7.3. Производительность работы сердца. Методы определения

Важнейшие показатели производительности работы сердца – это его объемы: систолический (СОК) или ударный (УОК), минутный (МОК) или сердечный выброс, а также частота сердечных сокращений (ЧСС).

Систолический объем крови (ударный объем)– количество крови, которое сердце выбрасывает в соответствующие сосуды при каждом сокращении желудочка. Зависит эта величина от размеров сердца, венозного притока к сердцу и от силы его сокращений. В состоянии покоя СО в норме 60–80 мл. При сравнительно легкой мышечной работе может доходить до 120–150, а у наиболее тренированных спортсменов – до 200 мл и несколько выше. Тяжелая работа не дает уже прироста, а может даже снижать величину показателя. Определить СО можно косвенным путем, по формуле Старра:

СО = 90,97 + 0,54ПД – 0,57ДД – 0,61В,

где СО – систолический объем;

ПД – пульсовое давление (АД систолической – АД диастолическое);

ДД – диастолическое давление;

В – возраст в годах.

Минутный объем крови – количество крови, перекачиваемое сердцем в аорту и легочный ствол за 1 минуту. МОК есть произведение двух параметров: СО и ЧСС. Частота сердечных сокращений в покое 60–80 уд/мин., критический уровень повышения ЧСС, обеспечивающий наибольшую величину МОК – составляет 180–200 уд/мин. или несколько выше. В состоянии покоя МОК колеблется в пределах 3–6 л/мин. При мышечной деятельности он увеличивается: при легкой работе до 10–15 л/мин., а при очень напряженной, у высокотренированных спортсменов, может доходить до 40 л/мин.

Для определения МОК применяют формулу Фика:

МОК = О₂ / (С_{О2 АРТ} – С_{О2 ВЕН}),

где МОК – минутный объем крови;

О₂ – поглощение кислорода в легких, мл/мин;

С_{О2 АРТ} – содержание кислорода в артериальной крови, мл/л;

С_{О2 ВЕН} – содержание кислорода в венозной крови, мл/л.

С тем чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий на величину МОК, его выражают в виде сердечного индекса – величина МОК, деленная на площадь поверхности тела (2–4 л/мин./ м²).

Факторы, влияющие на МОК:

1. общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС);

2. систолический объем крови;

3. частота сердечных сокращений;

4. венозный возврат.

7.4. Давление крови и факторы, его обуславливающие. Методы измерения кровяного давления

Основная функция артерий – создание напора, давления, под которым кровь движется по капиллярам. Кровяное давление – это давление крови на стенки кровеносных сосудов. Являясь наибольшим в аорте и крупных артериях, кровяное давление снижается в мелких артериях, артериолах, капиллярах, венах и становится ниже атмосферного в полых венах.

Уровень давления определяется следующими факторами:

1. нагнетающей силой сердца (частотой и силой сокращения сердца);

2. величиной периферического сопротивления сосудов (тонуса стенок сосудов);

3. количеством циркулирующей крови;

4. вязкостью крови.

Различают артериальное, венозное и капиллярное давление крови (рис. 7.13).

Рис. 7.13. Давление крови в различных отделах сосудистого русла²²

Артериальное кровяное давление. Величина артериального давления у здорового человека является довольно постоянной. Однако она всегда подвергается небольшим колебаниям в зависимости от фаз деятельности сердца и дыхания. Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление.

Систолическое (максимальное) давление отражает состояние миокарда левого желудочка сердца. Его величина 100–120 мм рт. ст.

Диастолическое (минимальное) давление характеризует степень тонуса артериальных стенок. Оно равняется 60–80 мм рт. ст.

Пульсовое давление – это разность между систолическим и диастолическим давлением. Пульсовое давление необходимо для открытия полулунных клапанов во время систолы желудочков. В норме пульсовое давление составляет 35–55 мм рт. ст. Если систолическое давление станет равным диастолическому – движение крови будет невозможным и наступит смерть.

Среднее артериальное давление равняется сумме диастолического и 1/3 (одной трети) пульсового давления

АДд+(АДс-АДд)/3.

На величину артериального давления оказывают влияние различные факторы: возраст, время суток, состояние организма, центральной нервной системы и т.д. С возрастом максимальное давление увеличивается в большей степени, чем минимальное. В течение суток наблюдается колебание величины давления: днем оно выше, чем ночью.

Значительное повышение максимального артериального давления может наблюдаться при тяжелой физической нагрузке, во время спортивных состязаний и др. (АДс до 150–200 мм рт. ст., а АДд не изменяется или даже снижается, кроме того, может наблюдаться симптом бесконечного тона.) Степень изменения артериального давления зависит от мощности работы и индивидуальных особенностей. После прекращения работы или окончания соревнований артериальное давление быстро возвращается к исходным показателям (за 3–4 минуты).

Повышение артериального давления (систолического выше 140 мм рт.ст.) называется гипертонией. Понижение артериального давления (АДс ниже 100 мм рт. ст.) называется гипотонией. Гипотония может наступить при отравлении наркотиками, при сильных травмах, обширных ожогах, больших кровопотерях.

Артериальное давление можно измерять прямым и косвенным методом. При прямом методе в артерию вводится полая игла, соединенная с манометром. Это наиболее точный метод определения артериального давления. Однако он требует хирургического вмешательства и поэтому малопригоден для массовых исследований.

Более распространенным является косвенный (манжеточный) метод определения давления, предложенный Рива-Рочи в 1896 году. Этим способом можно определить лишь величину систолического давления. Методика его выполнения заключается в следующем. На обнаженное плечо накладывают манжетку и нагнетают в нее воздух до тех пор, пока не исчезнет пульс на лучевой артерии. Затем начинают снижать давление в манжетке до появления пульса. Величина давления в манометре в момент появления пульса соответствует систолическому давлению. Недостаток этого метода заключается в том, что с его помощью можно определить только систолическое давление.

Рис. 7.14. Измерение АД²³

Для определения систолического и диастолического давлений применяется звуковой, или аускультативный, метод, предложенный Н. С. Коротковым в 1905 году (рис. 7.14). Аускультативный способ дает точные данные при измерении кровяного давления в состоянии покоя. Непосредственно при выполнении физической работы он практически не применим. В периоде восстановления после работы этот метод дает лишь ориентировочные данные.