Систолический индекс норма

Систолический индекс норма

В клинической литературе чаще используют понятие «минутный объем кровообращения» (МОК).

Минутный объем кровообращения характеризует общее количество крови, перекачиваемое правым и левым отделом сердца в течение одной минуты в сердечно-сосудистой системе. Размерность минутного объема кровообращения — л/мин или мл/мин. Чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий на величину МОК, его выражают в виде сердечного индекса. Сердечный индекс — это величина минутного объема кровообращения, деленная на площадь поверхности тела в м . Размерность сердечного индекса — л/(мин • м2).

В системе транспорта кислорода аппарат кровообращения является лимитирующим звеном, поэтому соотношение максимальной величины МОК, проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в условиях основного обмена дает представление о функциональном резерве сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв сердца в его гемодинамической функции. Гемодинамический функциональный резерв сердца у здоровых людей составляет 300—400 %. Это означает, что МОК покоя может быть увеличен в 3—4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв выше — он достигает 500—700 %.

Для условий физического покоя и горизонтального положения тела испытуемого нормальные величины минутного объема кровообращения ( МОК ) соответствуют диапазону 4—6 л/ мин (чаще приводятся величины 5—5,5 л/мин). Средние величины сердечного индекса колеблются от 2 до 4 л/(мин • м2) — чаще приводятся величины порядка 3—3,5 л/(мин • м2).

Рис. 9.4. Фракции диастолической емкости левого желудочка.

Поскольку объем крови у человека составляет только 5—6 л, полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК у здорового человека может увеличиваться до 25— 30 л/мин, а у спортсменов — до 30—40 л/мин.

Факторами, определяющими величину величины минутного объема кровообращения ( МОК ), являются систолический объем крови, частота сердечных сокращений и венозный возврат крови к сердцу.

Систолический объем крови. Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца, обозначают как систолический, или ударный, объем крови.

В покое объем крови, выбрасываемый из желудочка, составляет в норме от трети до половины общего количества крови, содержащейся в этой камере сердца к концу диастолы. Оставшийся в сердце после систолы резервный объем крови является своеобразным депо, обеспечивающим увеличение сердечного выброса при ситуациях, в которых требуется быстрая интенсификация гемодинамики (например, при физической нагрузке, эмоциональном стрессе и др.).

Таблица 9.3. Некоторые параметры системной гемодинамики и насосной функции сердца у человека (в условиях основного обмена)

Величина систолического (ударного) объема крови во многом предопределена конечным диастолическим объемом желудочков. В условиях покоя диастолическая емкость желудочков сердца подразделяется на три фракции: ударного объема, базального резервного объема и остаточного объема. Все эти три фракции суммарно составляют конечно-диастолический объем крови, содержащийся в желудочках (рис. 9.4).

После выброса в аорту систолического объема крови оставшейся в желудочке объем крови — это конечно-систолический объем. Он подразделяется на базальный резервный объем и остаточный объем. Базальный резервный объем — это количество крови, которое может быть дополнительно выброшено из желудочка при увеличении силы сокращений миокарда (например, при физической нагрузке организма). Остаточный объем — это то количество крови, которое не может быть вытолкнуто из желудочка даже при самом мощном сердечном сокращении (см. рис. 9.4).

Величина резервного объема крови является одной из главных детерминант функционального резерва сердца по его специфической функции — перемещению крови в системе. При увеличении резервного объема, соответственно, увеличивается максимальный систолический объем, который может быть выброшен из сердца в условиях его интенсивной деятельности.

Регуляторные влияния на сердце реализуются в изменении систолического объема путем воздействия на сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем снижается.

У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 60 до 90 мл (табл. 9.3).

Сердечный выброс, его фракции. Систолический и минутный объемы крови. Сердечный индекс

Систолический и минутный объемы крови

Нагнетательная функция сердца. Последовательность периодов и фаз сердечного цикла

Систола, диастола и общая пауза предсердий и желудочков в норме согласованы и составляют цикл работы сердца, который длится 0,75–1,0 с (в среднем 0,8 с, при сокращения сердца 75 ударов в мин). Сердечный цикл начинается систолой предсердий продолжительностью 0,1 с. По ее окончании наступает систола желудочков продолжительностью 0,33 с. Предсердия в это время находятся в состоянии диастолы, которая продолжается 0,7 с. Систола желудочков сменяется их диастолой длительностью 0,47 с. За 0,1 с. до окончания диастолы желудочков наступает новая систола предсердий.

Нагнетательная функция сердца. Предсердия выполняют роль резервуара. Во время систолы желудочков они собирают кровь из вен. Затем она перетекает в желудочки во время их диастолы. Желудочки выполняют роль насоса, нагнетающего кровь под давлением в артериальную систему. В норме ток крови в полостях сердца происходит только в одном направлении: из предсердий в желудочки и из желудочков в сосуды.

Первыми сокращаются предсердия. В начале их сокращения отверстия вен суживаются и кровь не может возвратиться в вены. Желудочки в это время расслаблены, давление в них ниже, чем в предсердиях и кровь поступает в них. Движение крови из желудочков в артерии обусловлено наличием в сердце атриовентрикулярных и полулунных клапанов. Атриовентрикулярные клапаны расположены между предсердиями и желудочками: 3-х створчатый в правой половине сердца; 2-х створчатый или митральный в левой.

Клапаны препятствуют возврату крови из сокращающих желудочков в предсердия. Сухожильные нити не позволяют клапанам вывернутся в сторону предсердий.

Полулунные клапаны — расположены в начале аорты (аортальной) и легочной (пульмонарной) артерии. Аортальный клапан расположен в левом желудочке, пульмональный клапан — в правом.

Во время систолы желудочков давление крови в них возрастает, полулунные клапаны открываются, кровь поступает в артерии. При расслаблении желудочков давление в них становится ниже, чем в сосудах, и, устремляясь обратно в желудочки, кровь закрывает полулунные клапаны.

Наполнение сердца кровью происходит под влиянием ряда факторов:

· остаток движущей силы от предыдущего сокращения сердца;

· присасывание крови грудной клеткой при вдохе, когда происходит увеличение отрицательного давления в плевральной щели;

· сокращение скелетных мышц при движении, когда вены сдавливаются и кровь проталкивается к сердцу;

· наличие клапанов в венах обеспечивает односторонний ток крови к сердцу;

· оттягивание предсердно-желудочковой перегородки при систоле желудочков способствует расширению предсердий, срабатывает засасывающий эффект.

В диастолу желудочки наполняются на 70% кровью. При систоле предсердий еще добавляется 30%. Предсердия имеют малую нагнетательную функцию, легко растяжимы.

Последовательность периодов и фаз сердечного цикла. При одновременной графической регистрации ЭКГ, артериального давления, фонокардиограммы, сфигмограммы пульсовой волны и других явлений, сопровождающих сердечную деятельность, можно определить длительность фаз сердечного цикла и оценить сократительные функции сердца. Данный метод называется поликардиографией.

Поликардиография

1 — первый тон сердца, 2 — второй тон сердца, 3 — третий тон сердца,

4 — четвертый тон сердца

Сердечный цикл начинается систолой предсердий, которая продолжается 0,1 с (рисунок 1.15). Неодновременность охвата возбуждением кардиомиоцитов правого и левого предсердий приводит к формированию зубца Р на ЭКГ.

После систолы предсердий (давление в них в это время составляет 5–8 мм рт. ст.) наступает систола желудочков (0,33 с). Она разделяется на несколько периодов и фаз.

Период напряжения продолжается 0,08 с и включает фазы:

· фазу асинхронного сокращения (0,05 с). Эта фаза по времени совпадает с регистрацией на ЭКГ зубца Q и восходящей части зубца R. Возбуждение и сокращение распространяется по миокарду желудочков неодновременно, еще не все мышечные волокна охвачены возбуждением. Давление в желудочках близко к 0. К концу фазы при охвате сокращением всех волокон миокарда давление быстро нарастает. Под давлением крови створчатые клапаны закрываются, возникает I тон систолический, заканчивается фаза асинхронного и начинается фаза изометрического сокращения.

· фазу изометрического (изоволюмического) сокращения длится около 0,03 с. ее осуществление совпадает с промежутком времени, в который регистрируется нисходящая часть зубца R и начало зубца S на ЭКГ. Смещение створок и крови в сторону предсердий повышает в них давление. В эту фазу давление в желудочках повышается до 70–80 мм рт. ст. в левом и до 15–20 мм рт. ст. в правом. Полулунные и створчатые клапаны в это время закрыты. При этом увеличивается только напряжение волокон миокарда (не длина). Объем крови не меняется, он постоянен. Давление в желудочках продолжает повышаться, левый желудочек становится округлым, ударяет по внутренней поверхности грудной клетки. Это сопровождается возникновением сердечного толчка в 5 межреберье слева от среднеключичной линии (у мужчин). К концу периода давление в желудочках становится выше, чем в аорте и легочной артерии. Створки полулунных клапанов раскрываются и кровь поступает в сосуды. Наступает следующий период.

Читайте также  Пролапс аортального клапана

Период изгнания крови. Он включает:

· фазу быстрого изгнания крови (0,12 с). Осуществляется в промежуток времени, когда на ЭКГ регистрируется окончание зубца S и изоэлектрическая часть интервала SТ до начала зубца Т.

· фазу медленного изгнания крови (0,13 с). Эта фаза происходит в промежуток времени, когда на ЭКГ регистрируется зубец Т.

Давление в желудочках повышается до 120–130 мм рт. ст. в левом и до 25 мм рт. ст. в правом желудочке.

В конце медленного изгнания крови наступает расслабление желудочков. Завершение систолы и начало диастолы приходится на момент окончания зубца Т. В начале диастолы давление в желудочках понижается. Кровь устремляется обратно в желудочки и закрывает полулунные клапаны, возникает II тон диастолический.

Затем следует диастола желудочков (0,47 с). Она подразделяется на следующие периоды и фазы.

Период протодиастолический (0,04 с). Это время от начала расслабления желудочков до закрытия полулунных клапанов.

Период изометрического (изоволюмического)расслабления (0,08 с). Давление в желудочках снижается до 0. Створчатые клапаны еще закрыты, объем оставшейся крови и длина волокон миокарда не изменяются. Давление в желудочках к концу периода становится ниже, чем в предсердиях, створчатые клапаны открываются, кровь поступает в желудочки. Наступает следующий период.

Период наполнения желудочков кровью (0,25 с). Он включает:

· фазу быстрого наполнения (0,08 с) желудочков кровью. При этом появляются III тон сердца.

· фазу медленного наполнения (0,17с) желудочков кровью.

Затем наступает пресистолический период (0,1 с) Этот период иногда называют периодом дополнительного наполнения желудочков во время систолы предсердий. После этого периода начинается новая систола предсердий и регистрируется IV тон сердца.

Длительность диастолы необходима для:

1) обеспечения исходной поляризации клеток миокарда, за счет времени работы Na-K-насоса;

2) обеспечения удаления ионов Са ++ из саркоплазмы;

3) обеспечения ресинтеза гликогена;

4) обеспечения ресинтеза АТФ;

5) обеспечения диастолического наполнения сердца кровью

Сердечный выброс, его фракции. Систолический и минутный объемы крови. Сердечный индекс

Важную характеристику насосной функции сердца дает ударный объем (УО), называемый также систолическим объемомкрови или систолическим выбросом.

Ударный объем крови – количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артериальную систему за одну систолу. При сокращении сердца равном 75 ударов в мин он составляет 65–70 мл, при работе увеличивается до 125 мл. У спортсменов в покое он составляет 100 мл, при работе возрастает до 180 мл.

Количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артерии в минуту является важным показателем функционального состояния ССС и называется минутным объемом крови (МОК). Он одинаков для обоих желудочков и в покое равен 4,5–5 л.

Определение МОК и УО широко применяется в клинике.

Объем крови полости желудочка, который она занимает перед его систолой (120–130 мл) составляет конечно-диастолический объем (КДО).

Конечно-систолический объем (КСО) —это количество крови, остающееся в желудочке сразу после систолы. В покое он составляет менее 50% от КДО, или 50-60 мл. Часть этого объема крови является резервным объемом.

Резервный объем реализуется при увеличении УО при нагрузках. В норме он составляет 15–20% от КДО.

Объем крови в полостях сердца, остающийся при полной реализации резервного объема, при максимальной систоле составляет остаточный объем. УО и МОК величины непостоянные. При мышечной деятельности МОК возрастает до 30–38 л за счет учащения сокращений сердца и увеличения УО.

Ряд показателей используется для оценки сократимости сердечной мышцы. К ним относятся: фракция выброса, скорость изгнания крови в фазу быстрого наполнения, скорость прироста давления в желудочке в период напряжения (измеряется при зондировании желудочка).

Фракция выброса (ФВ) — выраженное в процентах отношение УО ударного объемакрови к конечно-диастолическому объему желудочка. ФВ в покое у здорового человека 50-75%, а при физической нагрузке может достигать 80%.

Скорость изгнания крови измеряется методом Доплера 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%, уменьшение скорости изгнания крови, скорости прироста давления свидетельствуют о понижении сократимости миокарда и возможности развития недостаточности насосной функции сердца.

Величина МОК, деленная на площадь поверхности тела в м 2 определяется как сердечный индекс (л/мин/м 2 ).

СИ = МОК/S (л/мин×м 2 )

Он является показателем насосной функции сердца. В норме сердечный индекс составляет 3–4 л/мин×м 2 .

МОК, УО и СИ объединяют общим понятием сердечный выброс.

Работа (А) выполняемая левым желудочком сердца за время одного сердечного цикла, равна произведению среднего давления (Р) в аорте на ударный объем:

В покое за одну систолу левый желудочек совершает работу около 1Н/м (1Н=0,1кг), а правый желудочек приблизительно в 7 раз меньшую.

Таким образом, работа сердца определяется 2-мя факторами:

1. количеством притекающей к нему крови;

2. сопротивлением сосудов при изгнании крови в артерии (аорту и легочную артерию). Когда сердце не может при данном сопротивлении сосудов перекачать всю кровь в артерии, возникает сердечная недостаточность.

Различают 3 варианта сердечной недостаточности:

1. недостаточность от перегрузки (объемом или давлением), когда к сердцу с нормальной сократительной способностью предъявляются чрезмерные требования при пороках сердца, артериальной гипертензии;

2. недостаточность сердца при повреждении миокарда: нарушение коронарного кровообращения, инфекции, интоксикации, авитаминозы (при этом снижается сократительная функция сердца);

3. смешанная форма недостаточности — дистрофических изменениях в миокарде и др.

Дата добавления: 2019-07-17 ; просмотров: 150 ;

Сердечный индекс

Исследование здоровья человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями нуждается в определении «запасов» и функциональных возможностей. Особенно важны подобные характеристики в подборе тактики лечения тяжелых случаев, кардиогенного и токсического шока, при подготовке к оперативным вмешательствам на сердце.

Сердечный индекс не измеряется каким-либо прибором. Он относится к группе расчетных показателей. Это означает, что для его определения необходимо знать другие величины.

Какие показатели необходимо измерить для расчета сердечного индекса?

Для определения сердечного индекса нужны:

  • объем кровообращения в одну минуту — объем крови проталкиваемый обоими желудочками за время 1 мин;
  • общая площадь поверхности тела исследуемого человека.

Минутный объем кровообращения или сердечный выброс — измеряемый показатель. Его определяют с помощью специальных датчиков, находящихся на конце плавающего катетера.

Методика называется «термодилюцией». Используется регистрация разведения и «согревания» введенного физраствора или глюкозы (необходимо 5–10 мл) комнатной температуры до внутренней температуры в кровяном русле. Компьютерные программы в состоянии зарегистрировать и быстро вычислить необходимые параметры.

Следует точно соблюдать требования к методике, поскольку нарушение приводит к неточным результатам:

  • вводить раствор быстро (в течение четырех секунд);
  • момент введения должен совпадать с максимальным выдохом;
  • провести 2 измерения и взять средний показатель, при этом разница не должна превышать 10%.

Чтобы рассчитать площадь общей поверхности человеческого тела, используют формулу Дю Буа, в которой скорректированные коэффициентами измеренные в кг вес тела и рост в метрах умножают на стандартный коэффициент 0,007184.

Общий вид формулы площади тела (S) в м2:
(вес х 0,423) х (рост х 0,725) х 0,007184.

Формула и расшифровка

Поэтому он повышается при увеличении выброса в случаях:

  • гипоксии тканей миокарда;
  • повышения содержания углекислоты в крови;
  • скоплении жидкой части крови (гиперволемии);
  • тахикардии;
  • повышения температуры тела;
  • ускоренного метаболизма;
  • стрессового состояния;
  • в начальной стадии шока.

Уменьшение сердечного индекса сопутствует:

  • шоковому состоянию в 3-й и более стадии;
  • тахикардии свыше 150 ударов за минуту;
  • глубокому наркозу;
  • снижению температуры тела;
  • большой острой кровопотере;
  • снижению жидкой части крови (гиповолемии).
Читайте также  Транзиторная ишемия миокарда у новорожденных лечение

В здоровом организме колебания индекса возможны за счет возрастных особенностей и пола.

Резервные границы показателя

В горизонтальном положении, находясь в покое, минутный объем здорового человека составляет в среднем 5–5,5 л/мин. Соответственно, при этих же условиях средний сердечный индекс будет 3–3,5 л/мин*м2.

При высоких физических нагрузках функциональные возможности сердечной мышцы возрастают до 300–400%. За минуту перекачивается 25–30 л крови.

Величина сердечного индекса изменяется прямо пропорционально.

Особенности оценки показателя

Сердечный индекс позволяет правильно подобрать лечение на разных стадиях шока и получить более точную диагностическую информацию.

Важно иметь в виду, что этот показатель никогда не оценивается самостоятельно. Он входит в группу гемодинамических величин в качестве равнозначимой информации совместно с:

  • давлением в артериях, венах, камерах сердца;
  • насыщением крови кислородом;
  • ударными индексами работы каждого желудочка;
  • показателем периферического сопротивления;
  • коэффициентами доставки и утилизации кислорода.

Особенности возрастных изменений

С возрастом изменяется минутный объем крови, от которого зависит сердечный индекс. Из-за замедления сокращений сердца увеличивается ударный объем (за одно сокращение). Так у новорожденного малыша он на уровне 2,5 мл, в годовалом возрасте — 10,2 мл, а к 16 годам повышается до 60 мл.

У взрослого человека этот показатель составляет от 60 до 80 мл.

Показатель одинаков у мальчиков и девочек. Но с 11 лет он растет у мальчиков быстрее, и к 16 годам определяется небольшая разница: у юношей выше, чем у девушек. Но поскольку одновременно нарастает и масса, рост (а значит и площадь общей поверхности тела), то сердечный индекс не увеличивается, а даже уменьшается на 40%.

Современное оборудование не требует ручных расчетов, а выдает комплексный результат анализа. Специалист сравнивает его со стандартными нормативами, проводит соотношение с другими аналитическими данными и судит о размере компенсаторных возможностей или патологических изменений.

Формулы и алгоритмы, применяемые для определения показателей гемодинамики

Показатели артериального давления

Систолическое артериальное давление (САД), преобразованное к аускультативному методу:

САД = САДф * К

САДф – систолическое артериальное давление фактическое (инвазивное) определяется по положению точки «e» на осциллограмме.

К- эмпирический коэффициент.

Диастолическое артериальное давление (ДАД) преобразованное к аускультативному методу:

ДАД = ДАДф * К

ДАДф – диастолическое артериальное давление фактическое (инвазивное) определяется по положению точки «b» на осциллограмме.

К- эмпирический коэффициент.

Среднее гемодинамическое артериальное давление (СрАД)

Интегральная величина всех видов артериального давления, отражает их средний уровень в течение полного сердечного цикла. Это движущая сила кровотока. Определяется по точке «c» на осциллограмме.

Боковое систолическое артериальное давление (БАД)

Артериальное давление, которое испытывает внутренняя поверхность сосудистой стенки артерии во время систолы. Оно соответствует моменту, когда в сжимаемый артериальный сосуд проникает максимально возможный объем крови, изгоняемый при наибольшей скорости. Определяется по точке «d» на осциллограмме.

Артериальное давление пульсовое (АДп)

АДп =САД – ДАД

Артериальное давление ударное (АДуд)

АДуд = САДф — БАД

Показатели сердечной деятельности

Сердечный выброс (СВ) или минутный объем кровообращения (МОК)

Количество крови выбрасываемое сердцем за одну минуту. Формула Бремзера и Ранке:

СВ =(0,6*П*1333*(БАД – ДАДф)*Вс*Вп)/(СПВ * Вд), где:

П – площадь поперечного сечения аорты;

1333 – множитель для перевода давления в дины;

БАД – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;

Вс – время систолического периода;

Вп – время полной инволюции сердца;

Вд — время диастолического периода;

СПВ – скорость распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа;

Ударный (систолический) объем сердца (УО)

Количество крови, которое выбрасывается в аорту при каждом сердечном сокращении.

УО=СВ/ЧП

СВ – смотри выше;

ЧП – частота пульса.

Сердечный индекс (СИ)

Показатель сердечного выброса в расчете на единицу поверхности тела человека.

СИ=СВ/Т

СВ – смотри выше;

Т – площадь поверхности тела человека.

Ударный индекс (УИ)

Показатель ударного объема, в расчете на единицу поверхности тела.

УИ=УО/Т

УО – смотри выше;

Объемная скорость выброса (ОСВ) — количество крови, которое выбрасывается левым желудочком в начальный отрезок аорты, величина конкретизирующая представление о силе сердечных сокращений

ОСВ=УО/Ви

УО — смотри выше;

Ви — время изгнания. Мощность сокращения левого желудочка (МСЛЖ) работа, выполняемая левым желудочком в единицу времени, например в 1 с.

М=ОСВ*СрАД*13,6*9,8*106

ОСВ — смотри выше;

СрАД — смотри выше;

13,6 — удельный вес ртути — множитель для перевода давления в миллиметры водяного столба;

9,8*106—множители для выражения мощности в ваттах.

Расход энергии на передвижение одного литра крови (РЭ) — мера напряжения, или энергии, развиваемой сократительным миокардом при выполнении им работы по передвижению крови в замкнутой системе сосудов.

РЭ=М*Вис/СВ

Вис—суммарное время изгнания(Вис=Ви*ЧП);

Ви — смотри выше;

ЧП — смотри выше;

СВ — смотри выше.

Скорость кровотока линейная (СКлин) — скорость продвижения крови по артериальному сосуду с определенным просветом.

СКлин = (БАД – ДАДф) / СПВ

БАД – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;

СПВ – скорость распространения пульсовой волны.

Сосудистые показатели

Скорость распрстранения пульсовой волны (СПВ)

Характеризует упруго-вязкое состояние артериального сосуда и его тонуса.

СПВ = √(Е*К*310)

Е – модуль упругости;

К – коэффициент, учитывающий отношение толщины стенки сосуда к его радиусу.

Податливость сосудистой системы (ПСС)

Податливость сосудистой системы, или системная податливость – это ответная, согласованная с артериальным давлением пропускная способность артериального русла крупных артерий.

ПСС = УО/(БАД – ДАДф)

УО – смотри выше;

БАД – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;.

Общее периферическое сопротивление сосудов(ОПСС)

Сопротивление, оказываемое выбросу крови со стороны артериальной компрессионной камеры и связано в основном с проходимостью прекапиллярного русла. Этот показатель определяется как отношение величины среднего гемодинамического давления к величине сердечного выброса.

ОПСС= СрАД*1333*60/СВ

СрАД— смотри выше;

СВ — смотри выше;

1333 — смотри выше;

60 — число секунд в минуте.

Удельное периферическое сопротивление фактическое (УПСф)

Это сопротивление, отнесенное к поверхности тела, которое устанавливается в условиях покоя, т.е. при фактических СрАД и СВ.

УПСф = СрАДф/СИф

СрАДф — фактическая величина среднего гемодинамического давления в покое;

СИф — фактическая величина сердечного индекса в покое

Удельное периферическое сопротивление рабочее (УПСр)

Сопротивление, которое должно было бы быть при фактическом СИ, при сохранении должной величины СрАД. УПСр отражает оптимальное состояние сопротивления, которое соответствовало бы данному сердечному выбросу при сохранении должных величин АДср.

УПС(р) = СрАДд/СИф

СрАДд должная величина среднего гемодинамического давления в покое;

СИф – смотри выше

Отношение УПСф/УПСр

показатель степени соответствия проходимости прекапилляров величине сердечного выброса. Позволяет судить об особенностях ответной реакции прекапилляров на изменение сердечного выброса.

Изменение сердечного индекса с возрастом;

Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца у человека

Факторы, влияющие на сердечный выброс

Сердечный выброс (СВ) представляет собой количество крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту за 1 мин и зависит от следующих физиологических факторов:

— количества крови, притекающей к правому предсердию («венозный возврат»);

— нагнетательной функции сердца, определяемой главным образом сократительной способностью миокарда;

— общего периферического сопротивления (ОПС).

Эффективность сердца как насоса определяется тем, насколько полно оно способно перекачивать объем крови, поступающей по системе полых вен.

В нормальных условиях сердце за 1 мин перекачивает 5—6 л крови.

Повышение периферического сопротивления (при постоянных прочих условиях, т. е. при постоянной величине венозного возврата и постоянной сократительной функции миокарда) приводит к снижению сердечного выброса.

Сердечный выброс находится также в большей зависимости от частоты сердечных сокращений. Установлено, что оптимальные величины сердечного выброса при условии постоянства давления в правом предсердии наблюдаются при частоте 80—90 сокращений сердца в минуту. При резком учащении сердечного ритма, так же как и при его замедлении, например, при полной поперечной блокаде, сердечный выброс уменьшается.

Физическая нагрузка влияет на сердечный выброс (СВ) и частоту сокращений сердца (табл. 17.1). Факторы, увеличивающие частоту сокращений сердца (физическая нагрузка, эмоциональное возбуждение и т. п.), как правило, увеличивают и СВ. У спортсменов при физической нагрузке частота сокращений сердца возрастает не в такой сильной степени, как у нетренированных людей при таком же приросте сердечного выброса. Это означает, что во время физической нагрузки у этих людей увеличивается ударный объем.

Читайте также  Под язык нитроглицерин

Сердечный выброс с возрастом меняется. Так, до десяти лет сердечный индекс быстро возрастает, а затем к старости постепенно уменьшается (табл. 17.2).

На сердечный выброс влияют заболевания и нарушения, при которых уменьшается приток крови к сердцу по венам (венозный возврат). При значительном уменьшении объем крови (например, при кровотечениях) венозный возврат и вследствие этого сердечный выброс падает. При расширении и ослаблении сердца (например, при застойной сердечной недостаточности) сердечный индекс также уменьшается из-за снижения сократимости миокарда.

Кровяное давление. Артериальное давление (АД)

Кровь оказывает на стенку сосуда давление. Давление, равное 110 мм рт. ст., означает что, если бы сосуд был соединен с ртутным манометром, давление жидкости на конце сосуда сместило бы непрерывный столбик ртути на высоту 110 мм. При использовании водного манометра перемещение столбика было бы примерно в 13 раз больше. Давление в 1 мм рт. ст. = 1330 дин/см 2 .

В мелких тонкостенных сосудах давлению внутри сосуда частично противодействует давление снаружи; эта разница между внутренним и наружным давлением называется трансмуральным давлением.

Существует градиент давления, направленный от артерий к артериолам и капиллярам и от периферических вен к центральным

(рис. 17.10). Таким образом, кровяное давление уменьшается в следующем направлении: аорта —>артериолы —> капилляры —> венулы —> крупные вены -» полые вены. Именно благодаря этому градиенту кровь течет от сердца к артериолам, затем к капиллярам, венулам, венам и обратно к сердцу. На рис. 17.10 показано также влияние на градиент кровяного давления расширения и сужения сосудов.

Рис. 17.10.Среднее давление в различных областях сосудистого русла

в состоянии покоя (I), при расширении (II) и сужении (III) сосудов. В крупных венах, расположенных около сердца (полые вены), давление при вдохе может быть несколько ниже атмосферного (С.А. Keele, E. Neil, 1971)

Артериальное давление является величиной, которая образуется и регулируется в конечном счете лишь посредством изменения сердечного выброса и периферического сопротивления. Согласно формуле Пуазейля, при увеличении сердечного выброса и неизменном сосудистом сопротивлении АД повышается, а при снижении сердечного выброса — снижается. При неизменном сердечном выбросе повышение периферического сопротивления также приводит к повышению артериального давления и наоборот.

Таким образом, можно сказать, что АД является функцией сердечного выброса и периферического сопротивления, и изменяется прямо пропорционально изменениям этих величин.

Артериальное давление (АД) измеряют с целью оценки состояния сердечно-сосудистой системы как у здоровых людей, так и у больных.

Под АД следует понимать давление, оказываемое движущейся кровью на внутреннюю поверхность артерий и на впереди лежащий столб крови. АД зависит от притока крови в артериальную систему, от эластичности сосудистых стенок, от вязкости крови и многих других факторов.

Различают АД систолическое (максимальное), диастолическое (минимальное) и пульсовое. Систолическое АД — это давление, возникающее в артериальной системе вслед за систолой левого желудочка, т. е. давление в момент максимального подъема пульсовой волны. Диастолическое АД возникает в период диастолы сердца, когда имеет место спадение пульсовой волны. Разница между величинами максимального и минимального давления называется пульсовым давлением.

Боковое (истинное систолическое) давление — давление, оказываемое на боковую стенку артерии в период систолы желудочков.

Ударное давление, или гемодинамический удар, выражает кинетическую энергию движущейся струи крови.

Разница между величиной максимального и величиной минимального давления называется пульсовым давлением. Однако истинным пульсовым давлением следует считать разницу между величинами бокового и минимального давления.

Повышенные цифры артериального давления (гипертония) могут быть при многих заболеваниях: гипертонической болезни, остром и хроническом нефрите, опухолях коры надпочечников и гипофиза и др. При этих заболеваниях систолическое АД может подниматься до 200—250 и выше мм рт. ст., диастолическое — до 120—160 мм рт. ст.

Для отличия гипертонии симптоматической, которая может быть при вегетативно-сосудистой дистонии, волнениях, при предстартовых состояниях (у спортсменов перед выступлениями в ответственных

соревнованиях, при тренировке в среднегорье и пр.) от гипертонической болезни имеет значение определение диастолического давления. Стойкое высокое диастолическое давление свидетельствует о повышенном тонусе артериол, что бывает при гипертонической болезни.

Понижение артериального давления называется гипотонией. Оно может наблюдаться при шоке, коллапсе, различных интоксикациях, при приеме гипертермической ванны спортсменами-стайерами и др.

Кратковременное повышение артериального давления (гипертензия) до максимального может наблюдаться у здоровых людей после обильной еды, при больших физических и умственных нагрузках, психическом возбуждении (стрессе), после употребления алкоголя, кофе, крепкого чая, приема стимуляторов (женьшень, пантокрин, лимонник и др.), курения табака, при сильном переутомлении и др.

Внезапная артериальная гипотензия наблюдается при инфаркте миокарда, колапсе, шоке, обильных кровотечениях и др.

Падение АД связано с понижением тонуса артериол и еще в большей степени оно снижается при слабости сердечной мышцы.

Показатель артериального давления является интегральным и прямо пропорционален сердечному выбросу и общему периферическому сопротивлению. Р = Q • R, где Р — артериальное давление, Q — сердечный выброс, R — общее периферическое сопротивление.

Сердечный выброс является ценнейшим показателем гемодинамики и основан обычно на использовании принципа Фика, согласно которому:

Общее потребление О2 организмом (мл/1

Принцип Фика основан на логическом допущении, что объем крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, должен быть равен количеству крови, протекающей за минуту через легкие.

Следовательно, для определения МОС по Фику необходимо иметь данные о потреблении О2 в легких и пробы крови из артерии и вены (рис. 17.11). Величину потребления кислорода (О2) организмом получают путем спирографии.

Метод Гамильтона основан на использовании красителя — синего Эванса, который вводят в венозное русло, а затем при помощи оксигемографа определяют среднюю концентрацию краски во время первого периода циркуляции ее по сосудистому руслу. Основная формула метода Гамильтона следующая: F = , где F — кровоток (л/с), Д — количество краски (мг), введенной в вену, С — средняя концентрация краски (мг/л) во время первого цикла циркуляции крови, Т — время (с) от момента введения краски до ее появления в мелких артериях.

Рис.17.11. Схема уравнения Фика для определения сердечного выброса

Сердечный выброс может быть также определен методами с использованием красителей или радиоактивных изотопов ксенона (или хрома), а также в экспериментальных условиях специальными датчиками-флоуметрами.

Периферическое сосудистое сопротивление. Сосудистое сопротивление является функцией кровеносных сосудов, направленной на регуляцию и распространение кровотока по организму и различным органам путем сохранения оптимального уровня системного артериального давления.

Поток крови на своем пути испытывает силу трения, которая становится максимальной на участке артериол и создает в этом месте сопротивление. Артериолы являются основным регулятором сосудистого сопротивления.

При большой физической нагрузке, когда сердечный выброс увеличивается в несколько раз, давление крови повышается в меньшей пропорции, что является результатом увеличившейся пропускной способности артериолы.

Если рассматривать кровообращение в целом, то становится очевидным, что величины сердечного выброса, периферического сопротивления и артериального давления находятся во взаимной связи и зависимости. Эта зависимость определяется правилом Пуазейля, согласно которому: , где R — общее периферическое сопротивление сосудов; Р — давление крови в сосудах; Q — сердечный выброс.

Исходя из этого, величину общего периферического сопротивления (ОПС) рассматривают на основании известных данных сердечного выброса и артериального давления по формуле:

В норме ОПС колеблется в пределах 1200—1600 дин·с·см -5 . При гипертонической болезни эта величина может увеличиваться почти в 2 раза против нормы и составляет 2200—3000 дин·с·см -5 .

Показатель общего сосудистого периферического сопротивления имеет весьма важное значение, поскольку определяет нагрузку на миокард левого желудочка, характер и степень перфузии тканей и, в конечном счете, условия и уровень метаболизма.