Автор: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., практикующий врач, преподаватель медицинского ВУЗа
Сердце — один из главных «тружеников» нашего организма. Ни на минуту не останавливаясь в течение жизни, оно перекачивает гигантское количество крови, обеспечивая питанием все органы и ткани тела. Важнейшими характеристиками эффективности кровотока являются минутный и ударный объем сердца, величины которых определяются множеством факторов как со стороны самого сердца, так и регулирующих его работу систем.
Минутный объем крови (МОК) — величина, характеризующая количество крови, которое отправляет миокард в кровеносную систему в течение минуты. Он измеряется в литрах в минуту и равняется примерно 4-6 литрам в состоянии покоя при горизонтальном положении тела. Это значит, что всю кровь, содержащуюся в сосудах тела, сердце способно перекачать за минуту.
Ударный объем сердца
Ударный объем (УО) — это тот объем крови, который сердце выталкивает в сосуды за одно свое сокращение. В состоянии покоя у среднестатистического человека он составляет около 50-70 мл. Этот показатель напрямую связан с состоянием сердечной мышцы и ее способностью сокращаться с достаточной силой. Увеличение ударного объема происходит при возрастании пульса (до 90 и более мл). У спортсменов эта цифра намного выше, чем у нетренированных лиц даже при условии примерно одинаковой частоты сердечных сокращений.
Объем крови, который миокард может выбросить в магистральные сосуды, не постоянен. Он определяется запросами органов в конкретных условиях. Так, при интенсивной физической нагрузке, волнении, в состоянии сна органы потребляют разное количество крови. Отличаются и влияния на сократимость миокарда со стороны нервной и эндокринной систем.
При повышении частоты сокращений сердца, возрастает сила, с которой миокард выталкивает кровь, и объем жидкости, попадающей в сосуды, благодаря значительному функциональному резерву органа. Резервные возможности сердца довольно высоки: у нетренированных людей при нагрузке сердечный выброс в минуту достигает 400%, то есть минутный объем выбрасываемой сердцем крови возрастает до 4 раз, у спортсменов этот показатель и того выше, у них минутный объем увеличивается в 5-7 раз и достигает 40 литров в минуту.
Ударный объем крови
Систолический, либо ударный объем характеризует количество всей крови, которое одно сокращение сердечного желудочка забрасывает в артериальную систему. Рассчитывается он по такой простой формуле: V = V * v. Где V — это систолический объем крови, а v — это среднее значение ударов в минуту. Поэтому 70 * 70 = 4900 ≈ 5 литров за одну минуту при нормальном здоровье в состоянии покоя перекачивает сердце.
Но в реальности показатель у каждого человека индивидуальный. Причем у женщин он меньше приблизительно на 15 %. Во время физических нагрузок число это увеличивается, при проблемах с сердцем или обездвиженности — уменьшается.
Лечение низкого уровня фракции
Низкому уровню сердечного выброса обычно сопутствует общее недомогание. Для нормализации здоровья больному прописывается амбулаторное лечение. В этот период производится постоянный контроль работы сердечно-сосудистой системы, а сама терапия подразумевает прием медикаментозных препаратов.
В особо критических случаях возможно проведение хирургической операции. Этой процедуре предшествует выявление у пациента тяжелого порока или серьезные нарушения клапанного аппарата.
Хирургическое вмешательство становится неизбежным, когда низкий уровень сердечного выброса становится опасным для жизни пациента. В основном достаточно обыкновенной терапии.
Самостоятельное лечение и профилактика низкой фракции выброса
Чтобы нормализовать фракцию выброса, необходимо:
- Ввести контроль над принимаемыми жидкостями, уменьшить их объем до 1,5–2 л в сутки.
- Отказаться от соленых и острых блюд.
- Перейти на диетические продукты.
- Снизить физические нагрузки.
В качестве профилактических мер, позволяющих избежать отклонения от нормы фракции сердечного выброса, выступают:
- отказ от вредных привычек;
- поддержание режима дня;
- употребление железосодержащей пищи;
- зарядка и легкая гимнастика.
При малейших сбоях в работе сердца или даже подозрении на эти проявления необходимо незамедлительно показаться кардиологу. Своевременное выявление патологии значительно упрощает и ускоряет ее устранение.
Факторы, влияющие на ударный объем
От чего зависит количество крови, которое сердце способно выбросить в кровоток за один удар? Факторов выделяют несколько:
- Вес, физическое развитие организма.
- Наличие плохих привычек, в частности курения.
- Беременность.
- Состояние вен. Показатель венозного возврата к правому желудочку.
- Сократимость миокарда.
- Преднагрузка.
Кроме того, показатель зависит от размера левого желудочка сердца. Те молодые люди, у которых от рождения эта камера мышцы небольшая, испытывают трудности при тренировке и часто не успевают за другими.
Норма выброса за минуту составляет 4,5-5 л. Если СО снижается, то велика вероятность наличия атеросклероза, аритмии или внутреннего кровотечения.
Гемодинамические показатели
Выполнение основной функции сердца – доставка к органам и тканям определенного объема крови в единицу времени (объем крови за одну минуту), обусловленного состоянием самого сердца и условиями работы в системе кровообращения. Эта важнейшая миссия сердца изучается еще в школьные годы. Большинство из учебников по анатомии, к сожалению, немного рассказывают об этой функции. Сердечный выброс — производная ударного объема и скорости сердечных сокращений.
МО(СВ) = ЧСС х УО
Ударный (систолический) объем крови (УОК) — это количество биологической жидкости, которое сердце выбрасывает за одно сокращение. Этот показатель взаимосвязан с рядом других. К ним относятся минутный объем крови (МОК) — количество, выбрасываемое одним желудочком за 1 минуту, а также число сердечных сокращений (ЧСС) — это сумма сжатий сердца за единицу измерения времени.
МОК = УО * ЧСС
К примеру, УО равен 60 мл, а ЧСС в 1 минуту — 70, тогда МОК составляет 60 * 70 = 4200 мл.
Чтобы определить ударный объем сердца, нужно МОК разделить на ЧСС.
К другим гемодинамическим показателям относятся конечный диастолический и систолический объем. В первом случае (КДО) — это количество крови, заполняющее желудочек в конце диастолы (в зависимости от пола и возраста — в диапазоне от 90 до 150 мл).
Конечный систолический объем (КСО) — величина, оставшаяся после систолы. В состоянии покоя он составляет меньше 50% от диастолического, примерно 55-65 мл.
Фракция выброса (ФВ) — это показатель эффективности работы сердца с каждым ударом. Процент от объема крови, который поступает в аорту из желудочка во время сокращения. У здорового человека этот показатель в норме и в покое составляет 55-75%, а при физической нагрузке достигает 80%.
Минутный объем крови без напряжения равняется 4,5-5 л. При переходе к интенсивным физическим упражнениям показатель увеличивается до 15 л/минуту и более. Таким образом кардиальная система удовлетворяет потребности тканей и органов в питательных веществах и кислороде для поддержания метаболизма.
Гемодинамические показатели крови зависят от тренированности. Значение систолического и минутного объема человека со временем возрастает при незначительном повышении числа сердечных сокращений. У нетренированных людей увеличивается ЧСС и почти не изменяется систолический выброс. Повышение УОК зависит от возрастания притока крови к сердцу, после этого меняется и МОК.
Проведя приблизительные расчёты, можно вычислить соответствие между объёмом сердца, максимальным систолическим (ударным) объёмом и сердечным выбросом (минутным объёмом). Измеряя объём сердца, можно представить, что этот объём состоит из объёма четырёх камер сердца и объёма самой сердечной мышцы. Согласно медицинским заключениям, масса сердца у человека в среднем составляет 310грамм, а у активно тренирующихся спортсменов колеблется в пределах 300-550 грамм.
- 1. Масса сердца зависит от объёма (согласно физической формулы m=с*V,где m-масса, с — плотность,V-объём).
- 2. Если учитывать, что плотность мускулатуры сердца больше единицы, то согласно формуле, следующей из вышеуказанной V=m/p, объём миокарда в миллилитрах чуть меньше его массы в граммах.
- 3. Пусть с =1,033 — приблизительное значение плотности сердечной мышцы, m=310грамм — значение массы сердца, тогда объём миокарда, вычисленный по формуле V=310/1,033 приблизительно равен 300мл.
В таблице 6 приведён заключительный этап расчёта объёма сердца.
- 4. Если взять диастолический объём сердца (графа1 таблицы6) и вычесть из него приблизительное значение объёма миокарда (графа2 таблицы6), то получим суммарный объём четырёх камер.
- 5. Если делить эту цифру на 4, получим приблизительно максимальный анатомический объём левого желудочка. Это можно назвать анатомическим ударным (систолическим) объёмом. Такие расчётные значения представлены в графе 3 таблицы 6.
Объём сердца (диастолический объём) у нетринерованных людей составляет в среднем 600-800 мл, а у спортсменов — до 1200 мл. Увеличение размеров сердца встречается у спортсменов-аэробников. Максимально известное значение 1700мл связано с названием «бычье сердце».
Фактически сердце никогда не опорожняется в систоле до конца. Если считать, что минимальный остаточный объём крови в конце систолы составляет 10-15мл, получим анатомо-физиологический максимум (графа4 таблицы 6).
Таблица 6
Зависимость теоретического максимума систолического объёма (СО) крови от величины сердца
| Диастолический объём сердца, мл | Предполагаемая масса миокарда, г | Анатомический СО, мл | Анатомо- физиологический максимум СО, мл |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
|
|
|
Графическое выражение зависимости максимальных систолических и минутных объёмов крови от диастолического объёма сердца (размера сердца) (HV) представлено на рисунке 2.
Рисунок 2 Максимальные теоретически возможные значения МОК и СО в зависимости от диастолического объёма сердца (HV)
Расчётный СО можно получить также зная СВ (МОК) и ЧСС. (СО=СВ/ЧСС) При максимально интенсивной физической нагрузке у спортсменов пульс приблизительно повышается до 180 уд/мин. Если допускать, что сердце при такой частоте сокращения способно сохранить максимальный систолический объём, получим значения СО, представленные в таблице7.
Таблица 7
Величина систолического объёма крови в зависимости от минутного объёма крови, при частоте сердечных сокращений 180 уд/мин
| МОК, л/мин | 36 | 34 | 32 | 30 | 28 | 26 | 24 | 22 | 20 | 18 | 16 |
| ЧСС | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
| СОК, мл | 36000/180=200 и т.д. | 188 | 177 | 166 | 155 | 144 | 133 | 122 | 111 | 100 | 89 |
Величины систолической функции миокарда вычисляются по различным формулам, с помощью которых специалист судит о работе сердца с учетом частоты его сокращений.
фракция выброса сердца
Систолический объем сердца, отнесенный к площади поверхности тела (м²), будет составлять сердечный индекс. Площадь поверхности тела вычисляется по специальным таблицам либо формуле. Помимо сердечного индекса, МОК и ударного объема, важнейшей характеристикой работы миокарда считается фракция выброса, которая показывает, какой процент конечно-диастолической крови уходит из сердца при систоле. Ее рассчитывают, поделив ударный объем на конечно-диастолический и умножив на 100%.
На конечно-диастолический объем и заполнение сердца кровью оказывают влияние:
- Количество циркулирующей крови;
- Масса крови, попадающей в правое предсердие из вен большого круга;
- Частота сокращений предсердий и желудочков и синхронность их работы;
- Длительность периода расслабления миокарда (диастолы).
Повышению минутного и ударного объема способствуют:
- Увеличение количества циркулирующей крови при задержке воды и натрия (не спровоцированных сердечной патологией);
- Горизонтальное положение тела, когда закономерно увеличивается венозный возврат к правым частям сердца;
- Физическая нагрузка и сокращение мышц;
- Психо-эмоциональное напряжение, стресс, сильное волнение (за счет возрастания пульса и усиления сократимости венозных сосудов).
Снижение сердечного выброса сопровождает:
- Кровопотерю, шоки, обезвоживание;
- Вертикальное положение тела;
- Возрастание давления в грудной полости (обструктивные болезни легких, пневмоторакс, сильный сухой кашель) или сердечной сумке (перикардиты, скопление жидкости);
- Гиподинамию;
- Обмороки, коллапс, прием препаратов, вызывающих резкое падение давления и расширение вен;
- Некоторые виды аритмий, когда камеры сердца сокращаются не синхронно и недостаточно заполняются кровью в диастолу (фибрилляция предсердий), выраженная тахикардия, когда сердце не успевает заполниться необходимым объемом крови;
- Патологию миокарда (кардиосклероз, инфаркт, воспалительные изменения, миокардиодистрофии, дилатационная кардиомиопатия и др.).
На показатель ударного объема левого желудочка оказывает влияние тонус вегетативной нервной системы, частота пульса, состояние сердечной мышцы. Такие частые патологические состояния, как инфаркт миокарда, кардиосклероз, дилатация сердечной мышцы при декомпенсированной недостаточности органа способствуют снижению сократимости кардиомиоцитов, поэтому сердечный выброс вполне закономерно будет снижаться.
Таким образом, на показатели минутного и УО влияют множество факторов, начиная от положения тела в пространстве, физической активности, эмоций и заканчивая самой разной патологией сердца и сосудов. При оценке систолической функции врач опирается на общее состояние, возраст, пол обследуемого, наличие или отсутствие структурных изменений миокарда, аритмий и др.
Заболевания сердца и аорты
Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.
На ваш вопрос ответит один из ведущих авторов сайта.
Факторы изменения показателя МОК
Минутный объем крови (МОК) зависит от тренированности и возраста человека. МОК следует определять для того, чтобы выяснить, насколько сердце справляется со своей функцией.
Показатель в первую очередь зависит от трех основных характеристик:
- ЧСС;
- систолического объема;
- величины венозного возврата.
Чтобы улучшить показатели, надо обратить внимание на свой образ жизни и подумать о профилактике. С возрастом СО сильно уменьшается, а при любой нагрузке увеличивается ЧСС.
МОК может подняться у спортсмена с 5 л за минуту почти до 20 л. Такие объемы может перекачивать только подготовленная длительными упражнениями сердечная мышца.
Действие постнагрузки
При повышении артериального давления или увеличении постнагрузки объем выбрасываемой крови тоже может вырастать. Это свойство было документально и экспериментально подтверждено уже много лет назад, что позволило внести соответствующие поправки в расчеты и формулы.
Если кровь из левого желудочка выбрасывается в условиях повышенного сопротивления, то на какое-то время объем остаточной крови в левом желудочке будет увеличиваться, повышается растяжимость миофибрилл, это увеличивает ударный объем, и как результат – повышается минутный объем крови сообразно правилу Франка-Старлинга. После нескольких таких циклов объем крови возвращается к исходному. Автономная нервная система – внешний регулятор сердечного выброса.
Давление желудочкового наполнения, изменение и сократимости могут изменить ударный объем. Центральное венозное давление и автономная нервная система являются факторами, управляющими сердечным выбросом.
Итак, мы рассмотрели понятия и определения, названные в преамбуле настоящей статьи. Надеемся, информация, представленная выше, будет полезна всем заинтересованным в озвученной теме людям.
Сердечная мышца сокращается за всю жизнь человека до 4 миллиардов раз, обеспечивая поступление в ткани и органы до 200 миллионов л крови. Так называемый сердечный выброс в физиологических условиях составляет от 3,2 до 30 л/минуту. Кровоток в органах изменяется, увеличиваясь вдвое, в зависимости от силы их функционирования, которая определяется и характеризуется несколькими гемодинамическими показателями.
Норма СО
Мы уже упоминали, что у обычного человека в расслабленном состоянии норма систолического объема выброса составляет около 65-70 мл. Она значительно меняется, когда человек активно занимается спортом и не пропускает тренировки. Максимальный СО наблюдается у легкоатлетов при значительной и длительной физической нагрузке.
Показатель нередко доходит до отметки 200 мл за систолу. Систолический и минутный объемы крови спортсмен должен у себя контролировать. Для этого нужно перед тренировкой и после нее измерять частоту сердечных сокращений.
МОК и спорт
Основной причиной изменения минутного объема кровообращения в здоровом организме считают физические нагрузки. Это могут быть занятия в тренажерном зале, пробежка, быстрая ходьба и т. д. Другим условием физиологического возрастания минутного объема можно считать волнение и эмоции, особенно, у тех, кто остро воспринимает любую жизненную ситуацию, реагируя на это учащением пульса.
При выполнении интенсивных спортивных упражнений ударный объем увеличивается, но не до бесконечности. Когда нагрузка достигла приблизительно половины от максимально возможной, ударный объем стабилизируется и принимает относительно постоянное значение. Такое изменение выброса сердца связывают с тем, что при ускорении пульса укорачивается диастола, а значит, камеры сердца не будут заполняться максимально возможным количеством крови, поэтому показатель ударного объема рано или поздно перестанет нарастать.
С другой стороны, работающие мышцы потребляют большое количество крови, которая не возвращается в момент спортивных занятий обратно к сердцу, уменьшая, таким образом, венозный возврат и степень заполнения камер сердца кровью.
Главным механизмом, определяющим норму ударного объема, считается растяжимость миокарда желудочков. Чем значительнее растянулся желудочек, тем больше крови в него поступит и тем выше будет сила, с которой он ее отправит в магистральные сосуды. При увеличении интенсивности нагрузки на уровень ударного объема в большей степени, чем растяжимость, влияет сократимость кардиомиоцитов — второй механизм, регулирующий значение ударного объема. Без хорошей сократимости даже максимально заполненный желудочек не сможет увеличить свой ударный объем.
Следует отметить, что при патологии миокарда механизмы, регулирующие МОК, приобретают несколько иное значение. К примеру, перерастяжение стенок сердца в условиях декомпенсированной сердечной недостаточности, миокардиодистрофии, при миокардитах и других заболеваниях не вызовет увеличения ударного и минутного объемов, так как миокард не имеет достаточной для этого силы, в результате систолическая функция снизится.
В период спортивной тренировки возрастает и ударный, и минутный объемы, но лишь влияния симпатической иннервации для этого мало. Повысить МОК помогает параллельно увеличивающийся венозный возврат за счет активных и глубоких вдохов, насосного действия сокращающихся скелетных мышц, повышения тонуса вен и кровотока по артериям мышц.
Возросший объем крови при физической работе помогает обеспечить питанием очень нуждающийся в этом миокард, доставить кровь к работающим мышцам, а также кожным покровам для правильной терморегуляции.
По мере усиления нагрузки увеличивается доставка крови к коронарным артериям, поэтому прежде чем приступить к тренировкам на выносливость, следует провести разминку и разогрев мышц. У здоровых людей пренебрежение этим моментом может пройти незаметно, а при патологии сердечной мышцы возможны ишемические изменения, сопровождающиеся болью в сердце и характерными электрокардиографическими признаками (депрессия сегмента ST).
Как определить систолический и минутный объемы точно?
МОК можно более точно определить с помощью следующих способов:
- Метода Фика.
- Ультразвуковой флоуметрии.
- Введения в кровь цветных индикаторов.
- Интегральной реографии. Реография — это метод, при котором регистрируется электрическое сопротивление тела вибрациям сверхвысоких частот. Эти частоты не вредят человеку, поэтому широко используются в медицинской практике.
Систолический объем можно высчитать, разделив минутный на личную норму частоты сердечных сокращений.
Электрические явления в сердце
Электрические явления, наблюдаемые в тканях при возбуждении, называют токамидействия. Они возникают и в работающем сердце. Зарегистрировать их можно с помощью электрокардиографа.
Наше тело является жидким проводником, поэтому биотоки сердца проводятся по всему телу и их можно зарегистрировать с поверхности кожи. Чтобы не мешали токи действия скелетных мышц, человека укладывают на кушетку, просят лежать спокойно и накладывают электроды.
Для регистрации трех стандартных биполярных отведений от конечностей электроды накладывают на кожу правой и левой руки — 1-е отведение, правой руки и левой ноги — 2-е отведение; левой руки и левой ноги — 3-е отведение
На рисунке: зубец Р отражает возбуждение обоих предсердий; QRST — возбуждение желудочков, от Р до Q — время прохождения возбуждения по предсердию; от Q до Т включительно — систола желудочков. Электрокардиография дает возможность детально исследовать изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения по проводящей системе сердца, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстрасистол, ишемию, инфаркт.
Как увеличить сердечный выброс?
Для увеличения СО спортсменам советуют проводить длительные физические тренировки средней интенсивности, при которых пульс не будет превышать 140-150 ударов в минуту.
Такие нагрузки позволят растянуть левый желудочек, но не увеличить массу сердца. Наращивать сердечную мышцу постоянно с помощью лишь силовых тренировок запрещено. Это вредно для органа и ведет к инфаркту.
Как регулируется этот процесс в миокарде
Сокращение мышцы сердца происходит, если концентрация кальция внутри клетки становится более 100 ммоль, меньшее значение имеет восприимчивость сократительного аппарата к кальцию.
В периоде покоя клетки ионы кальция пробиваются внутрь кардиомиоцита через L-каналы мембраны, а также выделяются внутри самой клетки в ее цитоплазму из саркоплазматического ретиккулума. За счет двойного пути поступления этого микроэлемента концентрация его быстро увеличивается, и это служит началом сокращения сердечного миоцита. Такой двойной путь «зажигания» характерен только для сердца. Если не будет поступления внеклеточного кальция, то сокращения сердечной мышцы не будет.
Гормон норэпинефрин, который выделяется из окончаний симпатических нервов, повышает скорость сокращений и сократимость сердца, таким образом увеличивая сердечный выброс. Это вещество относится к физиологическим инотропным агентам. Дигоксин – это лекарственный инотропный препарат, который используют в определенных случаях для лечения сердечной слабости.
Сердечная недостаточность в пожилом возрасте
В пожилом возрасте, если человек мало двигался в течение жизни, стенки его сердца истончаются, а систолический объем не превышает 20 мл. Это очень мало. Сердце не привыкло полностью опорожнять камеры, оно слабеет.
В итоге у пожилых людей начинается сердечная недостаточность. Когда клапаны повреждены, сердце не может работать в полную силу, и тогда кардиотренировки опасны.
Необходимо вести здоровый образ жизни и чаще гулять на свежем воздухе. Гипокинезия (обездвиженность) способствует старению организма, упадку сил и сердечной недостаточности.
Но ситуация будет иной, если человек старается не лениться и ходит в спортзал. Тренировки запускают определенный механизм — увеличение отрицательного давления в грудной клетке. Это приводит к увеличению венозного возврата к сердцу.
Проводящая система сердца.
1. синусно-предсердный узел, расположенный в области впадения полых вен;
2. предсердно-желудочковый узел, расположенный в правом предсердии, вблизи его границы с желудочками;
3. предсердно-желудочковый пучок (пучок Гисса) Он, начинаясь от одноименного узла, проходит межпредсердную и межжелудочковую перегородку и делится на две ножки — правую и левую (ножки Гисса) ножки опускаются под эндокардом по межжелудочковой перегородке к верхушке сердца, где ветвятся и в виде отдельных волокон (волокна Пуркинье) и распространяются под эндокардом по всему желудочку.
В сердце здорового человека возбуждение возникает в синусно-предсердном узле. По пучку атипических мышечных волокон оно распространяется к предсердно-желудочковому узлу, а от него по предсердно-желудочковому пучку — к миокарду желудочков. В предсердно-желудочковом узле скорость проведения возбуждения заметно снижается, поэтому предсердия успевают сократиться прежде, чем начнется систола желудочков.
Влияние тренировок
Для нормальной работы сердечной мышцы и клапанов обязательно нужны тренировки. У физически развитых людей сердце справляется с нагрузкой благодаря хорошему систолическому объему без увеличения числа сердечных сокращений в минуту.
Заниматься нужно в меру сил. Нельзя допускать, чтобы пульс во время кардиотренировок превышал 190-200 ударов в минуту.
Даже непрофессиональные и нерегулярные тренировки положительно влияют на сохранение СО крови и помогают сердцу адаптироваться к нагрузкам.
Нужно сказать, что систолический объем крови с возрастом уменьшается. Чтобы поддерживать свое здоровье и физическую силу, надо пробегать по 30 минут каждые 2-3 дня.
Шаги
Определение сердечного ритма
Возьмите секундомер или часы.
Сердечный ритм – это число сердечных сокращений в единицу времени. Обычно он измеряется за одну минуту. Сделать это очень просто, но вам понадобится устройство, которое будет точно отсчитывать секунды.
- Можно попытаться отсчитывать удары и секунды мысленно, но это будет неточно, так как вы будете сосредоточены на пульсе, а не на внутреннем ощущении времени.
- Лучше поставить таймер, чтобы сконцентрироваться только на подсчете ударов. Таймер есть в вашем смартфоне.
Найдите пульс.
Хотя на теле есть множество точек, где вы можете прощупать пульс, проще всего его найти на внутренней части запястья. Другое место – сбоку от горла, где находится яремная вена. Когда вы нащупаете пульс и будете четко ощущать его удары, положите на место биения указательный и средний пальцы другой руки.
- Обычно пульс лучше всего прощупывается с внутренней стороны запястья, на линии, мысленно проведенной от указательного пальца через запястье и примерно на 5 см выше первой складки на нем.
- Возможно, вам нужно будет немного переместить пальцы туда-сюда, чтобы найти, где пульс будет слышен четче всего.
- Можете слегка надавить пальцами на запястье, чтобы прощупать пульс. Однако если вам приходится давить слишком сильно, вы выбрали неудачно место. Попробуйте переместить пальцы в другую точку.
Начните считать количество ударов.
Когда вы нащупаете пульс, включите секундомер или же посмотрите на часы с секундной стрелкой, дождитесь, когда она дойдет до 12 и начните считать удары. Посчитайте число ударов за одну минуту (пока секундная стрелка не вернется на 12). Это число и есть ваш сердечный ритм.
- Если вам трудно считать удары в течение целой минуты, можете посчитать 30 секунд (пока секундная стрелка не окажется на 6), а затем умножить полученный результат на два.
- Также можно сосчитать удары за 15 секунд и умножить на 4.
Определение ударного объема
- Сделайте эхокардиограмму.
Сердечный ритм – это просто число ударов сердца в минуту, а ударный объем – это объем крови, перекачиваемый левым желудочком сердца с каждым ударом. Его измеряют в миллилитрах, и определить его гораздо сложнее. Для этого проводится специальное исследование под названием эхокардиография (эхо).
Рассчитайте площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ).
Выходной отдел левого желудочка – это область сердца, через которую кровь поступает в артерии. Чтобы рассчитать ударный объем, вам нужно знать площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ) и интеграл скорости потока в выходном отделе левого желудочка (ИС ВОЛЖ).
Определите интеграл скорости кровотока.
Интеграл скорости кровотока – это интеграл скорости, с которой кровоток проходит по сосуду или через клапан за определенное время. Чтобы вычислить ИС ВОЛЖ, специалист измерит поток с помощью допплер-эхокардиографии. Для этого он использует специальную функцию эхокардиографа.
Чтобы определить ИС ВОЛЖ, рассчитывают площадь под кривой аорты на импульсно-волновом допплере. Специалист может произвести многократные измерения, чтобы сделать вывод об эффективности работы вашего сердца.
- Рассчитайте ударный объем.
Для определения ударного объема крови нужно вычесть объем крови в желудочке перед ударом (конечный диастолический объем, КДО) из объема крови в желудочке в конце удара (конечного систолического объема, КСО). Ударный объем = КДО – КСО. Как правило, ударный объем связывают с левым желудочком, но он может относиться и к правому. Обычно ударный объем обоих желудочков одинаков.
Определите сердечный выброс.
Наконец, чтобы рассчитать сердечный выброс, умножьте сердечный ритм на ударный объем. Это довольно простое вычисление, позволяющее узнать количество крови, которое ваше сердце перекачивает за одну минуту. Формула имеет вид: Сердечный ритм x Ударный объем = Сердечный выброс. Например, если сердечный ритм составляет 60 ударов в минуту, а ударный объем равен 70 мл, получается:
Факторы, влияющие на сердечный выброс
Поймите, что означает сердечный ритм.
Вы лучше разберетесь в том, что такое сердечный выброс, если узнаете, что на него влияет. Самый непосредственный фактор – это сердечный ритм (пульс), то есть число сердечных сокращений в минуту. Чем чаще пульс, тем больше крови прокачивается по всему телу. Нормальная частота сердечных сокращений составляет 60–100 ударов в минуту. Если сердце бьется слишком медленно, это называется брадикардия – состояние, при котором сердце выбрасывает слишком мало крови в кровообращение.
Источник: MedLazaret.ru
Ударный объем сердца — это количество крови, выбрасываемой сердцем в периферию за одну систолу. Ударный объем сердца увеличивается с увеличением частоты сокращений, но только пока интенсивность физической нагрузки не достигнет 40-60% от максимально возможной. После этого ударный объем сердца выравнивается. Причина, возможно, в том, что высокая частота сердечных сокращений сокращает время наполнения желудочка и что периферический сброс крови к активным скелетным мышцам уменьшает центральный объем крови, необходимый для поддержания конечно-диастолического объема желудочка.
Основным фактором, управляющим ударным объемом сердца, является степень, в которой растягивается желудочек. Например, если желудочек растягивается больше, когда его заполняет большее количество крови во время диастолы, то, согласно закону Франка-Старлинга, и сократится он с большей силой. Однако ударный объем сердца может также увеличиться, если повысится сократимость желудочка. Исследования показывают, что и механизм Франка-Старлинга, и сократимость играют важную роль в увеличении ударного объема сердца. Механизм Франка-Старлинга, по-видимому, оказывает наибольшее влияние при более низкой интенсивности работы, в то время как сократимость оказывает наибольшее воздействие при более интенсивной нагрузке.
Уменьшение общего периферического сопротивления сосудов вследствие большего расширения судов в активных скелетных мышцах также способствует увеличению ударного объема сердца во время физической нагрузки, облегчая выброс крови из левого желудочка.
дарный объем сердца является, вероятно, самым важным фактором, определяющим индивидуальные различия в МПК. У спортсменов наблюдается больший минутный объем сердца при физической нагрузке, так как ударный объем сердца у них выше. Например, по данным исследований, хотя у человека, ведущего сидячий образ жизни, и у чемпиона по лыжным гонкам максимальная частота сердечных сокращений составляет 185 уд./мин, было обнаружено, что максимальный ударный объем сердца составил у них, например, 90 и 173 мл, соответственно. Таким образом, максимальный минутный объем сердца нетренированного человека составляет 16,6 л в минуту, тогда как у лыжника — 32 л в минуту.
Источник: zen.yandex.ru
Гемодинамические показатели
Ударный (систолический) объем крови (УОК) – это количество биологической жидкости, которое сердце выбрасывает за одно сокращение. Этот показатель взаимосвязан с рядом других. К ним относятся минутный объем крови (МОК) – количество, выбрасываемое одним желудочком за 1 минуту, а также число сердечных сокращений (ЧСС) – это сумма сжатий сердца за единицу измерения времени.
Формула для расчета МОК выглядит следующим образом:
МОК = УО * ЧСС
К примеру, УО равен 60 мл, а ЧСС в 1 минуту – 70, тогда МОК составляет 60 * 70 = 4200 мл.
Чтобы определить ударный объем сердца, нужно МОК разделить на ЧСС
.
К другим гемодинамическим показателям относятся конечный диастолический и систолический объем. В первом случае (КДО) – это количество крови, заполняющее желудочек в конце диастолы (в зависимости от пола и возраста – в диапазоне от 90 до 150 мл).
Конечный систолический объем (КСО) – величина, оставшаяся после систолы. В состоянии покоя он составляет меньше 50% от диастолического, примерно 55-65 мл.
Фракция выброса (ФВ) – это показатель эффективности работы сердца с каждым ударом. Процент от объема крови, который поступает в аорту из желудочка во время сокращения. У здорового человека этот показатель в норме и в покое составляет 55-75%, а при физической нагрузке достигает 80%.
Минутный объем крови без напряжения равняется 4,5-5 л. При переходе к интенсивным физическим упражнениям показатель увеличивается до 15 л/минуту и более. Таким образом кардиальная система удовлетворяет потребности тканей и органов в питательных веществах и кислороде для поддержания метаболизма.
Гемодинамические показатели крови зависят от тренированности. Значение систолического и минутного объема человека со временем возрастает при незначительном повышении числа сердечных сокращений. У нетренированных людей увеличивается ЧСС и почти не изменяется систолический выброс. Повышение УОК зависит от возрастания притока крови к сердцу, после этого меняется и МОК.
Сердечная недостаточность в пожилом возрасте
В пожилом возрасте, если человек мало двигался в течение жизни, стенки его сердца истончаются, а систолический объем не превышает 20 мл. Это очень мало. Сердце не привыкло полностью опорожнять камеры, оно слабеет.
В итоге у пожилых людей начинается сердечная недостаточность. Когда клапаны повреждены, сердце не может работать в полную силу, и тогда кардиотренировки опасны.
Необходимо вести здоровый образ жизни и чаще гулять на свежем воздухе. Гипокинезия (обездвиженность) способствует старению организма, упадку сил и сердечной недостаточности.
Что влияет на объем сердечного выброса
Это несколько показателей:
- систолический объем крови, поступающей в правое предсердие и желудочек (“правое сердце”), и создаваемое ею давление – преднагрузка.
- сопротивление, которое испытывает сердечная мышца в момент выброса очередного объема крови из левого желудочка – постнагрузка.
- период и скорость сердечных сокращений и сократимость миокарда, которые изменяются под влиянием чувствительной и парасимпатической нервной системы.
Сократимость – способность генерировать сердечной мышцей усилие при любой длине мышечного волокна. Совокупность всех названных характеристик, конечно же, влияет на минутный объем крови, скорость и ритм, а также другие сердечные показатели.
УЗИ – нормы и расшифровка
Ультразвуковое исследование сердца
Ультразвуковое исследование дает несколько показателей, по которым врач судит о состоянии сердечной мышцы, в частности, функционировании левого желудочка.
- Сердечный выброс, норма 55-60%;
- Размер предсердия правой камеры, норма 2,7-4,5 см;
- Диаметр аорты, норма 2,1-4,1 см;
- Размер предсердия левой камеры, норма 1,9-4 см;
- Ударный объем, норма 60-100 см.
Важно оценивать не отдельно каждый показатель, а общую клиническую картину. Если произошло отклонение от нормы в большую или меньшую сторону только одного показателя, потребуется дополнительное исследование для определения причины.
Действие постнагрузки
При повышении артериального давления или увеличении постнагрузки объем выбрасываемой крови тоже может вырастать. Это свойство было документально и экспериментально подтверждено уже много лет назад, что позволило внести соответствующие поправки в расчеты и формулы.
Если кровь из левого желудочка выбрасывается в условиях повышенного сопротивления, то на какое-то время объем остаточной крови в левом желудочке будет увеличиваться, повышается растяжимость миофибрилл, это увеличивает ударный объем, и как результат – повышается минутный объем крови сообразно правилу Франка-Старлинга. После нескольких таких циклов объем крови возвращается к исходному. Автономная нервная система – внешний регулятор сердечного выброса.
Давление желудочкового наполнения, изменение и сократимости могут изменить ударный объем. Центральное венозное давление и автономная нервная система являются факторами, управляющими сердечным выбросом.
Итак, мы рассмотрели понятия и определения, названные в преамбуле настоящей статьи. Надеемся, информация, представленная выше, будет полезна всем заинтересованным в озвученной теме людям.
Сердечная мышца сокращается за всю жизнь человека до 4 миллиардов раз, обеспечивая поступление в ткани и органы до 200 миллионов л крови. Так называемый сердечный выброс в физиологических условиях составляет от 3,2 до 30 л/минуту. Кровоток в органах изменяется, увеличиваясь вдвое, в зависимости от силы их функционирования, которая определяется и характеризуется несколькими гемодинамическими показателями.
Теоретический расчёт систолического объёма сердца
Проведя приблизительные расчёты, можно вычислить соответствие между объёмом сердца, максимальным систолическим (ударным) объёмом и сердечным выбросом (минутным объёмом). Измеряя объём сердца, можно представить, что этот объём состоит из объёма четырёх камер сердца и объёма самой сердечной мышцы. Согласно медицинским заключениям, масса сердца у человека в среднем составляет 310грамм, а у активно тренирующихся спортсменов колеблется в пределах 300-550 грамм.
- 1. Масса сердца зависит от объёма (согласно физической формулы m=с*V,где m-масса, с – плотность,V-объём).
- 2. Если учитывать, что плотность мускулатуры сердца больше единицы, то согласно формуле, следующей из вышеуказанной V=m/p, объём миокарда в миллилитрах чуть меньше его массы в граммах.
- 3. Пусть с =1,033 – приблизительное значение плотности сердечной мышцы, m=310грамм – значение массы сердца, тогда объём миокарда, вычисленный по формуле V=310/1,033 приблизительно равен 300мл.
В таблице 6 приведён заключительный этап расчёта объёма сердца.
- 4. Если взять диастолический объём сердца (графа1 таблицы6) и вычесть из него приблизительное значение объёма миокарда (графа2 таблицы6), то получим суммарный объём четырёх камер.
- 5. Если делить эту цифру на 4, получим приблизительно максимальный анатомический объём левого желудочка. Это можно назвать анатомическим ударным (систолическим) объёмом. Такие расчётные значения представлены в графе 3 таблицы 6.
Объём сердца (диастолический объём) у нетринерованных людей составляет в среднем 600-800 мл, а у спортсменов – до 1200 мл. Увеличение размеров сердца встречается у спортсменов-аэробников. Максимально известное значение 1700мл связано с названием «бычье сердце».
Фактически сердце никогда не опорожняется в систоле до конца. Если считать, что минимальный остаточный объём крови в конце систолы составляет 10-15мл, получим анатомо-физиологический максимум (графа4 таблицы 6).
Таблица 6
Зависимость теоретического максимума систолического объёма (СО) крови от величины сердца
| Диастолический объём сердца, мл | Предполагаемая масса миокарда, г | Анатомический СО, мл | Анатомо- физиологический максимум СО, мл |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
|
|
|
Графическое выражение зависимости максимальных систолических и минутных объёмов крови от диастолического объёма сердца (размера сердца) (HV) представлено на рисунке 2.
Рисунок 2 Максимальные теоретически возможные значения МОК и СО в зависимости от диастолического объёма сердца (HV)
Расчётный СО можно получить также зная СВ (МОК) и ЧСС. (СО=СВ/ЧСС) При максимально интенсивной физической нагрузке у спортсменов пульс приблизительно повышается до 180 уд/мин. Если допускать, что сердце при такой частоте сокращения способно сохранить максимальный систолический объём, получим значения СО, представленные в таблице7.
Таблица 7
Величина систолического объёма крови в зависимости от минутного объёма крови, при частоте сердечных сокращений 180 уд/мин
| МОК, л/мин | 36 | 34 | 32 | 30 | 28 | 26 | 24 | 22 | 20 | 18 | 16 |
| ЧСС | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
| СОК, мл | 36000/180=200 и т.д. | 188 | 177 | 166 | 155 | 144 | 133 | 122 | 111 | 100 | 89 |
Как регулируется этот процесс в миокарде
Сокращение мышцы сердца происходит, если концентрация кальция внутри клетки становится более 100 ммоль, меньшее значение имеет восприимчивость сократительного аппарата к кальцию.
В периоде покоя клетки ионы кальция пробиваются внутрь кардиомиоцита через L-каналы мембраны, а также выделяются внутри самой клетки в ее цитоплазму из саркоплазматического ретиккулума. За счет двойного пути поступления этого микроэлемента концентрация его быстро увеличивается, и это служит началом сокращения сердечного миоцита. Такой двойной путь «зажигания» характерен только для сердца. Если не будет поступления внеклеточного кальция, то сокращения сердечной мышцы не будет.
Гормон норэпинефрин, который выделяется из окончаний симпатических нервов, повышает скорость сокращений и сократимость сердца, таким образом увеличивая сердечный выброс. Это вещество относится к физиологическим инотропным агентам. Дигоксин – это лекарственный инотропный препарат, который используют в определенных случаях для лечения сердечной слабости.
Как увеличить сниженную фракцию выброса?
В первую очередь назначаются медикаменты, направленные на устранение первопричины сниженной фракции выброса. Обязательным пунктом лечения является прием препаратов, повышающих сократительную способность миокарда (сердечные гликозиды). Врач подбирает дозировку и длительность лечения исходя из результатов анализов, бесконтрольный прием может привести к гликозидной интоксикации.
Сердечная недостаточность лечится не только таблетками. Пациент должен контролировать питьевой режим, суточный объем выпитой жидкости не должен превышать 2 литра. Из рациона необходимо убрать соль. Дополнительно назначаются мочегонные средства, бета-адреноблокаторы, ингибиторы АПФ, Дигоксин. Облегчить состояние помогут медикаменты, уменьшающие потребность сердца в кислороде.
Восстанавливают кровоток при ишемической болезни и устраняют тяжелые пороки сердца современные хирургические методы. От аритмии может быть установлен искусственный водитель сердца. Операция не проводится при понижении процента сердечного выброса ниже 20%.
Шаги
Определение сердечного ритма
Возьмите секундомер или часы.
Сердечный ритм – это число сердечных сокращений в единицу времени. Обычно он измеряется за одну минуту. Сделать это очень просто, но вам понадобится устройство, которое будет точно отсчитывать секунды.
- Можно попытаться отсчитывать удары и секунды мысленно, но это будет неточно, так как вы будете сосредоточены на пульсе, а не на внутреннем ощущении времени.
- Лучше поставить таймер, чтобы сконцентрироваться только на подсчете ударов. Таймер есть в вашем смартфоне.
Найдите пульс.
Хотя на теле есть множество точек, где вы можете прощупать пульс, проще всего его найти на внутренней части запястья. Другое место – сбоку от горла, где находится яремная вена. Когда вы нащупаете пульс и будете четко ощущать его удары, положите на место биения указательный и средний пальцы другой руки.
- Обычно пульс лучше всего прощупывается с внутренней стороны запястья, на линии, мысленно проведенной от указательного пальца через запястье и примерно на 5 см выше первой складки на нем.
- Возможно, вам нужно будет немного переместить пальцы туда-сюда, чтобы найти, где пульс будет слышен четче всего.
- Можете слегка надавить пальцами на запястье, чтобы прощупать пульс. Однако если вам приходится давить слишком сильно, вы выбрали неудачно место. Попробуйте переместить пальцы в другую точку.
Начните считать количество ударов.
Когда вы нащупаете пульс, включите секундомер или же посмотрите на часы с секундной стрелкой, дождитесь, когда она дойдет до 12 и начните считать удары. Посчитайте число ударов за одну минуту (пока секундная стрелка не вернется на 12). Это число и есть ваш сердечный ритм.
- Если вам трудно считать удары в течение целой минуты, можете посчитать 30 секунд (пока секундная стрелка не окажется на 6), а затем умножить полученный результат на два.
- Также можно сосчитать удары за 15 секунд и умножить на 4.
Определение ударного объема
- Сделайте эхокардиограмму.
Сердечный ритм – это просто число ударов сердца в минуту, а ударный объем – это объем крови, перекачиваемый левым желудочком сердца с каждым ударом. Его измеряют в миллилитрах, и определить его гораздо сложнее. Для этого проводится специальное исследование под названием эхокардиография (эхо).
Рассчитайте площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ).
Выходной отдел левого желудочка – это область сердца, через которую кровь поступает в артерии. Чтобы рассчитать ударный объем, вам нужно знать площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ) и интеграл скорости потока в выходном отделе левого желудочка (ИС ВОЛЖ).
Определите интеграл скорости кровотока.
Интеграл скорости кровотока – это интеграл скорости, с которой кровоток проходит по сосуду или через клапан за определенное время. Чтобы вычислить ИС ВОЛЖ, специалист измерит поток с помощью допплер-эхокардиографии. Для этого он использует специальную функцию эхокардиографа.
Чтобы определить ИС ВОЛЖ, рассчитывают площадь под кривой аорты на импульсно-волновом допплере. Специалист может произвести многократные измерения, чтобы сделать вывод об эффективности работы вашего сердца.
- Рассчитайте ударный объем.
Для определения ударного объема крови нужно вычесть объем крови в желудочке перед ударом (конечный диастолический объем, КДО) из объема крови в желудочке в конце удара (конечного систолического объема, КСО). Ударный объем = КДО – КСО. Как правило, ударный объем связывают с левым желудочком, но он может относиться и к правому. Обычно ударный объем обоих желудочков одинаков.
Определите сердечный выброс.
Наконец, чтобы рассчитать сердечный выброс, умножьте сердечный ритм на ударный объем. Это довольно простое вычисление, позволяющее узнать количество крови, которое ваше сердце перекачивает за одну минуту. Формула имеет вид: Сердечный ритм x Ударный объем = Сердечный выброс. Например, если сердечный ритм составляет 60 ударов в минуту, а ударный объем равен 70 мл, получается:
Факторы, влияющие на сердечный выброс
Поймите, что означает сердечный ритм.
Вы лучше разберетесь в том, что такое сердечный выброс, если узнаете, что на него влияет. Самый непосредственный фактор – это сердечный ритм (пульс), то есть число сердечных сокращений в минуту. Чем чаще пульс, тем больше крови прокачивается по всему телу. Нормальная частота сердечных сокращений составляет 60–100 ударов в минуту. Если сердце бьется слишком медленно, это называется брадикардия – состояние, при котором сердце выбрасывает слишком мало крови в кровообращение.
среда, 24 декабря 2014 г.
Ударный объём сердца
Обычный человек:
Ударный объём – 60-90 мл. Частота пульса при нагрузке – 150 ударов в минуту Минутный объём (перекачивается за минуту) – 9-13,5 литра
Атлет:
Ударный объём – 150-200 мл. Частота пульса при нагрузке – 150 ударов в минуту Минутный объём (перекачивается за минуту) – 22,5-30 литров
Источник: MedBur.ru
Ударный объем крови
Систолический, либо ударный объем характеризует количество всей крови, которое одно сокращение сердечного желудочка забрасывает в артериальную систему. Рассчитывается он по такой простой формуле: V = V * v. Где V — это систолический объем крови, а v — это среднее значение ударов в минуту. Поэтому 70 * 70 = 4900 ≈ 5 литров за одну минуту при нормальном здоровье в состоянии покоя перекачивает сердце.
Но в реальности показатель у каждого человека индивидуальный. Причем у женщин он меньше приблизительно на 15 %. Во время физических нагрузок число это увеличивается, при проблемах с сердцем или обездвиженности — уменьшается.
Лечение низкого уровня фракции
Низкому уровню сердечного выброса обычно сопутствует общее недомогание. Для нормализации здоровья больному прописывается амбулаторное лечение. В этот период производится постоянный контроль работы сердечно-сосудистой системы, а сама терапия подразумевает прием медикаментозных препаратов.
В особо критических случаях возможно проведение хирургической операции. Этой процедуре предшествует выявление у пациента тяжелого порока или серьезные нарушения клапанного аппарата.
Хирургическое вмешательство становится неизбежным, когда низкий уровень сердечного выброса становится опасным для жизни пациента. В основном достаточно обыкновенной терапии.
Самостоятельное лечение и профилактика низкой фракции выброса
Чтобы нормализовать фракцию выброса, необходимо:
- Ввести контроль над принимаемыми жидкостями, уменьшить их объем до 1,5–2 л в сутки.
- Отказаться от соленых и острых блюд.
- Перейти на диетические продукты.
- Снизить физические нагрузки.
В качестве профилактических мер, позволяющих избежать отклонения от нормы фракции сердечного выброса, выступают:
- отказ от вредных привычек;
- поддержание режима дня;
- употребление железосодержащей пищи;
- зарядка и легкая гимнастика.
При малейших сбоях в работе сердца или даже подозрении на эти проявления необходимо незамедлительно показаться кардиологу. Своевременное выявление патологии значительно упрощает и ускоряет ее устранение.
Факторы, влияющие на ударный объем
От чего зависит количество крови, которое сердце способно выбросить в кровоток за один удар? Факторов выделяют несколько:
- Вес, физическое развитие организма.
- Наличие плохих привычек, в частности курения.
- Беременность.
- Состояние вен. Показатель венозного возврата к правому желудочку.
- Сократимость миокарда.
- Преднагрузка.
Кроме того, показатель зависит от размера левого желудочка сердца. Те молодые люди, у которых от рождения эта камера мышцы небольшая, испытывают трудности при тренировке и часто не успевают за другими.
Норма выброса за минуту составляет 4,5-5 л. Если СО снижается, то велика вероятность наличия атеросклероза, аритмии или внутреннего кровотечения.
Гемодинамические показатели
Выполнение основной функции сердца – доставка к органам и тканям определенного объема крови в единицу времени (объем крови за одну минуту), обусловленного состоянием самого сердца и условиями работы в системе кровообращения. Эта важнейшая миссия сердца изучается еще в школьные годы. Большинство из учебников по анатомии, к сожалению, немного рассказывают об этой функции. Сердечный выброс — производная ударного объема и скорости сердечных сокращений.
МО(СВ) = ЧСС х УО
Ударный (систолический) объем крови (УОК) — это количество биологической жидкости, которое сердце выбрасывает за одно сокращение. Этот показатель взаимосвязан с рядом других. К ним относятся минутный объем крови (МОК) — количество, выбрасываемое одним желудочком за 1 минуту, а также число сердечных сокращений (ЧСС) — это сумма сжатий сердца за единицу измерения времени.
МОК = УО * ЧСС
К примеру, УО равен 60 мл, а ЧСС в 1 минуту — 70, тогда МОК составляет 60 * 70 = 4200 мл.
Чтобы определить ударный объем сердца, нужно МОК разделить на ЧСС.
К другим гемодинамическим показателям относятся конечный диастолический и систолический объем. В первом случае (КДО) — это количество крови, заполняющее желудочек в конце диастолы (в зависимости от пола и возраста — в диапазоне от 90 до 150 мл).
Конечный систолический объем (КСО) — величина, оставшаяся после систолы. В состоянии покоя он составляет меньше 50% от диастолического, примерно 55-65 мл.
Фракция выброса (ФВ) — это показатель эффективности работы сердца с каждым ударом. Процент от объема крови, который поступает в аорту из желудочка во время сокращения. У здорового человека этот показатель в норме и в покое составляет 55-75%, а при физической нагрузке достигает 80%.
Минутный объем крови без напряжения равняется 4,5-5 л. При переходе к интенсивным физическим упражнениям показатель увеличивается до 15 л/минуту и более. Таким образом кардиальная система удовлетворяет потребности тканей и органов в питательных веществах и кислороде для поддержания метаболизма.
Гемодинамические показатели крови зависят от тренированности. Значение систолического и минутного объема человека со временем возрастает при незначительном повышении числа сердечных сокращений. У нетренированных людей увеличивается ЧСС и почти не изменяется систолический выброс. Повышение УОК зависит от возрастания притока крови к сердцу, после этого меняется и МОК.
Проведя приблизительные расчёты, можно вычислить соответствие между объёмом сердца, максимальным систолическим (ударным) объёмом и сердечным выбросом (минутным объёмом). Измеряя объём сердца, можно представить, что этот объём состоит из объёма четырёх камер сердца и объёма самой сердечной мышцы. Согласно медицинским заключениям, масса сердца у человека в среднем составляет 310грамм, а у активно тренирующихся спортсменов колеблется в пределах 300-550 грамм.
- 1. Масса сердца зависит от объёма (согласно физической формулы m=с*V,где m-масса, с — плотность,V-объём).
- 2. Если учитывать, что плотность мускулатуры сердца больше единицы, то согласно формуле, следующей из вышеуказанной V=m/p, объём миокарда в миллилитрах чуть меньше его массы в граммах.
- 3. Пусть с =1,033 — приблизительное значение плотности сердечной мышцы, m=310грамм — значение массы сердца, тогда объём миокарда, вычисленный по формуле V=310/1,033 приблизительно равен 300мл.
В таблице 6 приведён заключительный этап расчёта объёма сердца.
- 4. Если взять диастолический объём сердца (графа1 таблицы6) и вычесть из него приблизительное значение объёма миокарда (графа2 таблицы6), то получим суммарный объём четырёх камер.
- 5. Если делить эту цифру на 4, получим приблизительно максимальный анатомический объём левого желудочка. Это можно назвать анатомическим ударным (систолическим) объёмом. Такие расчётные значения представлены в графе 3 таблицы 6.
Объём сердца (диастолический объём) у нетринерованных людей составляет в среднем 600-800 мл, а у спортсменов — до 1200 мл. Увеличение размеров сердца встречается у спортсменов-аэробников. Максимально известное значение 1700мл связано с названием «бычье сердце».
Фактически сердце никогда не опорожняется в систоле до конца. Если считать, что минимальный остаточный объём крови в конце систолы составляет 10-15мл, получим анатомо-физиологический максимум (графа4 таблицы 6).
Таблица 6
Зависимость теоретического максимума систолического объёма (СО) крови от величины сердца
| Диастолический объём сердца, мл | Предполагаемая масса миокарда, г | Анатомический СО, мл | Анатомо- физиологический максимум СО, мл |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
|
|
|
Графическое выражение зависимости максимальных систолических и минутных объёмов крови от диастолического объёма сердца (размера сердца) (HV) представлено на рисунке 2.
Рисунок 2 Максимальные теоретически возможные значения МОК и СО в зависимости от диастолического объёма сердца (HV)
Расчётный СО можно получить также зная СВ (МОК) и ЧСС. (СО=СВ/ЧСС) При максимально интенсивной физической нагрузке у спортсменов пульс приблизительно повышается до 180 уд/мин. Если допускать, что сердце при такой частоте сокращения способно сохранить максимальный систолический объём, получим значения СО, представленные в таблице7.
Таблица 7
Величина систолического объёма крови в зависимости от минутного объёма крови, при частоте сердечных сокращений 180 уд/мин
| МОК, л/мин | 36 | 34 | 32 | 30 | 28 | 26 | 24 | 22 | 20 | 18 | 16 |
| ЧСС | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 |
| СОК, мл | 36000/180=200 и т.д. | 188 | 177 | 166 | 155 | 144 | 133 | 122 | 111 | 100 | 89 |
Величины систолической функции миокарда вычисляются по различным формулам, с помощью которых специалист судит о работе сердца с учетом частоты его сокращений.
фракция выброса сердца
Систолический объем сердца, отнесенный к площади поверхности тела (м²), будет составлять сердечный индекс. Площадь поверхности тела вычисляется по специальным таблицам либо формуле. Помимо сердечного индекса, МОК и ударного объема, важнейшей характеристикой работы миокарда считается фракция выброса, которая показывает, какой процент конечно-диастолической крови уходит из сердца при систоле. Ее рассчитывают, поделив ударный объем на конечно-диастолический и умножив на 100%.
На конечно-диастолический объем и заполнение сердца кровью оказывают влияние:
- Количество циркулирующей крови;
- Масса крови, попадающей в правое предсердие из вен большого круга;
- Частота сокращений предсердий и желудочков и синхронность их работы;
- Длительность периода расслабления миокарда (диастолы).
Повышению минутного и ударного объема способствуют:
- Увеличение количества циркулирующей крови при задержке воды и натрия (не спровоцированных сердечной патологией);
- Горизонтальное положение тела, когда закономерно увеличивается венозный возврат к правым частям сердца;
- Физическая нагрузка и сокращение мышц;
- Психо-эмоциональное напряжение, стресс, сильное волнение (за счет возрастания пульса и усиления сократимости венозных сосудов).
Снижение сердечного выброса сопровождает:
- Кровопотерю, шоки, обезвоживание;
- Вертикальное положение тела;
- Возрастание давления в грудной полости (обструктивные болезни легких, пневмоторакс, сильный сухой кашель) или сердечной сумке (перикардиты, скопление жидкости);
- Гиподинамию;
- Обмороки, коллапс, прием препаратов, вызывающих резкое падение давления и расширение вен;
- Некоторые виды аритмий, когда камеры сердца сокращаются не синхронно и недостаточно заполняются кровью в диастолу (фибрилляция предсердий), выраженная тахикардия, когда сердце не успевает заполниться необходимым объемом крови;
- Патологию миокарда (кардиосклероз, инфаркт, воспалительные изменения, миокардиодистрофии, дилатационная кардиомиопатия и др.).
На показатель ударного объема левого желудочка оказывает влияние тонус вегетативной нервной системы, частота пульса, состояние сердечной мышцы. Такие частые патологические состояния, как инфаркт миокарда, кардиосклероз, дилатация сердечной мышцы при декомпенсированной недостаточности органа способствуют снижению сократимости кардиомиоцитов, поэтому сердечный выброс вполне закономерно будет снижаться.
Таким образом, на показатели минутного и УО влияют множество факторов, начиная от положения тела в пространстве, физической активности, эмоций и заканчивая самой разной патологией сердца и сосудов. При оценке систолической функции врач опирается на общее состояние, возраст, пол обследуемого, наличие или отсутствие структурных изменений миокарда, аритмий и др.
Заболевания сердца и аорты
Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.
На ваш вопрос ответит один из ведущих авторов сайта.
Факторы изменения показателя МОК
Минутный объем крови (МОК) зависит от тренированности и возраста человека. МОК следует определять для того, чтобы выяснить, насколько сердце справляется со своей функцией.
Показатель в первую очередь зависит от трех основных характеристик:
- ЧСС;
- систолического объема;
- величины венозного возврата.
Чтобы улучшить показатели, надо обратить внимание на свой образ жизни и подумать о профилактике. С возрастом СО сильно уменьшается, а при любой нагрузке увеличивается ЧСС.
МОК может подняться у спортсмена с 5 л за минуту почти до 20 л. Такие объемы может перекачивать только подготовленная длительными упражнениями сердечная мышца.
Действие постнагрузки
При повышении артериального давления или увеличении постнагрузки объем выбрасываемой крови тоже может вырастать. Это свойство было документально и экспериментально подтверждено уже много лет назад, что позволило внести соответствующие поправки в расчеты и формулы.
Если кровь из левого желудочка выбрасывается в условиях повышенного сопротивления, то на какое-то время объем остаточной крови в левом желудочке будет увеличиваться, повышается растяжимость миофибрилл, это увеличивает ударный объем, и как результат – повышается минутный объем крови сообразно правилу Франка-Старлинга. После нескольких таких циклов объем крови возвращается к исходному. Автономная нервная система – внешний регулятор сердечного выброса.
Давление желудочкового наполнения, изменение и сократимости могут изменить ударный объем. Центральное венозное давление и автономная нервная система являются факторами, управляющими сердечным выбросом.
Итак, мы рассмотрели понятия и определения, названные в преамбуле настоящей статьи. Надеемся, информация, представленная выше, будет полезна всем заинтересованным в озвученной теме людям.
Сердечная мышца сокращается за всю жизнь человека до 4 миллиардов раз, обеспечивая поступление в ткани и органы до 200 миллионов л крови. Так называемый сердечный выброс в физиологических условиях составляет от 3,2 до 30 л/минуту. Кровоток в органах изменяется, увеличиваясь вдвое, в зависимости от силы их функционирования, которая определяется и характеризуется несколькими гемодинамическими показателями.
Норма СО
Мы уже упоминали, что у обычного человека в расслабленном состоянии норма систолического объема выброса составляет около 65-70 мл. Она значительно меняется, когда человек активно занимается спортом и не пропускает тренировки. Максимальный СО наблюдается у легкоатлетов при значительной и длительной физической нагрузке.
Показатель нередко доходит до отметки 200 мл за систолу. Систолический и минутный объемы крови спортсмен должен у себя контролировать. Для этого нужно перед тренировкой и после нее измерять частоту сердечных сокращений.
МОК и спорт
Основной причиной изменения минутного объема кровообращения в здоровом организме считают физические нагрузки. Это могут быть занятия в тренажерном зале, пробежка, быстрая ходьба и т. д. Другим условием физиологического возрастания минутного объема можно считать волнение и эмоции, особенно, у тех, кто остро воспринимает любую жизненную ситуацию, реагируя на это учащением пульса.
При выполнении интенсивных спортивных упражнений ударный объем увеличивается, но не до бесконечности. Когда нагрузка достигла приблизительно половины от максимально возможной, ударный объем стабилизируется и принимает относительно постоянное значение. Такое изменение выброса сердца связывают с тем, что при ускорении пульса укорачивается диастола, а значит, камеры сердца не будут заполняться максимально возможным количеством крови, поэтому показатель ударного объема рано или поздно перестанет нарастать.
С другой стороны, работающие мышцы потребляют большое количество крови, которая не возвращается в момент спортивных занятий обратно к сердцу, уменьшая, таким образом, венозный возврат и степень заполнения камер сердца кровью.
Главным механизмом, определяющим норму ударного объема, считается растяжимость миокарда желудочков. Чем значительнее растянулся желудочек, тем больше крови в него поступит и тем выше будет сила, с которой он ее отправит в магистральные сосуды. При увеличении интенсивности нагрузки на уровень ударного объема в большей степени, чем растяжимость, влияет сократимость кардиомиоцитов — второй механизм, регулирующий значение ударного объема. Без хорошей сократимости даже максимально заполненный желудочек не сможет увеличить свой ударный объем.
Следует отметить, что при патологии миокарда механизмы, регулирующие МОК, приобретают несколько иное значение. К примеру, перерастяжение стенок сердца в условиях декомпенсированной сердечной недостаточности, миокардиодистрофии, при миокардитах и других заболеваниях не вызовет увеличения ударного и минутного объемов, так как миокард не имеет достаточной для этого силы, в результате систолическая функция снизится.
В период спортивной тренировки возрастает и ударный, и минутный объемы, но лишь влияния симпатической иннервации для этого мало. Повысить МОК помогает параллельно увеличивающийся венозный возврат за счет активных и глубоких вдохов, насосного действия сокращающихся скелетных мышц, повышения тонуса вен и кровотока по артериям мышц.
Возросший объем крови при физической работе помогает обеспечить питанием очень нуждающийся в этом миокард, доставить кровь к работающим мышцам, а также кожным покровам для правильной терморегуляции.
По мере усиления нагрузки увеличивается доставка крови к коронарным артериям, поэтому прежде чем приступить к тренировкам на выносливость, следует провести разминку и разогрев мышц. У здоровых людей пренебрежение этим моментом может пройти незаметно, а при патологии сердечной мышцы возможны ишемические изменения, сопровождающиеся болью в сердце и характерными электрокардиографическими признаками (депрессия сегмента ST).
Как определить систолический и минутный объемы точно?
МОК можно более точно определить с помощью следующих способов:
- Метода Фика.
- Ультразвуковой флоуметрии.
- Введения в кровь цветных индикаторов.
- Интегральной реографии. Реография — это метод, при котором регистрируется электрическое сопротивление тела вибрациям сверхвысоких частот. Эти частоты не вредят человеку, поэтому широко используются в медицинской практике.
Систолический объем можно высчитать, разделив минутный на личную норму частоты сердечных сокращений.
Электрические явления в сердце
Электрические явления, наблюдаемые в тканях при возбуждении, называют токамидействия. Они возникают и в работающем сердце. Зарегистрировать их можно с помощью электрокардиографа.
Наше тело является жидким проводником, поэтому биотоки сердца проводятся по всему телу и их можно зарегистрировать с поверхности кожи. Чтобы не мешали токи действия скелетных мышц, человека укладывают на кушетку, просят лежать спокойно и накладывают электроды.
Для регистрации трех стандартных биполярных отведений от конечностей электроды накладывают на кожу правой и левой руки — 1-е отведение, правой руки и левой ноги — 2-е отведение; левой руки и левой ноги — 3-е отведение
На рисунке: зубец Р отражает возбуждение обоих предсердий; QRST — возбуждение желудочков, от Р до Q — время прохождения возбуждения по предсердию; от Q до Т включительно — систола желудочков. Электрокардиография дает возможность детально исследовать изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения по проводящей системе сердца, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстрасистол, ишемию, инфаркт.
Как увеличить сердечный выброс?
Для увеличения СО спортсменам советуют проводить длительные физические тренировки средней интенсивности, при которых пульс не будет превышать 140-150 ударов в минуту.
Такие нагрузки позволят растянуть левый желудочек, но не увеличить массу сердца. Наращивать сердечную мышцу постоянно с помощью лишь силовых тренировок запрещено. Это вредно для органа и ведет к инфаркту.
Как регулируется этот процесс в миокарде
Сокращение мышцы сердца происходит, если концентрация кальция внутри клетки становится более 100 ммоль, меньшее значение имеет восприимчивость сократительного аппарата к кальцию.
В периоде покоя клетки ионы кальция пробиваются внутрь кардиомиоцита через L-каналы мембраны, а также выделяются внутри самой клетки в ее цитоплазму из саркоплазматического ретиккулума. За счет двойного пути поступления этого микроэлемента концентрация его быстро увеличивается, и это служит началом сокращения сердечного миоцита. Такой двойной путь «зажигания» характерен только для сердца. Если не будет поступления внеклеточного кальция, то сокращения сердечной мышцы не будет.
Гормон норэпинефрин, который выделяется из окончаний симпатических нервов, повышает скорость сокращений и сократимость сердца, таким образом увеличивая сердечный выброс. Это вещество относится к физиологическим инотропным агентам. Дигоксин – это лекарственный инотропный препарат, который используют в определенных случаях для лечения сердечной слабости.
Сердечная недостаточность в пожилом возрасте
В пожилом возрасте, если человек мало двигался в течение жизни, стенки его сердца истончаются, а систолический объем не превышает 20 мл. Это очень мало. Сердце не привыкло полностью опорожнять камеры, оно слабеет.
В итоге у пожилых людей начинается сердечная недостаточность. Когда клапаны повреждены, сердце не может работать в полную силу, и тогда кардиотренировки опасны.
Необходимо вести здоровый образ жизни и чаще гулять на свежем воздухе. Гипокинезия (обездвиженность) способствует старению организма, упадку сил и сердечной недостаточности.
Но ситуация будет иной, если человек старается не лениться и ходит в спортзал. Тренировки запускают определенный механизм — увеличение отрицательного давления в грудной клетке. Это приводит к увеличению венозного возврата к сердцу.
Проводящая система сердца.
1. синусно-предсердный узел, расположенный в области впадения полых вен;
2. предсердно-желудочковый узел, расположенный в правом предсердии, вблизи его границы с желудочками;
3. предсердно-желудочковый пучок (пучок Гисса) Он, начинаясь от одноименного узла, проходит межпредсердную и межжелудочковую перегородку и делится на две ножки — правую и левую (ножки Гисса) ножки опускаются под эндокардом по межжелудочковой перегородке к верхушке сердца, где ветвятся и в виде отдельных волокон (волокна Пуркинье) и распространяются под эндокардом по всему желудочку.
В сердце здорового человека возбуждение возникает в синусно-предсердном узле. По пучку атипических мышечных волокон оно распространяется к предсердно-желудочковому узлу, а от него по предсердно-желудочковому пучку — к миокарду желудочков. В предсердно-желудочковом узле скорость проведения возбуждения заметно снижается, поэтому предсердия успевают сократиться прежде, чем начнется систола желудочков.
Влияние тренировок
Для нормальной работы сердечной мышцы и клапанов обязательно нужны тренировки. У физически развитых людей сердце справляется с нагрузкой благодаря хорошему систолическому объему без увеличения числа сердечных сокращений в минуту.
Заниматься нужно в меру сил. Нельзя допускать, чтобы пульс во время кардиотренировок превышал 190-200 ударов в минуту.
Даже непрофессиональные и нерегулярные тренировки положительно влияют на сохранение СО крови и помогают сердцу адаптироваться к нагрузкам.
Нужно сказать, что систолический объем крови с возрастом уменьшается. Чтобы поддерживать свое здоровье и физическую силу, надо пробегать по 30 минут каждые 2-3 дня.
Шаги
Определение сердечного ритма
Возьмите секундомер или часы.
Сердечный ритм – это число сердечных сокращений в единицу времени. Обычно он измеряется за одну минуту. Сделать это очень просто, но вам понадобится устройство, которое будет точно отсчитывать секунды.
- Можно попытаться отсчитывать удары и секунды мысленно, но это будет неточно, так как вы будете сосредоточены на пульсе, а не на внутреннем ощущении времени.
- Лучше поставить таймер, чтобы сконцентрироваться только на подсчете ударов. Таймер есть в вашем смартфоне.
Найдите пульс.
Хотя на теле есть множество точек, где вы можете прощупать пульс, проще всего его найти на внутренней части запястья. Другое место – сбоку от горла, где находится яремная вена. Когда вы нащупаете пульс и будете четко ощущать его удары, положите на место биения указательный и средний пальцы другой руки.
- Обычно пульс лучше всего прощупывается с внутренней стороны запястья, на линии, мысленно проведенной от указательного пальца через запястье и примерно на 5 см выше первой складки на нем.
- Возможно, вам нужно будет немного переместить пальцы туда-сюда, чтобы найти, где пульс будет слышен четче всего.
- Можете слегка надавить пальцами на запястье, чтобы прощупать пульс. Однако если вам приходится давить слишком сильно, вы выбрали неудачно место. Попробуйте переместить пальцы в другую точку.
Начните считать количество ударов.
Когда вы нащупаете пульс, включите секундомер или же посмотрите на часы с секундной стрелкой, дождитесь, когда она дойдет до 12 и начните считать удары. Посчитайте число ударов за одну минуту (пока секундная стрелка не вернется на 12). Это число и есть ваш сердечный ритм.
- Если вам трудно считать удары в течение целой минуты, можете посчитать 30 секунд (пока секундная стрелка не окажется на 6), а затем умножить полученный результат на два.
- Также можно сосчитать удары за 15 секунд и умножить на 4.
Определение ударного объема
- Сделайте эхокардиограмму.
Сердечный ритм – это просто число ударов сердца в минуту, а ударный объем – это объем крови, перекачиваемый левым желудочком сердца с каждым ударом. Его измеряют в миллилитрах, и определить его гораздо сложнее. Для этого проводится специальное исследование под названием эхокардиография (эхо).
Рассчитайте площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ).
Выходной отдел левого желудочка – это область сердца, через которую кровь поступает в артерии. Чтобы рассчитать ударный объем, вам нужно знать площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ) и интеграл скорости потока в выходном отделе левого желудочка (ИС ВОЛЖ).
Определите интеграл скорости кровотока.
Интеграл скорости кровотока – это интеграл скорости, с которой кровоток проходит по сосуду или через клапан за определенное время. Чтобы вычислить ИС ВОЛЖ, специалист измерит поток с помощью допплер-эхокардиографии. Для этого он использует специальную функцию эхокардиографа.
Чтобы определить ИС ВОЛЖ, рассчитывают площадь под кривой аорты на импульсно-волновом допплере. Специалист может произвести многократные измерения, чтобы сделать вывод об эффективности работы вашего сердца.
- Рассчитайте ударный объем.
Для определения ударного объема крови нужно вычесть объем крови в желудочке перед ударом (конечный диастолический объем, КДО) из объема крови в желудочке в конце удара (конечного систолического объема, КСО). Ударный объем = КДО – КСО. Как правило, ударный объем связывают с левым желудочком, но он может относиться и к правому. Обычно ударный объем обоих желудочков одинаков.
Определите сердечный выброс.
Наконец, чтобы рассчитать сердечный выброс, умножьте сердечный ритм на ударный объем. Это довольно простое вычисление, позволяющее узнать количество крови, которое ваше сердце перекачивает за одну минуту. Формула имеет вид: Сердечный ритм x Ударный объем = Сердечный выброс. Например, если сердечный ритм составляет 60 ударов в минуту, а ударный объем равен 70 мл, получается:
Факторы, влияющие на сердечный выброс
Поймите, что означает сердечный ритм.
Вы лучше разберетесь в том, что такое сердечный выброс, если узнаете, что на него влияет. Самый непосредственный фактор – это сердечный ритм (пульс), то есть число сердечных сокращений в минуту. Чем чаще пульс, тем больше крови прокачивается по всему телу. Нормальная частота сердечных сокращений составляет 60–100 ударов в минуту. Если сердце бьется слишком медленно, это называется брадикардия – состояние, при котором сердце выбрасывает слишком мало крови в кровообращение.
Источник: MedLazaret.ru
