Насосная функция сердца это

Насосная функция сердца. Оценка насосной функции сердца

Насосная функция сердца это

При выслушивании сердца стетоскопом мы не можем отметить момент открытия клапанов, потому что в норме это сравнительно медленный и беззвучный процесс. Однако когда клапаны закрываются, их края вибрируют из-за резких изменений давления; при этом возникают звуки, которые распространяются в грудной клетке во всех направлениях.

Во время сокращения желудочков первым возникает звук, связанный с закрытием А-В клапанов. Этот звук, низкочастотный и продолжительный, называют первым тоном сердца. Когда в конце систолы закрываются полулунные клапаны аорты и легочной артерии, слышен громкий хлопок. Этот звук, высокочастотный и короткий, называют вторым тоном сердца.

Работа сердца в течение одного сердечного цикла— это количество энергии, которое сердце преобразует в полезную работу, перекачивая ударный объем крови в артерии. Чтобы рассчитать работу сердца за минуту, необходимо работу, произведенную за один сердечный цикл, умножить на частоту сердечных сокращений.

Сердце совершает два вида работы: (1) большая часть энергии затрачивается на продвижение крови из венозной системы с низким давлением в артериальную систему с высоким давлением (так называемая внешняя работа); (2) меньшая часть энергии затрачивается на сообщение ускорения кровотоку в аорте и легочной артерии во время изгнания крови из желудочков (так называемая кинетическая составляющая работы сердца).

Внешняя работа правого желудочка в норме составляет 1/6 работы левого желудочка, что связано с шестикратной разницей уровней систолического давления левого и правого желудочков. Кинетическая составляющая работы каждого желудочка пропорциональна массе изгнанной крови, умноженной на квадрат скорости ее изгнания.

Обычно кинетическая составляющая работы левого желудочка не превышает 1% общих затрат и не учитывается при расчетах. Но в ряде патологических случаев, например при аортальном стенозе, когда скорость кровотока через стенози-рованные клапаны резко возрастает, более 50% общих энергозатрат расходуется на этот вид работы.

Изменения объема левого желудочка и колебания давления в левом предсердии, левом желудочке и аорте в течение сердечного цикла. I — начало систолы предсердий; II — начало систолы желудочков; III — момент раскрытия полулунных клапанов; IV — конец систолы желудочков и момент закрытия полулунных клапанов; V — раскрытие атриовентрикулярных клапанов.

Опускание линии, показывающей объем желудочков, соответствует динамике их опорожнения.

Оценка насосной функции сердца

На рисунке представлена диаграмма, которая помогает понять механизм насосной функции левого желудочка. Особое значение имеют две кривые с обозначениями «диастолическое давление» и «систолическое давление». Это так называемые кривые «объем-давление».

Диастолическое давление измеряется перед самым началом сокращения желудочка, каждый раз в условиях все большего объема крови, наполняющей сердце. Этот показатель называют конечно-диастолическим давлением желудочка.
Систолическое давление регистрируется во время сокращения желудочков также при разном уровне наполнения его кровью.

При увеличении объема желудочка до 150 мл диастолическое давление существенно не меняется. Это значит, что наполнение желудочка кровью происходит легко, не встречая существенного сопротивления.

Наполнение желудочка объемом крови большим, чем 150 мл, приводит ко все большему увеличению диастолического давления.

Это связано с ограниченной возможностью желудочка растягиваться: с одной стороны, в состав стенки желудочка входит малорастяжимая фиброзная ткань, а с другой — сердце окружено перикардом, заполненным несжимаемой жидкостью.

Во время сокращения желудочка систолическое давление растет даже при незначительном увеличении объема крови и достигает максимальной величины при объеме 150-170 мл.

Дальнейшее увеличение объема крови в желудочке приводит к снижению систолического давления.

Это связано с перерастяжением миокарда, при котором нити актина и миозина в миофибриллах расходятся слишком далеко и взаимодействуют слишком слабо.

Интересно, что максимальный уровень систолического давления в левом желудочке сердца здорового человека лежит между 250 и 300 мм рт. ст.. Этот уровень широко варьирует у разных людей и, кроме того, зависит от нервных влияний. В правом желудочке максимальный уровень систолического давления лежит между 60 и 80 мм рт. ст.

Диаграмма «объем-давление» в течение сердечного цикла. Работа сердца. Красные стрелки на рисунке формируют петлю, которую называют рабочей диаграммой «объем-давление» во время сердечного цикла.
Диаграмма характеризует нормальную насосную функцию левого желудочка и может быть разделена на 4 фазы.

Фаза I. Период наполнения. На диаграмме эта фаза начинается от уровня наполнения желудочка 45 мл и диастолического давления 0 мм рт. ст.; 45 мл — это объем крови, оставшийся в желудочке после предыдущего сокращения, который называют конечно-систолическим объемом.

За счет притока крови из предсердия объем желудочка увеличивается на 70 мл и достигает 115 мл. Это так называемый конечно-диастолический объем.

Таким образом, диаграмма «объем-давление» во время фазы I соответствует красной стрелке «I», показывая увеличение объема крови в левом желудочке до 115 мл и диастолического давления — до 5 мм рт. ст.

Фаза II. Период изоволюмического сокращения. Во время этой фазы объем крови в желудочке не меняется, поскольку все клапаны закрыты. Однако внутрижелудочковое давление увеличивается до уровня давления в аорте, т.е. до 80 мм рт. ст., на что указывает красная стрелка «II».

Фаза III. Период изгнания. Во время изгнания систолическое давление растет, т.к. сокращение желудочка продолжается. В то же время объем желудочка уменьшается, поскольку аортальные клапаны открыты и кровь из желудочка поступает в аорту. Стрелка «III» на диаграмме отражает эти изменения.

Фаза IV. Период изоволюмического расслабления. В конце периода изгнания аортальные клапаны закрываются и давление в желудочке падает до уровня диастолического. Стрелка «IV» на диаграмме отражает снижение давления в желудочке без каких-либо изменений его объема.

Итак, левый желудочек вернулся к своему начальному состоянию с объемом крови 45 мл и давлением 0 мм рт. ст. Читатель, хорошо знакомый с законами физики, без труда поймет, что площадь, ограниченная стрелками диаграммы, отражает внешнюю работу левого желудочка в течение одного цикла сокращения.

В условиях эксперимента диаграмма «объем-давление» позволяет рассчитать внешнюю работу, выполняемую сердцем.

Когда сердце перекачивает большой объем крови, рабочая площадь диаграммы увеличивается.

Она увеличивается вправо, потому что желудочек заполняется большим объемом крови в диастолу; она увеличивается вверх, потому что желудочек, сокращаясь сильнее, создает более высокое давление; наконец, площадь диаграммы увеличивается влево, потому что желудочек, сокращаясь сильнее, оставляет меньший конечно-систолический объем крови, особенно под влиянием симпатических нервов.

– Также рекомендуем “Преднагрузка и постнагрузка на сердце. Механизм Франка-Старлинга”

Оглавление темы “Сердечная мышца. Сократительная функция мышцы сердца”:
1. Сердечная мышца. Физиология сердечной мышцы
2. Потенциал действия сердечной мышцы. Скорость проведения импульса в сердечной мышце
3. Связь между возбуждением и сокращением сердца. Роль ионов кальция в сокращении сердца
4. Сердечный цикл. Связь электрокардиограммы и сердечного цикла
5. Насосная функция желудочков. Функции желудочков сердца
6. Функция и физиология клапанов сердца. Кривая аортального давления
7. Насосная функция сердца. Оценка насосной функции сердца
8. Преднагрузка и постнагрузка на сердце. Механизм Франка-Старлинга
9. Внешняя регуляция насосной функции сердца. Вегетативная регуляция сердца
10. Влияние калия и кальция на сердце. Влияние температуры тела на сердце

Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/543.html

Насосная функция сердца это

Насосная функция сердца это

Хотя сердцу присущ автоматизм, на его деятельность существенное влияние мо­гут оказывать нервные импульсы, исходящие как из симпатического, так и из парасим­патического отделов вегетативной нервной системы.

Эти импульсы позволяют нам приспособить деятельность сердечного насоса к изменяющимся гомеостатическим по­требностям организма. Все отделы сердца обильно иннервированы адренергическими симпатическими волокнами.

При возбуждении эти симпатические нервные оконча­ния выделяют норадреналин на мышечные клетки.

Норадреналин взаимодействует с бета-адренергическими рецепторами в клетках миокарда, что увеличивает частоту сердечных сокращений, скорость проведения потенциала действия и силу сокраще­ния, В целом возбуждение симпатических нервов ведет к усилению насосной деятель­ности сердца.

Волокна холинергических парасимпатических нервов подходят к сердцу от блуж­дающего нерва и иннервируют SА-узел, АV узел и предсердную мускулатуру.

При возбуж­дении эти парасимпатические нервные окончания выделяют ацетилхолин на мышечные клетки.

Ацетилхолин взаимодействует с мускариновыми рецепторами, расположенными на клетках миокарда, что ведет к уменьшению числа сердечных сокращений (SА узел) и скорости проведения потенциала действия (АV узел).

Парасимпатические нервы могут также уменьшать силу сокращения предсердных, но не желудочковых мышечных волокон. В целом активация парасимпатической системы ведет к ослаблению деятельности сердечного насоса. Обычно усиление актив­ности парасимпатического отдела сопровождается снижением активности симпати­ческого отдела, и наоборот.

Необходимые условия для эффективной насосной функции сердца

Для того чтобы насосная функция желудочков сердца была достаточно эффек­тивной, пять следующих основных аспектов его деятельности должны осуществлять­ся должным образом.

  1. Сокращения отдельных клеток сердечной мышцы должны происходить синх­ронно через равные интервалы времени (не аритмично).

  2. Клапаны должны открываться полностью (не должно быть стеноза).

  3. В закрытом состоянии клапаны не должны пропускать жидкость (не должно быть их недостаточности или регургитации).

  4. Сокращения миокарда должны быть сильными (не должно быть его недоста­точности).

  5. Во время диастолы желудочки должны адекватно наполняться.

  6. В последующих главах мы в деталях изучим, как данные условия удовлетворяют­ся в процессе нормальной деятельности сердца.

СЕРДЕЧНЫЙ НАСОС

Левый сердечный насос

Механическая функция сердца может быть описана посредством изменений дав­ления, объема и кровотока, которые происходят во время каждого сердечного цикла.

Сердечным циклом называют одну полную последовательность сокращения и расслаб­ления сердца. Механические явления сердечного цикла левой половины сердца, про­исходящие в норме, представлены на рис. 4-1.

Этот важный рисунок объединяет боль­шое количество информации, и его следует тщательно изучить.

Диастола желудочков. Диастолическая фаза сердечного цикла начинается с открытия атриовентрикулярных (АV) клапанов. Как показано на рис. 4-1, митраль­ный клапан открывается, когда давление в левом желудочке падает ниже давления в левом предсердии, после чего начинается период наполнения желудочка.

Кровь, кото­рая до этого накапливалась в предсердии за закрытым митральным клапаном, быстро опорожняется в желудочек, что вызывает первоначальное падение давления в пред­сердии.

Позже давление в обеих камерах медленно одновременно поднимается по мере того, как предсердие и желудочек продолжают одновременно наполняться кровью, возвращающейся в сердце через вены.

Сокращение предсердий начинается ближе к концу желудочковой диастолы де­поляризацией мышечных клеток предсердия, что порождает зубец Р на электрокарди­ограмме. По мере того, как мышечные клетки предсердия развивают напряжение

сокращаются, давление в предсердии увеличивается, и дополнительное количество крови вытесняется в желудочек. При нормальной частоте сердцебиений сокращение предсердий не является необходимым условием для адекватного наполнения желудоч­ков. Это видно на рис.

4-1, так как желудочек почти достигает своего максимального или конечно-диастолического объема прежде, чем начинается сокращение предсер­дий.

Роль сокращения предсердий в наполнении желудочков кровью становится зна­чительнее при увеличении частоты сердечных сокращений, так как временной проме­жуток для пассивного наполнения укорачивается по мере нарастания частоты сердечных сокращений.

Обратите внимание, что на протяжении диастолы величины давления в предсердии и желудочке практически одинаковы. Дело в том, что в норме открытый митральный клапан оказывает очень незначительное сопротивление крово­току и, в результате этого, для наполнения желудочка необходима лишь незначитель­ная разница давления между предсердием и желудочком.

Систола желудочков. Систола желудочков начинается, когда потенциал дей­ствия проходит через АV узел и распространяется по мускулатуре желудочков — данное явление на электрокардиограмме представлено комплексом QRS. Сокращение мышечных клеток желудочков вызывает увеличение внутрижелудочкового давления выше, чем в предсердии, что приводит к резкому закрытию АV клапана.

Давление в левом желудочке продолжает резко возрастать по мере усиления его сокращения. Когда давление в левом желудочке превышает давление в аорте, открыва­ется аортальный клапан.

Период между закрытием митрального клапана и открытием аортального называется фазой изометрического сокращения, так как в течение это­го промежутка времени желудочек представляет собой закрытую камеру с неизмен­ным объемом крови. Изгнание крови из желудочка начинается с открытием аорталь­ного клапана.

На раннем этапе изгнания кровь быстро поступает в аорту, что приводит к повышению давления в ней. Давление одновременно увеличивается как в желудочке, так и в аорте, так как мышечные клетки желудочка продолжают сокращаться на ран­нем этапе систолы. Этот период часто называют фазой быстрого изгнания.

Давление в левом желудочке и аорте в конечном итоге достигает максимума и носит название максимального систолического давления. В этот момент сила сокра­щения мускулатуры желудочка начинает ослабевать. Сокращение мышцы и процесс изгнания продолжаются, но уже с меньшей скоростью.

Давление в аорте начинает снижаться, потому что кровь покидает аорту и крупные артерии быстрее, чем кровь поступает из левого желудочка.

В процессе изгнания между левым желудочком и аор­той разность давления не велика, поскольку отверстие аортального клапана так значи­тельно, что оно оказывает крайне малое сопротивление кровотоку.

В конечном итоге сила сокращения желудочка уменьшается до такой степени, что давление в желудочке падает ниже давления в аорте. Это вызывает резкое закры­тие аортального клапана.

Небольшое падение, называемое дикротической выемкой, появляется на графике давления в аорте, так как небольшой объем крови должен возвратиться из аорты обратно, чтобы заполнить лепестки аортального клапа­на при закрытии. Обратите внимание, что во время систолы желудочка кровь продол­жает возвращаться в сердце и заполнять предсердие.

Таким образом, давление в пред­сердии прогрессивно возрастает во время систолы желудочка до величины, которая обеспечивает быстрое наполнение желудочка после открытия АV клапана при начале нового сердечного цикла.

После закрытия аортального клапана давление в желудочке быстро уменьшается по мере расслабления его мускулатуры. В течение короткого промежутка времени, называемого периодом изометрического расслабления, митральный клапан также закрыт.

В конечном итоге внутрижелудочковое давление падает ниже предсердного, АV клапан открывается и начинается новый сердечный цикл. Объем крови в желудоч­ке достигает своего минимума или конечно-систолического объема в момент закры­тия аортального клапана.

Количество крови, выбрасываемой из желудочка во время одного сокращения, ударный объем, равняется конечно-диастолическому объему же­лудочка минус конечно-систолический объем желудочка.

Во время систолы аорта растягивается, так как в это время в нее поступает боль­шее количество крови, чем покидает ее. Во время диастолы артериальное давление поддерживается за счет эластической тяги стенок аорты и других крупных артерий.

Тем не менее давление в аорте постепенно снижается во время диастолы, по мере того, как кровь из аорты переходит в системное сосудистое русло.

Самая низкая величина давления в аорте, которая отмечается в конце диастолы, называется диастолическим давлением. Разница между диастолическим и максимальным систолическим давлением в аорте носит название артериального пульсового давления.

Типичные величины для систолического и диастолического давления в аорте составляют 120 и 80 мм рт. ст., соответственно.

При нормальной частоте сердечных сокращений в покое около 70 уд/мин при­мерно две трети длительности сердечного цикла занимает диастола и одну треть — систола. При увеличении частоты сердечных сокращений как диастолический, так и систолический промежуток времени сокращаются.

Длительность потенциала действия уменьшается, и скорость проведения импульса возрастает. Также увеличивается ско­рость сокращения и расслабления.

Данное укорочение систолического промежутка способно сделать более выраженными потенциальные нежелательные эффекты уве­личения частоты сердечных сокращений на время диастолического наполнения.

Источник: studfile.net

Источник: https://naturalpeople.ru/nasosnaja-funkcija-serdca-jeto/

Показатели насосной функции сердца и сократимости миокарда

Насосная функция сердца это

Работа сердца характеризуется многими показателями. В частности, функция проводящей системы – частотой, ритмом сокращения сердца, длительностью интервала PQ на ЭКГ.

Состояние возбудимости и проводимости миокарда желудочков характеризуется рядом показателей ЭКГ, описанных выше; состояние клапанного аппарата сердца – звуками сердца, может оцениваться визуально при УЗИ сердца.

Показателями насосной функции сердца являются сердечные объемы, минутный объем кровотока и давление крови в артериях.

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 круги кровообращения 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).

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 (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Конечно-диастолический объем крови и его составные части

Конечно-систолический объем крови, остающейся в полости желудочков к концу систолы (КСО, в покое менее 50% от КДО или около 50-60 мл)

Конечно-диастолический объем крови (КДО – 130-150 мл)

Венозный возврат – объем крови, притекшей в полость желудочков из вен во время диастолы (в покое около 70-80 мл)

Дополнительный объем крови, поступающей в желудочки во время систолы предсердий (в покое около 10% от КДО или до 15 мл)

Конечно-систолический объем (КСО) – это количество крови, остающееся в желудочке сразу после систолы. 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 показателя 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).

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 тот же промежуток времени протекает одинаковый объем крови. В покое МОК равен 4-6 л, при физической нагрузке он может достигать 20- 25 л, а у спортсменов – 30 л и более.

Сердечный индекс (СИ) – отношение минутного объема кровотока к площади поверхности тела (5):

В норме СИ – 3~4 л/мин/м2.

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.

Источник: https://studref.com/505744/meditsina/pokazateli_nasosnoy_funktsii_serdtsa_sokratimosti_miokarda

ЗнанияМед
Добавить комментарий