Во время физических нагрузок функциональные показатели работы сердца изменяются. Увеличивается частота сердечных сокращений, возрастает ударный объем сердца, меняются показатели кровотока, увеличивается частота дыхания, происходят изменения и в других органах. Очень важно, чтобы показатели работы сердца не выходили за предельные нормы, особенно это касается людей, имеющих заболевания сердечнососудистой системы.
Основные показатели работы сердца у взрослых людей следующие:
Частота сердечных сокращений у взрослых растет пропорционально температуре окружающей среды (при повышении температуры тела на 10 С ЧСС увеличивается на 10 уд./мин) и интенсивности физической нагрузки.
У физически активного человека по сравнению с «лежебокой» при разнице ЧСС в 20 уд./ мин сердце бьется за 1 час на 30 000 ударов реже, а за один год - более чем на 1 300 000 ударов.
В состоянии покоя (во время диастолы, расслабления) объем крови в желудочке состоит из трех составляющих:
При увеличении физической нагрузки норма ударного объема сердца возрастает за счет резервного объема. Когда резервный объем крови будет исчерпан, рост ударного объема прекратится, а при очень больших нагрузках даже уменьшится, так как не будет эффективного наполнения сердца.
Детренированное сердце работает неэкономно и на любую нагрузку отвечает преимущественно повышением ЧСС, а не увеличением ударного выброса. Регулярная физическая нагрузка постепенно повышает мощность сердца, которое, сокращаясь относительно реже, но сильнее, способно обеспечить нормальное кровоснабжение всех включенных в нагрузку мышц.
Сердце нетренированного человека в состоянии покоя за одно сокращение выбрасывает в аорту 50 - 70 мл крови. Регулярные физические тренировки улучшают функцию сердца и увеличивают ударный объем до 90 - 1 10 мл в покое.
Минутный объем сердца определяется ударным объемом и ЧСС. При физической нагрузке МОС растет за счет того, что при активном сокращении мышц происходит сжатие вен, увеличивается отток крови из всех органов и сердце быстрее заполняется кровью. МОС в начале работы постепенно увеличивается за счет ударного объема и адекватного прироста ЧСС, а при достижении определенной мощности становится стабильным.
Чтобы создать благоприятные условия для обменных процессов при физических нагрузках, кроме увеличения минутного объема сердца, требуется перераспределение кровотока в органах и тканях. Видов кровотока несколько, среди них выделяют мышечный, коронарный, мозговой и легочный.
Кровоток в мышцах. При физической нагрузке увеличиваются ЧСС, объем крови, который выталкивается из сердца в сосуды, давление крови. Все это необходимо для того, чтобы к работающим мышцам, которые пронизаны тонкими кровеносными сосудами (капиллярами), поступало больше кислорода. Часть из них работает, а другая «спит». Во время физической работы капилляры «просыпаются» и тоже включаются в работу. В результате увеличивается поверхность, через которую происходит обмен кислородом между кровью и тканью. Именно это специалисты считают основным фактором, обеспечивающим высокую работоспособность сердца.
Удельный вес кровотока в мышцах по отношению к общему кровотоку в организме увеличивается с 20 % в покое до 80 % при максимальных нагрузках.
Коронарный кровоток:
Легочный кровоток:
Кровоток во внутренних органах. В покое кровообращение во внутренних органах составляет 50% минутного объема сердца. При увеличении физической нагрузки оно уменьшается и на пике составляет всего 3-4%. Этим обеспечивается оптимальное кровоснабжение работающих мышц, сердца и легких.
Удельный вес кровотока во внутренних органах уменьшается с 50% в покое до 3-4% при максимальных нагрузках.
Глубина и частота дыхания при физических нагрузках увеличивается за счет интенсивности сокращений дыхательных мышц: диафрагмы и межреберных. Чем больше они тренированы, тем эффективнее происходит вентиляция легких, которая повышается с увеличением нагрузки и потребности в кислороде. При максимальных нагрузках она может возрасти в 20 - 25 раз по сравнению с состоянием покоя за счет возрастания частоты (до 60 - 70 в минуту) и объема (с 15 до 50 % жизненной емкости легких) дыхания. У тренированных людей жизненная емкость легких, циркулирующий объем воздуха, максимальная вентиляция увеличиваются, а частота дыхания в покое уменьшается. Особенность дыхания при физической нагрузке заключается в том, что регулярные тренировки позволяют увеличить максимальное потребление кислорода на 15 - 30 %.
После вдоха кислород, проходя через верхние дыхательные пути и легкие, попадает в кровь. Малая доля кислорода растворяется в плазме крови, большая его часть связывается со специальным белком - гемоглобином, который содержится в эритроцитах. Именно он переносит кислород к работающим мышцам.
Потребление кислорода растет с интенсивностью нагрузки. Однако наступает момент, когда дыхание при физической нагрузке уже не сопровождается увеличением потребления кислорода. Этот уровень называется максимальным потреблением кислорода.
Углекислый газ, который мы выделяем при выдохе, является важнейшим регулятором функции внутренних органов. Его недостаток приводит к спазмам бронхов, сосудов, кишечника и может быть одной из причин стенокардии, артериальной гипертонии, бронхиальной астмы, язвы желудка, колита. Для того чтобы не было дефицита углекислоты в организме, не рекомендуется дышать очень глубоко. Полезным считается «поверхностное» дыхание, при котором сохраняется желание вдохнуть глубже.
Статья прочитана 30 391 раз(a).
Показателями, характеризующими сократительную активность сердца , являются величина минутного объема кровотока, величина систолического объема и частота сердечных сокращений.
Минутный объем
Минутный объем сердца (или сердечный выброс) - это количество крови, выбрасываемое за 1 мин желудочками. У взрослого человека в покое он равен в среднем 4,5-5 л. Сердечный выброс правого и левого желудочков в среднем одинаковый, т.е. объем крови, проходящий через левое сердце, равен объему, проходящему через правое сердце. Если бы это было не так, то кровь из одного круга кровообращения постепенно уходила и накапливалась бы в другом круге кровообращения. При значительной физической нагрузке минутный объем сердца доходит до 30 л.
Систолический объем
Систолический объем сердца - это количество крови, выбрасываемое желудочками сердца при одном сокращении. Его величину можно получить, разделив минутный объем сердца на число сердечных сокращений в минуту. Систолический объем сердца в покое у взрослого человека равен в среднем 40-70 мл.
Частота сердечных сокращений
Частота сердечных сокращений - это количество сокращений сердца в минуту. Его величина равна в среднем 70 ударов в мин. При мышечной работе частота сердечных сокращений увеличивается до 120 и более ударов в мин. К сходному увеличению этого параметра приводит эмоциональный стресс (волнение, страх и т.д.).
Выбрасывает в сосуды определенное количество крови. В этом основная функция сердца . Поэтому одним из показателей функционального состояния сердца является величина минутного и ударного (систолического) объемов. Исследование величины минутного объема имеет практическое значение и применяется в физиологии спорта, клинической медицине и профессиональной гигиене.
Количество крови, выбрасываемое сердцем за минуту, называют минутным объемом крови (МОК). Количество крови, которое выбрасывает сердце за одно сокращение, называют ударным (систолическим) объемом крови (УОК).
Минутный объем крови у человека в состоянии относительного покоя равен 4,5-5 л. Он одинаков для правого и левого желудочков. Ударный объем крови можно легко рассчитать, разделив МОК на число сердечных сокращений.
Большое значение в изменении величины минутного и ударного объемов крови имеет тренировка. При выполнении одной и той же работы у тренированного человека значительно возрастает величина систолического и минутного объемов сердца при незначительном увеличении числа сердечных сокращений; у нетренированного человека, наоборот, значительно увеличивается частота сердечных сокращений и почти не изменяется систолический объем крови.
УОК увеличивается при повышении притока крови к сердцу. С увеличением систолического объема растет и МОК.
Важную характеристику насосной функции сердца дает ударный объем, называемый также систолическим объемом.
Ударный объем (УО) — количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артериальную систему за одну систолу (иногда используется название систолический выброс ).
Поскольку большой и малый соединены последовательно, то в устоявшемся режиме гемодинамики ударные объемы левого и правого желудочков обычно равны. Лишь на короткое время в период резкого изменения работы сердца и гемодинамики между ними может возникать небольшое различие. Величина УО взрослого человека в покое составляет 55-90 мл, а при физической нагрузке может возрастать до 120 мл (у спортсменов до 200 мл).
Формула Старра (систолический объем) :
СО = 90,97 + 0,54 . ПД — 0,57 . ДД — 0,61 . В,
где СО — систолический объем, мл; ПД — пульсовое давление, мм рт. ст.; ДД — диастолическое давление, мм рт. ст.; В — возраст, годы.
В норме СО в покое — 70-80 мл, а при нагрузке — 140- 170 мл.
Конечно-диастолический объем (КДО) — это количество крови, находящееся в желудочке в конце диастолы (в покое около 130-150 мл, но в зависимости от пола, возраста может колебаться в пределах 90-150 мл). Он формируется тремя объемами крови: оставшейся в желудочке после предыдущей систолы, притекшей из венозной системы во время общей диастолы и перекачанной в желудочек во время систолы предсердий.
Таблица. Конечно-диастолический объем крови и её составные части
Конечно-систолический объем (КСО) — это количество крови, остающееся в желудочке сразу после . В покое он составляет менее 50%, от величины конечно-диастолического объема или 50-60 мл. Часть этого объема крови является резервным объемом, который может изгоняться при увеличении силы сердечных сокращений (например, при физической нагрузке, увеличении тонуса центров симпатической нервной системы, действии на сердце адреналина, тиреоидных гормонов).
Ряд количественных показателей, измеряемых в настоящее время при УЗИ или при зондировании полостей сердца, используют для оценки сократимости сердечной мышцы. К ним относят показатели фракции выброса, скорости изгнания крови в фазу быстрого изгнания, скорость прироста давления в желудочке в период напряжения (измеряется при зондировании желудочка) и ряд сердечных индексов.
Фракция выброса (ФВ) — выраженное в процентах отношение ударного объема к конечно-диастолическому объему желудочка. Фракция выброса у здорового человека в покое составляет 50-75%, а при физической нагрузке может достигать 80%.
Скорость изгнания крови измеряется методом Допплера при УЗИ сердца.
Скорость прироста давления в полостях желудочков считается одним из наиболее достоверных показателей сократимости миокарда. Для левого желудочка величина этого показа- геля в норме составляет 2000-2500 мм рт. ст./с.
Снижение фракции выброса ниже 50%, снижение скорости изгнания крови, скорости прироста давления свидетельствуют о понижении сократимости миокарда и возможности развития недостаточности насосной функции сердца.
Минутный объем кровотока (МОК) — показатель насосной функции сердца, равный объему крови, изгоняемой желудочком в сосудистую систему за 1 минуту (применяется также название минутный выброс ).
МОК = УО. ЧСС.
Поскольку УО и ЧСС левого и правого желудочка равны, то их МОК также одинаков. Таким образом, через малый и большой круги кровообращения за один и гот же промежуток времени протекает одинаковый объем крови. В покос МОК равен 4-6 л, при физической нагрузке он может достигать 20- 25 л, а у спортсменов — 30 л и более.
Методы определения минутного объема кровообращенияПрямые методы : катетеризация полостей сердца с введением датчиков — флоуметров.
Непрямые методы :
где МОК — минутный объем кровообращения, мл/мин; VO 2 — потребление кислорода за 1 мин, мл/мин; СaO 2 — содержание кислорода в 100 мл артериальной крови; CvO 2 — содержание кислорода в 100 мл венозной крови
где J — количество введенного вещества, мг; С — средняя концентрация вещества, вычисленная по кривой разведения, мг/л; Т-длительность первой волны циркуляции, с
Сердечный индекс (СИ) — отношение минутного объема кровотока к площади поверхности тела (S):
СИ = МОК / S (л/мин/м 2).
где МОК — минутный объем кровообращения, л/мин; S — площадь поверхности тела, м 2 .
В норме СИ = 3-4 л/мин/м 2 .
Благодаря работе сердца обеспечивается движение крови по системе кровеносных сосудов. Даже в условиях жизнедеятельности без физических нагрузок за сутки сердце перекачивает до 10 т крови. Полезная работа сердца затрачивается на создание давления крови и придание ей ускорения.
На придание ускорения порциям выбрасываемой крови желудочки тратят около 1% от общей работы и энергетических затрат сердца. Поэтому при расчетах этой величиной можно пренебречь. Почти вся полезная работа сердца затрачивается на создание давления — движущей силы кровотока. Работа (А), выполняемая левым желудочком сердца за время одного сердечного цикла, равна произведению среднего давления (Р) в аорте на ударный объем (УО):
В покое за одну систолу левый желудочек совершает работу около 1 Н/м (1 Н = 0,1 кг), а правый желудочек приблизительно в 7 раз меньшую. Это обусловлено низким сопротивлением сосудов малого круга кровообращения, в результате чего кровоток в легочных сосудах обеспечивается при среднем давлении 13-15 мм рт. ст., в то время как в большом круге кровообращения среднее давление составляет 80-100 мм рт. ст. Таким образом, левому желудочку для изгнания УО крови необходимо затрачивать приблизительно в 7 раз большую работу, чем правому. Это и обусловливает развитие большей мышечной массы левого желудочка, по сравнению с правым.
Выполнение работы требует энергетических затрат. Они идут не только на обеспечение полезной работы, но и на поддержание основных жизненных процессов, транспорт ионов, обновление клеточных структур, синтез органических веществ. Коэффициент полезного действия сердечной мышцы находится в пределах 15-40%.
Энергия АТФ, необходимая для жизнедеятельности сердца, получается преимущественно в ходе окислительного фосфорилирования, осуществляемого с обязательным потреблением кислорода. При этом в митохондриях кардиомиоцитов могут окисляться разнообразные вещества: глюкоза, свободные жирные кислоты, аминокислоты, молочная кислота, кетоновые тела. В этом отношении миокард (в отличие от нервной ткани, использующей для получения энергии глюкозу) является «всеядным органом». На обеспечение энергетических потребностей сердца в условиях покоя в 1 мин требуется 24- 30 мл кислорода, что составляет около 10% от общего потребления кислорода организмом взрослого человека за то же время. Из протекающей по капиллярам сердца крови извлекается до 80% кислорода. В других органах этот показатель гораздо меньше. Доставка кислорода является наиболее слабым звеном в механизмах, обеспечивающих снабжение сердца энергией. Это связано с особенностями сердечного кровотока. Недостаточность доставки кислорода к миокарду, связанная с нарушением коронарного кровотока, является самой распространенной патологией, приводящей к развитию инфаркта миокарда.
Фракция выброса = СО / КДО
где СО — систолический объем, мл; КДО — конечный диастолический объем, мл.
Фракция выброса в покое составляет 50-60 %.
Согласно законам гидродинамики количество жидкости (Q), протекающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р 1) и в конце (Р 2) трубы и обратно пропорционально сопротивлению (R) току жидкости:
Q = (P 1 -P 2)/R.
Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т.е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:
Q = P/R,
гдеQ - количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р — величина среднего давления в аорте; R — величина сосудистого сопротивления.
Из этого уравнения следует, что Р = Q*R, т.е. давление (Р) в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту (Q), и величине периферического сопротивления (R). Давление в аорте (Р) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычисляют периферическое сопротивление — важнейший показатель состояния сосудистой системы.
Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой определяется по формуле Пуазейля:
гдеL — длина трубки; η — вязкость протекающей в ней жидкости; Π — отношение окружности к диаметру; r — радиус трубки.
Разность кровяного давления, определяющая скорость движения крови по сосудам, у человека велика. У взрослого человека максимальное давление в аорте составляет 150 мм рт. ст., а в крупных артериях — 120-130 мм рт. ст. В более мелких артериях кровь встречает большее сопротивление и давление здесь значительно падает — до 60-80 мм. рт ст. Самое резкое уменьшение давления отмечается в артериолах и капиллярах: в артериолах оно составляет 20-40 мм рт. ст., а в капиллярах — 15-25 мм рт. ст. В венах давление уменьшается до 3-8 мм рт. ст., в полых венах давление отрицательное: -2-4 мм рт. ст., т.е. на 2-4 мм рт. ст. ниже атмосферного. Это связано с изменением давления в грудной полости. Во время вдоха, когда давление в грудной полости значительно уменьшается, снижается и кровяное давление в полых венах.
Из приведенных данных видно, что кровяное давление в разных участках кровяного русла неодинаково, и оно уменьшается от артериального конца сосудистой системы к венозному. В крупных и средних артериях оно уменьшается незначительно, приблизительно на 10%, а в артериолах и капиллярах — на 85%. Это свидетельствует о том, что 10% энергии, развиваемой сердцем при сокращении, расходуется на продвижение крови в крупных артериях, а 85% — на ее продвижение по артериолам и капиллярам (рис. 1).
Рис. 1. Изменение давления, сопротивления и просвета сосудов на различных участках сосудистой системы
Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления или резистивными сосудами.
Артериолы представляют собой сосуды малого диаметра — 15-70 мкм. Стенка их содержит толстый слой циркулярно расположенных гладких мышечных клеток, при сокращении которых просвет сосуда может значительно уменьшаться. При этом резко повышается сопротивление артериол, что затрудняет отток крови из артерий, и давление в них повышается.
Падение тонуса артериол увеличивает отток крови из артерий, что приводит к уменьшению артериального давления (АД). Наибольшим сопротивлением среди всех участков сосудистой системы обладают именно артериолы, поэтому изменение их просвета является главным регулятором уровня общего артериального давления. Артериолы — «краны кровеносной системы». Открытие этих «кранов» увеличивает отток крови в капилляры соответствующей области, улучшая местное кровообращение, а закрытие — резко ухудшает кровообращение данной сосудистой зоны.
Таким образом, артериолы играют двоякую роль:
Величина органного кровотока соответствует потребности органа в кислороде и питательных веществах, определяемой уровнем активности органа.
В работающем органе тонус артериол уменьшается, что обеспечивает повышение притока крови. Чтобы общее АД при этом не снизилось в других (неработающих) органах, тонус артериол повышается. Суммарная величина общего периферического сопротивления и общий уровень АД остаются примерно постоянными, несмотря на непрерывное перераспределение крови между работающими и неработающими органами.
Объемной скоростью движения крови называют количество крови, протекающей в единицу времени через сумму поперечных сечений сосудов данного участка сосудистого русла. Через аорту, легочные артерии, полые вены и капилляры за одну минуту протекает одинаковый объем крови. Поэтому к сердцу всегда возвращается такое же количество крови, какое было им выброшено в сосуды во время систолы.
Объемная скорость в различных органах может изменяться в зависимости от работы органа и величины ею сосудистой сети. В работающем органе может увеличиваться просвет сосудов и вместе с ним — объемная скорость движения крови.
Линейной скоростью движения крови называют путь, пройденный кровью за единицу времени. Линейная скорость (V) отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:
Ее величина зависит от просвета сосудов: линейная скорость обратно пропорциональна площади поперечного сечения сосуда. Чем шире суммарный просвет сосудов, тем медленнее движение крови, а чем он уже, тем больше скорость движения крови (рис. 2). По мере разветвления артерий скорость движения в них уменьшается, так как суммарный просвет ветвей сосудов больше, чем просвет исходного ствола. У взрослого человека просвет аорты составляет приблизительно 8 см 2 , а сумма просветов капилляров в 500-1000 раз больше — 4000-8000 см 2 . Следовательно, линейная скорость движения крови в аорте в 500-1000 раз больше, чем в 500 мм/с, а в капиллярах — только 0,5 мм/с.
Рис. 2. Знамения АД (А) и линейной скорости кровотока (Б) в различных участках сосудистой системы
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СЕРДЦА.
Основной функцией сердца является нагнетание крови в систему сосудов. Насосная функция сердца характеризуется несколькими показателями. Одним из важнейших показателей работы сердца является минутный объем кровообращения (МОК) - количество крови, выбрасываемое желудочками сердца в минуту. МОК левого и правого желудочков одинаков. Синонимом понятия МОК является термин «сердечный выброс» (СВ). МОК - это интегральный показатель работы сердца, зависящий от величины систолического объема (СО) - количества крови (мл; л), выбрасываемого сердцем за одно сокращение, и ЧСС. Таким образом, МОК (л/мин) = СО (л) х ЧСС (уд/мин). В зависимости от характера деятельности человека в данный момент времени (особенности физической работы, поза, степень психоэмоционального напряжения и др.) доля вклада ЧСС и СО в изменения МОК различна. Ориентировочные величины ЧСС, СО и МОК в зависимости от положения тела, пола, физической подготовленности и уровня физической активности представлены в табл. 7.1.
Частота сердечных сокращений
ЧСС в покое. ЧСС - один из самых информативных показателей состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом. Начиная с рождения и до 20-30 лет ЧСС в покое снижается со 100-110 до 70 уд/мин у молодых нетренированных мужчин и до 75 уд/мин у женщин. В дальнейшем, с увеличением возраста, ЧСС незначительно возрастает: у 60-76-летних в покое по сравнению с молодыми на 5-8 уд/мин.
ЧСС при мышечной работе. Единственной возможностью повысить доставку кислорода к работающим мышцам является увеличение объема крови, поступающей к ним в единицу времени. Для этого должен возрасти МОК. Поскольку ЧСС прямо влияет на величину МОК, то повышение ЧСС при мышечной работе является обязательным механизмом, направленным на удовлетворение значительно возрастающих нужд метаболизма. Изменения ЧСС при работе показаны на рис. 7.6.
Если мощность циклической работы выразить через величину потребляемого кислорода (в процентах от величины максимального потребления кислорода - МПК), то ЧСС возрастает в линейной зависимости от мощности работы (потребления Ог, рис. 7.7). У женщин при условии равного с мужчинами потребления Ог ЧСС обычно на 10-12 уд/мин выше.
Наличие прямо пропорциональной зависимости между мощностью работы и величиной ЧСС делает частоту пульса важным информативным показателем в практической деятельности тренера и педагога. При многих видах мышечной деятельности ЧСС - точный и легкоопределяемый показатель интенсивности выполняемых физических нагрузок, физиологической стоимости работы, особенностей протекания периодов восстановления.
Для практических нужд необходимо знать величину максимальной ЧСС у лиц разного пола и возраста. С возрастом максимальные величины ЧСС как у мужчин, так и у женщин снижаются (рис. 7.8.). Точную величину ЧСС у каждого конкретного человека можно определить лишь опытным путем, регистрируя частоту пульса во время работы возрастающей мощности на велоэргометре. Практически для ориентировочного суждения о максимальной ЧСС человека (независимо от пола) используют формулу: ЧССмаКс = 220 - возраст (в годах).
Систолический объем сердца
Систолический (ударный) объем сердца - это количество крови, выбрасываемое каждым желудочком за одно сокращение. Наряду с ЧСС СО оказывает существенное влияние на величину МОК. У взрослых мужчин СО может меняться от 60-70 до 120-190 мл, а у женщин - от 40-50 до 90-150 мл (см. табл. 7.1).
СО - это разность между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами. Следовательно, увеличение СО может происходить как посредством большего заполнения полостей желудочков в диастолу (увеличение конечно-диастолического объема), так и посредством увеличения силы сокращения и уменьшения количества крови, остающейся в желудочках в конце систолы (уменьшение конечно-систолического объема). Изменения СО при мышечной работе. В самом начале работы из-за относительной инертности механизмов, приводящих к увеличению кровоснабжения скелетных мышц, венозный возврат возрастает сравнительно медленно. В это время увеличение СО происходит в основном благодаря увеличению силы сокращения миокарда и уменьшению конечно-систолического объема. По мере продолжения циклической работы, выполняемой в вертикальном положении тела, благодаря значительному увеличению потока крови через работающие мышцы и активации мышечного насоса, возрастает венозный возврат к сердцу. Вследствие этого конечно-диастолический объем желудочков у нетренированных лиц со 120-130 мл в покое повышается до 160-170 мл, а у хорошо тренированных спортсменов даже до 200-220 мл. В это же время происходит увеличение силы сокращения сердечной мышцы. Это, в свою очередь, приводит к более полному опорожнению желудочков во время систолы. Конечно-систолический объем при очень тяжелой мышечной работе может уменьшиться у нетренированных до 40 мл, а у тренированных до 10-30 мл. То есть увеличение конечно-диастолического объема и уменьшение конечно-систолического приводят к значительному повышению СО (рис. 7.9).
В зависимости от мощности работы (потребления О2) происходят довольно характерные изменения СО. У нетренированных людей СО максимально увеличивается по сравнению с его уровне м в покое на 50-60%. У большинства людей при работе на велоэргометре СО достигает своего максимума при нагрузках с потреблением кислорода на уровне 40-50% от МПК (см. рис. 7.7). Иначе говоря, при увеличении интенсивности (мощности) циклической работы в механизме увеличения МОК в первую очередь используется более экономичный путь увеличения выброса крови сердцем за каждую систолу. Этот механизм исчерпывает свои резервы при ЧСС, равной 130-140 уд/мин.
У нетренированных людей максимальные величины СО уменьшаются с возрастом (см. рис. 7.8). У людей старше 50 лет, выполняющих работу с тем же уровнем потребления кислорода, что и 20-летние, СО на 15-25% меньше. Можно считать, что возрастное уменьшение СО является результатом снижения сократительной функции сердца и, по-видимому, уменьшения скорости расслабления сердечной мышцы.
Минутный объем кровообращения
Важным показателем состояния сердца является минутный объем кровотока, или минутный объем кровообращения (МОК). Нередко используют синоним понятия МОК - сердечный выброс (СВ). Величина МОК, являясь производной от СО и ЧСС (МОК = СО х ЧСС), зависит от многих факторов (см. табл. 7.1). Среди них ведущее значение имеют размеры сердца, состояние энергетического обмена в покое, положение тела в пространстве, уровень тренированности, величины физического или психоэмоционального напряжения, вид работы (статическая или динамическая), объем активных мышц.
В покое в положении лежа МОК у нетренированных и тренированных мужчин составляет 4,0-5,5 л/мин, а у женщин - 3,0-4,5 л/мин (см. табл. 7.1). В связи с тем, что МОК зависит от размера тела, при необходимости сравнения МОК у людей разного веса используют относительный показатель - сердечный индекс - отношение величины МОК (в л/мин) к площади поверхности тела (в м2). Площадь поверхности тела определяют по специальной номограмме, исходя из данных о весе и росте человека. У здорового человека в условиях основного обмена сердечный индекс обычно равен 2,5-3,5 л/мин/м2. В некоторых ситуациях (например, при низкой температуре окружающей среды) даже в условиях физического покоя возрастает энергетический обмен в организме. Это приводит к возрастанию ЧСС и, соответственно, МОК.
В положении стоя у всех людей МОК обычно на 25-30% меньше, чем лежа (см. табл. 7.1). Это связано с тем, что в вертикальном положении тела значительные объемы крови скапливаются в нижней половине туловища. Вследствие этого заметно уменьшается СО.
МОК и общий объем циркулирующей крови. Общий объем крови, находящейся в кровеносных сосудах, называется объемом циркулирующей крови (ОЦК). ОЦК - это важный параметр, определяющий давление, при котором происходит наполнение сердца кровью во время диастолы, а значит, и величину систолического объема. Величина ОЦК может претерпевать значительные изменения при переходе тела человека в вертикальное положение, при мышечных нагрузках, при воздействиях гормональных факторов, изменениях степени тренированности, окружающей температуры и т.д.
У взрослого человека около 84% всей крови находится в большом круге, 9% - в малом (легочном) круге и 7% - в сердце. Около 60-70% всей крови содержится в венозных сосудах.
Изменение МОК при мышечной работе. В условиях мышечной деятельности запросы мышц в кислороде возрастают пропорционально мощности выполняемой работы. При этом общее потребление организмом кислорода может возрастать в 10 и более раз. Вполне естественно, что это требует значительного увеличения МОК. Зависимость между величиной потребления кислорода (или мощностью работы) и МОК, вплоть до его предельных величин, носит линейный характер (см. рис. 7.7). Как уже отмечалось, МОК зависит от величины СО и ЧСС (МОК = СО х ЧСС). При мышечной работе увеличение МОК обусловлено возрастанием как СО, так и ЧСС. Конкретная величина МОК зависит от многих факторов. В частности, при одинаковой мощности работы в позе сидя или стоя МОК меньше, чем при работе в горизонтальном положении (рис. 7.10). При предельных аэробных нагрузках МОК у тренированных мужчин и женщин значительно выше, чем у нетренированных. Максимальные величины МОК у нетренированных мужчин и женщин уменьшаются с возрастом (см. рис. 7.8). При прочих равных условиях (пол, возраст, тренированность, положение исследуемого, окружающая температура и другие факторы) МОК зависит от объема активной мышечной массы и характера выполняемой работы. При динамической работе, в которой участвуют небольшие мышечные группы (например, работа одной или двумя руками), МОК меньше, чем при работе более"крупных мышц ног. При статической работе в отличие от динамической МОК почти не меняется. Это связано с тем, что кровообращение в мышцах практически прекращено. Приток крови к сердцу либо не меняется, либо даже может уменьшаться. Небольшие увеличения МОК, которые отмечают при изометрических сокращениях, связаны с заметным увеличением ЧСС при такого рода работе.
Все чаще люди разных возрастов сталкиваются со скачками артериального давления. Патология развивается из-за быстрого темпа жизни и недостаточного отдыха. Недуг появляется как самостоятельное заболевание или становится симптомом серьезных нарушений в организме. Важно следить за верхним и нижним показателем АД, так как малейшие его изменения приводят к ухудшению самочувствия. Как правило, оба показателя одновременно изменяются в большую или меньшую сторону. Однако бывают исключения. Человек может наблюдать на тонометре, только повышенное нижнее давление со значением 100 и выше – что это значит и как восстановить эти показатели.
Артериальное давление – это сила, с которой циркулирующая кровь давит на сосудистые стенки. У здорового человека АД должно быть в пределах 120/80 мм рт. ст. Если наблюдаются отклонения от нормы, то человек ощущает на себе эти изменения. Его общее состояние ухудшается и теряется трудоспособность. Вторая цифра на тонометре означает нижний или диастолический показатель. Оно измеряется в тот момент, когда сердце находится в полном расслаблении, но на кровь оказывается давление со стороны стенок сосудов. Другими словами этот показатель указывает на тонус кровеносных сосудов.
У взрослого здорового человека нижнее АД должно быть в пределах 70–80 мм рт. ст. Данный показатель является нормой, при которой все органы и системы работают слаженно и человек себя хорошо чувствует. Для пожилых людей диастолическое давление может быть немного больше – около 95 мм рт. ст.
Если нижнее давление 100, что это значит? Иногда у человека наблюдается ситуация, когда систолическое АД находится в норме, а нижний показатель превышает допустимую отметку. В этом случае общее состояние пациента ухудшается и необходимо срочно обратиться за медицинской помощью. Как правило, доктор назначает ряд обследований и на основании полученных данных устанавливается диагноз – изолированное диастолическое давление. После этого врач подбирает индивидуальную схему лечения.
Любые отклонения АД от нормы говорят о нарушениях в работе всего организма. Если нижний показатель давления увеличивается, то это говорит о том, что у пациента развиваются серьезные заболевания, которые необходимо срочно лечить. Изначально важно определить первопричину вызывающую патологию и только потом приступать к терапии. Как правило, на поднятие диастолического давления влияют такие недуги:
Кроме недугов, которые спровоцировали повышение нижнего АД, на этот показатель оказывают существенное воздействие внешние факторы и образ жизни человека:
Все эти причины плохо сказываются на здоровье и вызывают нарушение АД, что приводит к ухудшению общего состояния.
Как правило, на первых этапах заболевание протекает абсолютно без симптомов. Патологию могут обнаружить при профилактическом медицинском осмотре или во время лечения других заболеваний. Если своевременно не приступить к терапии, то недуг будет только развиваться и приобретет хроническую форму. В этот момент повышенное нижнее давление начнет ярко проявляться такими неприятными симптомами:
Все вышеперечисленные клинические проявления появляются у человека в любом возрасте, как у мужчин, так и у женщин. При первых симптомах необходимо срочно обратиться к доктору и начать лечение, иначе заболевание приведет к развитию серьезных патологий. Среди основных осложнений медики выделяют:
Лечение изолированного диастолического давления всегда назначается комплексно. Все препараты направлены на снижение как верхнего, так и нижнего показателя АД. Чтобы достигнуть необходимого результата, доктор всегда рекомендует принимать лекарственные средства разных групп, при этом специалист подбирает для каждого пациента индивидуальную дозировку. Доктор расскажет больному, что делать и что принимать, чтобы снизить АД. Какие препараты понижают диастолическое давление:
Все препараты должен назначать только доктор. Специалист учитывает индивидуальные особенности пациента, а также степень развития заболевания. Перед употреблением любых медикаментозных средств необходимо внимательно изучить инструкцию и особое внимание уделить противопоказаниям.
Как снизить давление с помощью нетрадиционной медицины? Медикаментозную терапию всегда можно и даже нужно дополнять эффективными «бабушкиными» методами. Все народные рецепты состоят из натуральных компонентов, которые качественно восстанавливают АД. Однако перед их использованием необходимо проконсультироваться с лечащим врачом.
Чтобы нормализовать артериальное давление, необходимо изменить образ жизни. Человеку важно больше двигаться, правильно питаться, заниматься спортом и свести к минимуму потребление алкогольных напитков.
Высокие показатели артериального давления (АД) могут свидетельствовать о наличии гипертонического криза. У здорового человека нормальным является значение 120 на 80 мм рт. ст. Когда затрудняется кровообращение, возникает гипертонический криз. Если вы увидели на тонометре давление 170 на 170, что делать, знает не каждый. В первую очередь необходимо успокоиться. Это значение не является признаком проблем со здоровьем. Давление 170 на 170 свидетельствует о неисправности тонометра. Если имеется, можно воспользоваться другим прибором или обратиться к специалисту.
Гипертония в последнее время диагностируется не только у пожилых людей, но и у молодого поколения. При отсутствии своевременных мер возможен разрыв кровеносного сосуда, кровоизлияние в головном мозге. Чтобы не допустить такого состояния, нужно постоянно контролировать показатели АД при помощи тонометра.
При высоких значениях врач назначает лекарственные препараты в таблетированной форме и в виде инъекций:
В исключительных случаях, когда необходимо экстренно снизить АД, применяют «Клофелин».
До приезда врача помочь справиться с проявлениями криза можно следующим образом:
Обязательно с регулярной периодичностью измерять давление тонометром.
Эти показатели АД могут быть спровоцированы такими факторами:
Такое АД опасно возможными осложнениями со стороны сердечной системы. Чем больше разрыв между верхним и нижним значением, тем выше вероятность осложнений. При значении систолического давления 170 мм рт. ст. можно диагностировать артериальную гипертензию 2 степени. Такое состояние угрожает здоровью человека инсультом и инфарктом.
Клинические проявления:
При высоких значениях давления назначают антигипертензивные лекарственные средства. При систематическом повышении показателей АД врач назначает ежедневный курс лекарственных препаратов. Таблетки принимают в одно и то же время.
Снизить значение тонометра в домашних условиях поможет:
Но важно понимать, что результат от народных способов не обладает длительным эффектом и наступает медленно. Употребление плодов фруктовых деревьев и прогулки на свежем воздухе также могут улучшить самочувствие больного.
Такое значение является симптомом 2 степени ИСГ (изолированная систолическая гипертония). Тревожными симптомами являются шум в ушах, боль в голове, нарушение сна.
Если АД стабильно повышается, могут возникнуть такие осложнения:
Эти осложнения могут спровоцировать сокращение жизни больного.
Что предпринять:
У пожилого человека значение тонометра 170 на 70 повышает вероятность криза. Необходима консультация врача.
Отсутствие терапевтических мероприятий и профилактических мер может спровоцировать повышение АД до отметки 170 на 90 мм рт. ст.
Давление 170 на 90, что делать, знает не каждый. При отсутствии значительных отклонений от нормы во время обследования можно применять народную медицину:
Если улучшение состояния не наблюдается, обратитесь к врачу.
Артериальная гипертензия может протекать бессимптомно. Но со временем о наличии болезни начинают свидетельствовать тревожные признаки. Значение 170 на 100 означает наличие большой пульсовой разницы. Нормальным показателем пульсовой разницы является диапазон 30–50 единиц.
Повышение значения может указывать на изношенность сердечной мышцы. Она работает в более интенсивном режиме, увеличивается вероятность инсульта или инфаркта.
Симптомы:
Что предпринять? При единичном повышении необходимо реагировать в зависимости от возраста.
Если повышение имеет систематический характер, необходим другой подход:
Перечисленных мер достаточно, чтобы дождаться приезда врача.
Такое значение на тонометре является поводом незамедлительно начать лечение. Необходима экстренная терапия.
110 на 170 давление провоцируют такие факторы:
Клинические проявления:
В результате плохого кровообращения в головной мозг поступает недостаточное количество кислорода. У больного могут появиться панические атаки, дезориентация в пространстве. Возможно кровотечение из носа, так как сосуды не справляются с высоким давлением.
Что следует предпринять:
Перечисленные меры помогут дождаться бригады скорой помощи. При необходимости возможна госпитализация.
Опухоль в сердце представляет собой любой тип аномально растущей ткани, которая бывает злокачественной или доброкачественной. Из-за функциональных особенностей органа такое состояние зачастую является смертельным даже при нераковом течении. В основном признаки патологии развиваются внезапно и напоминают проявления других заболеваний.
Опухолевые процессы затрагивают следующие отделы:
Первичные опухоли сердца - редкое явление, которое встречается у одного человека на 2000. Зачастую новообразования, возникающие в других частях тела, распространяются к сердцу и являются вторичными. Нераковая первичная опухоль, или миксома, развивается в левом предсердии и больше встречается среди женщин.
К основным доброкачественным видам относятся:
Злокачественные очаги перерождаются из любой ткани сердца и чаще возникают у детей. Образования, растущие быстро и агрессивно, делятся на пять групп:
В большинстве случаев злокачественные опухоли на сердце вторичные и мигрируют из других органов и систем. Карциномы, саркомы, лейкозы и ретикулоэндотелиальные опухоли прорастают в любом сердечном отделе. Нередко они появляются на фоне рака молочной железы и легкого. Злокачественные меланомы часто поражают сердце.
На экспрессию генов, провоцирующих опухолевые процессы, влияют токсины из пищи, которые чаще накапливаются в жировой ткани. Сердце, расположенное в перикарде, защищено от рака мышечной структурой и жидкостным наполнением оболочки.
Симптомы опухоли сердца указывают на область поражения. При злокачественных процессах новообразования проявляются признаками сердечно-сосудистых заболеваний, что обычно подтверждает наличие метастазов. Классификация выделяет три типа опухолей, проявления которых обусловлены локализацией:
Первыми сигналами могут быть тромбоэмболии, которые разделяются на право- и левосторонние:
Миксому отличают три специфических признака:
Общеклинические симптомы наблюдаются в 90% случаев:
Анализ крови показывает гемолитическую анемию, увеличение уровня иммуноглобулинов и воспалительный процесс. Нарастание одышки соответствует закупорке легочного ствола тромбом, но признаки исчезают в положении лежа.
Опухоль, располагаемая в эпикарде, влияет на работу клапанов, провоцируя шумы в сердце. Если звуки зависят от положения тела, это означает неистинную клапанную проблему. Отсутствует компенсаторное увеличение левого предсердия.
Фибромы на фото рентгенов имеют четкие границы, что является важным диагностическим критерием. Для полостного образования в левом желудочке характерна кальцификация. Фиброма провоцирует аритмии, сердечную недостаточность, перикардит и гипертрофическую кардиомиопатию, гемангиомы. При появлении образований в межжелудочковой перегородке повышается риск смерти. По данным источника фибромы чаще развиваются у детей до 10 лет.
Рабдомиомы - внутримышечные опухоли, которые обнаруживаются у малышей случайно. Они связаны с накоплением гликогена и способны нарушить сокращение желудочков. При истощении запасов указанного полисахарида опухоли регрессируют.
Симптомы сердечной рабдомиомы включают:
При появлении симптоматики на фоне туберозного склероза предполагается доброкачественный характер. При наличии множественных узелков хирургическое лечение не проводится.
Папиллярная фиброэластома сердца появляется в любом возрасте, но больше ей подвержены люди после 60 лет. Опухоли располагаются на митральном или аортальном клапане, ведут себя скрытно, без симптомов.
По сравнению с доброкачественными опухолями злокачественные провоцируют более тяжелое и быстрое ухудшение самочувствия, могут распространяться на позвоночник, близлежащие мягкие ткани и жизненно важные органы.
Симптомы раковых образований, которые возникают непосредственно в сердце, включают:
Если образование распространилось из другой части тела, то диагностика фиксирует:
Большинство младенцев с опухолями, выявленными в роддоме, обычно не доживают до первого года.
При подозрении на сердечные опухоли изучается наследственная предрасположенность к болезни. Миксомы имеют частично генетическое обоснование. Наличие злокачественного очага в другой части тела может указывать на проблемы с сердцем, вызванные метастазами. Миксомы диагностируют исходя из симптомов, результатов эхокардиограммы. Применяется компьютерная и магнитная томография, реже - ангиокардиография. Иногда требуется катетеризация сердца, биопсия миокарда и эндокарда. Миксомы правого предсердия могут быть мерцательными и содержать отложения кальция, которые различимы на рентгенограмме грудной клетки.
Для выявления рабдомиомы и фибромы достаточно расспросить пациента о симптомах. При наличии сердечных приступов и туберозного склероза стоит подозревать доброкачественное образование. Диагноз подтверждается средствами эхокардиографии и ангиокардиографии.
Доброкачественные опухоли сердца, которые остаются без лечения, могут быть опасными для жизни. Миксомы чаще всего удаляют хирургически, а множественные узелки, рабдомиомы и фибромы обычно не трогают.
Лечение рака предполагает лучевую и химическую терапию, а также симптоматическую терапию осложнений. Обычно прогнозы неблагоприятны.
Чтобы снизить риск развития и разрастания опухолей, нужно:
Скрининг с помощью анализа крови обнаруживает опухоли на ранних стадиях, когда они излечимы. К тестам также относятся маммография для молочной железы, цитологический анализ на рак шейки матки, колоноскопия при поражении толстой кишки.
Пациенты с шумами в сердце и нарушениями ритма должны пройти всестороннее обследование. При наличии онкологических заболеваний и сердечных приступах также можно заподозрить вторичную опухоль.
В процессе диагностики выполняются следующие процедуры:
Удаление первичных доброкачественных образований является показанием для необходимости восстановить функцию органа и предотвратить его рост. Другие операции потребуются для корректировки анатомических структур после купирования основного очага.
Первичные раковые опухоли лечат с помощью лучевой или химиотерапии, поскольку они не удаляются хирургическим путем. Иногда лекарства вводят в область перикарда сердца, чтобы замедлить рост рака. Успешные прогнозы достигаются редко.