный кровоток увеличивается при легкой работе и при работе средней тяжести, при тяжелой же работе он уменьшается.

Минутный и систолический объемы крови являются важнейшими показателями производительности сердца. Поэтому исследования данных величин как в состоянии покоя, так и (особенно) при мышечной деятельности представляют большой интерес для оценки общей работоспособности человека.

ДВИЖЕНИЕ КРОВИ ПО СОСУДАМ, ЛИНЕЙНАЯ И ОБЪЕМНАЯ СКОРОСТИ КРОВОТОКА

Движение крови по кровеносным сосудам обусловлено деятельностью сердца, как насоса, перекачивающего жидкость по трубам. Оно вкачивает кровь в артерии и тем самым создает в них высокое давление. Оно в то же время выкачивает кровь из вен, и тем самым понижает давление в венах. Кровь движется от сосудов с высоким давлением (артерий) к сосудам с низким давлением (венам) за счет разности давлений.

Осуществление основной функции крови в большом круге кровообращения происходит в мельчайших сосудах. Движение крови в мельчайших сосудах называется: