5.1. Одиночный цикл сердечной деятельности

В норме сердце человека совершает в среднем 70 уд/мин. Это означает, что один сердечный цикл длится 0,8 с.

Систола предсердий. Систола предсердий начинается при распростра­нении возбуждения от синатриального узла и длится 0,1 с. В процесс сокращения вовлекаются все миокардиоциты — и правого, и (чуть позже) левого пред­сердия. В результате сжимаются устья полых вен, впадающих в предсердия, повышается внутрипредсердное давление. Вся кровь, которая за время диастолы предсердия накопилась в нем, изгоняется в желудочки.

Систола желудочков. Систолу желудочков принято делить на два пе­риода — период напряжения и период изгнания крови. Она занимает 0,33 с. В период напряжения повышается давление внутри желудочков, закрываются атриовентрикулярные клапаны. Это происходит в том случае, если давление в желудочках становится чуть выше, чем в предсердиях. При этом происходит быстрое повышение внутрижелудочкового давения, т.к. полулунные клапаны еще не открыты. Из-за несжимаемости крови и неподатливости стенок желудочков в результате продолжающе­гося сокращения миокардиоцитов в полостях желудочков сердца возрастает давление. Когда давление в желудочках становится больше, чем в аорте и легочном стволе - откры­ваются полулунные клапаны, что создает возможность изгнания крови в аорту и легочный ствол.

В остальное время систолы желудочков — 0,25 с — происходит изгна­ние крови. В начале процесс изгнания совершается быстро. Давление в аорте, легочном стволе небольшое, а в желудочках продолжает нарастать. По мере заполнения аорты и легочного ствола выходящей из желудочков кровью сопротивление увеличивается, и фаза быстрого изгнания сменяется фазой медленного изгнания.

Диастола желудочков занимает около 0,47 с. Сначала происходит снижение дав­ления внутри желудочков до момента закрытия полулунных клапанов. Затем, давление в желудочках продолжает очень быстро падать. Как только оно снижается почти до нуля, открываются атриовентрикулярные клапаны, и желудочки наполняются кровью, которая накопи­лась в предсердиях.

Наполнение кровью желудочков начи­нается с момента открытия атриовентрикулярных клапанов: вся кровь в фазу быстрого наполнения устремляется в желудочки. Затем наступает фаза медленного пассивного наполнения; в этот период кровь протека­ет сразу из вен через предсердие в желудочки. В завершение наступает систола предсердий, которая за 0,1 с дополнительно изгоняет около 40 мл крови в желудочки.

40 % времени кардиомиоциты желудочков находятся в активном состоянии и 60 % — «отдыхают»».

При учащении сердечной дея­тельности, например во время мышечной работы, при эмоциональном на­пряжении длительность сердечного цикла укорачивается прежде всего за счет сокращения времени общей паузы. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к укорочению продолжительности систолы.

5.3. Гемодинамические показатели

Циркуляцию крови по сердечно-сосудистой системе обеспечивает насосная функция сердца. Сердце сокращается в течение жизни человека до 4 млрд. раз, выбрасывая в аорту и способствуя поступлению в органы и ткани до 200 млн л крови. В физиологических условиях сердечный выброс составляет от 3 до 30 л/мин.

При каждом сокращении желудочков в аорту и легочный ствол выталкивается кровь, заполнившая желудочки во время их диастолы, так называемый систолический, объем (СО). У человека в состоянии покоя СО равен 50—70 мл, во время мышечной работы он возрастает до 150—180 мл за счет усиления мощности сокращения сердечной мышцы.

Минутным объемом крови (МОК) называется количество крови, выбра­сываемое одним желудочком за 1 мин, МОК = СО*ЧСС (число сокращений сердца в 1 мин). У разных людей МОК колеблется от 3 до 5 л. При напряженной физической работе сердце здорового тренированного человека может выбросить за 1 мин в аорту до 25—30 л крови.