Cantitatea de sânge ejectată din ventriculul inimii într-o singură bătaie se numește volumul vascular (SV). În repaus, volumul stroke la un adult este de 50-90 ml și depinde de greutatea corporală, de volumul camerelor inimii și de forța de contracție a mușchiului inimii. Volumul de rezervă este partea de sânge care rămâne în ventricul în repaus după contracție, dar în timpul efortului și în situatii stresante ejectat din stomac.
Este valoarea volumului de sânge de rezervă care contribuie în mare măsură la creșterea volumului vascular cerebral în timpul efortului. Creșterea SV în timpul efortului fizic este facilitată și de o creștere a întoarcerii venoase a sângelui către inimă. În timpul tranziției de la repaus la exercițiu, volumul vascular cerebral crește. Creșterea valorii SV merge până la atingerea maximului său, care este determinat de volumul ventriculului. Cu o sarcină foarte intensă, volumul de sânge poate scădea, deoarece din cauza unei scurtări accentuate a duratei diastolei, ventriculii inimii nu au timp să se umple complet cu sânge.
În timpul trecerii de la o stare de repaus la o sarcină, SV crește rapid și ajunge nivel stabilîn timpul muncii intense ritmice care durează 5-10 minute, de exemplu în timpul antrenamentului fizic.
Valoarea maximă a volumului stroke se observă la o frecvență cardiacă de 130 bătăi/min. În plus, odată cu creșterea sarcinii, rata de creștere a volumului de sânge scade brusc și la o putere de lucru care depășește 1000 kgm/min, este de numai 2-3 ml de sânge pentru fiecare creștere de 100 kgm/min a încărcăturii. Cu sarcini prelungite și crescătoare, volumul cursei nu mai crește, ci chiar scade oarecum. Menținerea nivelului necesar de circulație a sângelui este asigurată de o frecvență cardiacă mai mare. Debitul cardiac crește în principal datorită golirii mai complete a ventriculilor, adică prin utilizarea volumului de rezervă de sânge.
Volumul minute de sânge (MBV) măsoară cât de mult sânge este ejectat din ventriculii inimii într-un minut. Valoarea volumului minute de sânge se calculează după următoarea formulă:
Volumul minute de sânge (MOV) \u003d VV x HR.
Deoarece la adulții sănătoși, volumul vascular cerebral (în continuare, când se compară parametrii persoanelor neantrenate și sportivilor, vezi Tabelul 1) este de 50-90 ml în repaus, iar ritmul cardiac este în intervalul 60-90 bătăi / min, valoarea volumului de sânge pe minut în repaus este în intervalul 3,5-5 l/min.
Tabelul 1. Diferențele între capacitățile de rezervă ale corpului la o persoană neantrenată și la un atlet (conform lui N.V. Muravov).
|
Indicator |
persoană neantrenată |
Raport |
Atlet |
Raport |
||
|
în repaus A |
după sarcina maximă B |
în repaus A |
după sarcina maximă B |
|||
|
Sistemul cardiovascular |
||||||
|
1. Ritmul cardiac pe minut |
||||||
|
2. Volumul sanguin sistolic |
||||||
|
3. Volumul minute de sânge (l) |
La sportivi, valoarea volumului minut al sângelui în repaus este aceeași, deoarece valoarea volumului stroke este puțin mai mare (70-100 ml), iar ritmul cardiac este mai mic (45-65 bătăi/min). La efectuarea activității fizice, volumul minute al sângelui crește din cauza creșterii mărimii volumului vascular cerebral al sângelui și a ritmului cardiac.Pe măsură ce crește magnitudinea exercițiului efectuat, volumul strobil al sângelui atinge maximul și apoi rămâne la acest nivel cu o creștere suplimentară a sarcinii. Creșterea volumului minute de sânge în astfel de condiții are loc datorită unei creșteri suplimentare a ritmului cardiac. După încetarea activității fizice, valorile parametrilor hemodinamici centrali (MBC, VR și HR) încep să scadă și după un anumit timp ajung la nivelul inițial.
La persoanele sănătoase neantrenate, valoarea volumului minute de sânge în timpul efortului poate crește la 15-20 l / min. Aceeași valoare a CIO în timpul activității fizice se observă la sportivii care dezvoltă coordonarea, forța sau viteza.
Pentru reprezentanții sporturilor de echipă (fotbal, baschet, hochei etc.) și ai artelor marțiale (lupte, box, scrimă etc.), valoarea IOC sub sarcină este în intervalul 25-30 l/min, iar pentru sportivii de nivelul de elită atinge valori maxime (35-38 l/min) datorită marime mare volumul stroke (150-190 ml) și ritmul cardiac ridicat (180-200 bătăi/min).
În timpul activității fizice de intensitate moderată în pozițiile șezând și în picioare, IOC este cu aproximativ 2 l/min mai mic decât atunci când se efectuează același exercițiu în decubit dorsal. Acest lucru se explică prin acumularea de sânge în vasele extremităților inferioare datorită acțiunii gravitației.
Cu exerciții fizice intense, volumul pe minut poate crește de 6 ori față de starea de odihnă, factorul de utilizare a oxigenului - de 3 ori. Ca rezultat, livrarea de O 2 către țesuturi crește de aproximativ 18 ori, ceea ce face posibilă obținerea unei creșteri a metabolismului de 15-20 de ori în comparație cu nivelul metabolismului bazal în timpul sarcinilor intensive la indivizii antrenați.
Așa-numitul mecanism de pompă musculară joacă un rol important în creșterea volumului minut al sângelui în timpul efortului. Contracția musculară este însoțită de compresia venelor din ele, ceea ce duce imediat la o creștere a fluxului de sânge venos din mușchii extremităților inferioare. Vasele postcapilare (în principal vene) ale patului vascular sistemic (ficat, splină etc.) acționează, de asemenea, ca parte a sistemului general. sistem de rezervă, iar contracția pereților lor crește fluxul de sânge venos. Toate acestea contribuie la creșterea fluxului sanguin către ventriculul drept și la umplerea rapidă a inimii.
La efectuarea muncii fizice, IOC crește treptat la un nivel stabil, care depinde de intensitatea încărcăturii și asigură nivelul necesar de consum de oxigen. După terminarea sarcinii, IOC scade treptat. Numai cu un efort fizic ușor, apare o creștere a volumului minut al circulației sângelui din cauza creșterii volumului și ritmului cardiac. În timpul efortului fizic intens, acesta este asigurat în principal prin creșterea ritmului cardiac.
IOC depinde și de tipul de activitate fizică. De exemplu, când munca maxima cu mâinile, IOC este doar 80% din valorile obținute cu munca maximă a picioarelor în poziție șezând.
Adaptarea organismului persoanelor sănătoase la activitatea fizică are loc într-un mod optim, prin creșterea valorii atât a volumului stroke, cât și a ritmului cardiac. Sportivii folosesc cel mai mult cea mai buna varianta adaptarea la sarcină, deoarece datorită prezenței unui volum mare de rezervă de sânge în timpul efortului, are loc o creștere mai semnificativă a volumului stroke. La pacienții cardiaci, la adaptarea la activitatea fizică, se remarcă o variantă neoptimală, deoarece din lipsa unui volum sanguin de rezervă, adaptarea are loc numai prin creșterea frecvenței cardiace, ceea ce determină apariția simptomelor clinice: palpitații, scurtarea respirație, durere în inimă etc.
Pentru a evalua capacitatea de adaptare a miocardului în diagnosticul funcțional se utilizează indicele de rezervă funcțională (FR). Indicatorul rezervei funcționale miocardice indică de câte ori volumul minute de sânge în timpul efortului depășește nivelul de repaus.
Dacă pacientul are cel mai mare volum de sânge pe minut în timpul efortului este de 28 l / min, iar în repaus este de 4 l / min, atunci rezerva funcțională a miocardului este de șapte. Această valoare a rezervei funcționale a miocardului indică faptul că atunci când efectuează o activitate fizică, miocardul subiectului este capabil să-și mărească performanța de 7 ori.
Sportul pe termen lung contribuie la creșterea rezervei funcționale a miocardului. Cea mai mare rezervă funcțională a miocardului se observă la reprezentanții sportului pentru dezvoltarea rezistenței (de 8-10 ori). Rezervă funcțională ceva mai mică (de 6-8 ori) a miocardului la sportivii de echipă și reprezentanții artelor marțiale. La sportivii care dezvoltă forță și viteză, rezerva funcțională a miocardului (de 4-6 ori) diferă puțin de cea a indivizilor sănătoși neantrenați. O scădere a rezervei funcționale miocardice de mai puțin de patru ori indică o scădere a funcției de pompare a inimii în timpul efortului, ceea ce poate indica dezvoltarea supraîncărcării, supraantrenamentului sau bolilor cardiace. La pacienții cardiaci, o scădere a rezervei funcționale a miocardului se datorează lipsei unui volum sanguin de rezervă, care nu permite o creștere a volumului stroke în timpul efortului și o scădere a contractilității miocardului, care limitează funcția de pompare a inima.
Invenţia se referă la medicină, în special la fiziologie, cardiologie. Vârsta și sexul pacientului sunt luate în considerare la determinarea volumului stroke al inimii conform formulei Starr. Se ia in considerare si prezenta sau absenta defectelor cardiace. Valoarea volumului inimii, obținută prin formula Starr, este înmulțită cu diferiți coeficienți. Metoda este fiabilă când BP=105-155 mm Hg, BPd=55-95 mm Hg. Art., ritmul cardiac = 60-90 min -1. Metoda permite creșterea preciziei determinării indicatorilor hemodinamicii centrale, ceea ce face posibilă stabilirea în timp util a încălcărilor funcționării sistemului circulator și prevenirea acestora. dezvoltare ulterioară. 1 z.p. f-ly, 2 tab.
Invenția se referă la medicină și poate fi utilizată în diferitele sale ramuri, precum anestezie, terapie intensivă, cardiologie. Căutarea de metode informative non-invazive disponibile public pentru determinarea volumului vascular cerebral (SV) continuă să fie problemă de actualitate. Necesitatea controlului acestui indicator este evidentă, deoarece caracterizează funcția de pompare directă a inimii și determină livrarea de oxigen către țesuturi (Zhiznevsky Ya. A. Fundamentele terapiei prin perfuzie. Minsk, 1994). În plus, determinarea UOS face posibilă calcularea altor parametri hemodinamici (volumul pe minut al inimii, rezistența vasculară periferică totală, rezistența vasculară pulmonară etc.), reflectând mai mult imagine completă funcționarea sistemului circulator. Un efect farmacologic eficient asupra preîncărcării, postîncărcării și contractilității este, de asemenea, imposibil fără măsurarea UOS (Morgan Jr. J.E., Magid S.M. Clinical Anesthesiology. Moscow, St. Petersburg, 1998). În prezent, există multe modalități de a determina volumul vascular cerebral al inimii. 1. Metoda de calcul pentru determinarea volumului minute al inimii folosind formula Starr. În 1954, Starr, pe baza materialului experimental și a observațiilor clinice, a propus o metodă de calcul pentru determinarea volumului stroke al inimii după formula: SV = 90,97 + 0,54PD-0,57ADd-0,61V, unde SV este accidentul vascular cerebral. volumul inimii, PP este presiunea pulsului, BPd - presiunea diastolică, B - vârsta în ani (Scara I. Teste clinice ale metodei simple de estimare a volumului infarctului cardiac din tensiunea arterială și vârstă. Circulație, 1954, 93, P/ 664 -681). 2. Metoda lui Fick. Esența metodei este următoarea. Oxigenul din aerul expirat este absorbit de sângele care curge prin capilarele pulmonare. Prin concentrația de oxigen în sângele arterial și venos, se poate stabili diferența arteriovenoasă a oxigenului. Prin calcularea conținutului de oxigen absorbit în decurs de 1 minut, puteți calcula volumul de sânge care curge prin plămâni pentru aceeași perioadă de timp sau volumul minute al inimii (Petrosyan Yu. S. Cateterizarea cavităților cardiace și a vaselor mari - În cartea: Ghid de cardiologie, sub conducerea academicianului E. I. Chazov, Moscova, 1982). Prin urmare: MOC=Consum de oxigen: Diferența de oxigen arteriovenoasă. Cunoscând ritmul cardiac, determinați volumul inimii. Toate variantele tehnicii de diluare a colorantului indicator care permit măsurarea debitului cardiac se bazează pe principiul Fick. Dezavantaje: Rezultatele obținute folosind formula Starr au fost comparate în mod repetat cu cele stabilite prin alte metode de cercetare (metode Grolman, Fick). S-a remarcat faptul că, deși există o corelație ridicată între indicatorii determinați prin această metodă cu cei găsiți prin alte metode, parametrii hemodinamici au diferit între ei în valori absolute (Sazonov KN Cu privire la problema determinării volumelor de șoc și minute la pacienți). cu defecte inimi în curs de tratament chirurgical.Medicina clinică, 1959;Mikirtumova E.V. Evaluare comparativă unele metode clinice pentru determinarea volumului minut de sânge. Ter. Arhiva, 1960; Mizerovsky V.V. La metoda de determinare a volumului sistolic și a presiunii arteriale dinamice medii în timpul anesteziei. Buletinul de Chirurgie. Grekova, 1968). Metoda Fick are limitări în timpul intervenției chirurgicale abdominale datorită redistribuirii circulației sanguine care are loc în timpul intervenției chirurgicale și anesteziei, modificări ale sistemului de schimb de gaze, șunt arteriovenos, modificări ale poziției relative. organe interneși acumularea de lichid (sânge) în cavități. Ca prototip s-a ales metoda termodiluției, care este „standardul de aur” pentru determinarea volumelor minute și stroke ale inimii (H. Metzler. Monitorizare invazivă și rezonabilă invazivă a sistemului circulator. - În cartea: Lectură răcoritoare. curs.Arhangelsk, 1997). Metoda constă în cateterizarea arterei pulmonare și introducerea prin aceasta în atriul drept a unei anumite cantități de soluție (2,5; 5 sau 10 ml), a cărei temperatură este mai mică decât temperatura corpului pacientului (de obicei camera temperatura sau rece ca gheata). În acest caz, există o modificare a temperaturii sângelui în contact cu termistorul din artera pulmonară. Gradul de modificare este invers proporțional cu debitul cardiac. Imagine grafică temperatura față de timp este o curbă de termodiluție. Volumul pe minut al inimii este determinat cu ajutorul unui program de calculator care integrează zona de sub curbă. Cunoscând frecvența cardiacă, se calculează volumul inimii. Determinarea volumului vascular cerebral prin metoda termodiluției poate fi însoțită de complicații destul de grave, cum ar fi ruptura arterei pulmonare, sepsis asociat cateterului, tromboflebită, tromboză venoasă, infarct pulmonar, tromboză parietală, endocardită etc. utilizarea aceasta metoda necesită echipamente specializate scumpe. Prin urmare, utilizarea metodei termodiluției este limitată, în primul rând, la chirurgia cardiacă, precum și în condițiile critice de circulație (H. Metzler. Monitorizarea invazivă și rezonabilă invazivă a sistemului circulator. - În cartea: Lectură revigorantă. curs.Arhangelsk, 1997; Morgan Jr. J. E., Magid S.M. Clinical anesthesiology, Moscova, Sankt Petersburg, 1998). Scopul este de a crește acuratețea indicatorilor de volum al inimii, obținuți prin metoda de calcul Starr pentru monitorizarea hemodinamicii. Obiective: 1. Reducerea traumatismelor în determinarea volumului stroke al inimii. 2. Reducerea costurilor cu forța de muncă și a costurilor în implementarea metodei. 3. Reducerea timpului de studiu. Esența invenției constă în faptul că se ia în considerare perioada de vârstă a pacientului, iar la determinarea volumului stroke al inimii conform formulei Starr la pacienții din perioada I a maturității cu defecte cardiace, valoarea este împărțită. cu un factor de 1,33, la pacienții din perioada II a vârstei adulte - împărțit la un factor de 1,44, iar la pacienții vârstnici - împărțit la un factor de 1,50; iar în absența defectelor cardiace la pacienții din perioada I a vârstei mature, valorile volumului stroke al inimii obținute prin formula Starr sunt înmulțite cu un factor de 1,25, la pacienții din perioada II de vârstă matură. se înmulțesc cu un factor de 1,55, iar la pacienții vârstnici se înmulțesc cu coeficientul 1,70. Prima perioadă a maturității include femeile de la 20 la 35 de ani, bărbații - de la 21 la 35 de ani, la a doua perioadă de maturitate - de la 36 la 55 de ani și, respectiv, de la 36 la 60 de ani, până la bătrânețe - peste 55 si 60 de ani, in plus, metoda este de incredere cand TA= 105-155 mm Hg, TA=55-95 mm Hg, ritmul cardiac=60-90 min -1 . Studiul de brevet realizat a arătat că metoda propusă pentru determinarea volumului stroke al inimii nu a fost descrisă și nu a fost folosită până acum. Publicații și brevete din surse interne și străine nu au fost găsite. Etapa inventiva este confirmată de neevidență. Reproductibilitatea metodei nu este pusă la îndoială, deoarece au fost utilizate echipamente cunoscute și un proces accesibil personalului medical. Metoda este realizată în felul următor. Pacientului i se face o măsurare precisă a tensiunii arteriale (sistolice și diastolice) printr-una dintre metodele neinvazive (de exemplu, auscultatorie, Doppler, oscilometrică, folosind pletismografie sau tonometrie arterială). Volumul stroke al inimii la pacienții fără defecte cardiace se calculează prin formula: SV=(90,97+0,54PD-0,57ADd-0,61V)k. La pacienții cu defecte cardiace, volumul stroke se determină după cum urmează: SV = (90,97 + 0,54PD-0,57ADd-0,61B):k, unde SV este volumul stroke al inimii, PP este presiunea pulsului, BPd este presiunea diastolică , B - vârsta în ani, k - coeficient introdus în funcție de vârsta pacientului. Pentru a nivela fluctuațiile individuale ale volumului inimii asociate cu diferențele de greutate corporală, este de preferat să se utilizeze indicatori de indice de accident vascular cerebral, care sunt calculați după cum urmează:
unde UI - indicele de șoc, S - zona corpului. Pentru a determina aria corpului, există multe formule de calcul, dintre care una este:
S=(4P+7)/(90+P),
unde P este greutatea pacientului. Pentru a determina k (factorul de corecție introdus în formula Starr), un comparativ și analiza corelației indicatori ai indicelui de șoc obținut prin metoda de calcul Starr, cu indicatori obținuți prin metoda termodiluției. Studiul a fost realizat pe pacienți cardiochirurgical operați de boală ischemică și defecte cardiace. Presupunând că la pacienții cu defecte cardiace există modificări semnificative ale hemodinamicii („regurgitarea” sângelui, o scădere a contractilității miocardice etc.), indicatorii obținuți înainte de eliminarea defectului au fost incluși într-un grup separat. Studiul a inclus doar acei indicatori ai CI care au fost calculați prin tensiunea arterială, care se încadrează în limitele: tensiunea arterială sistolică - 105-155 mm Hg, tensiunea arterială diastolică - 55-95 mm Hg, ritmul cardiac a variat între 60 și 90 de minute - 1 . Măsurătorile au fost efectuate pe trei grupe de vârstă:
1. la persoanele din perioada I de vârstă matură (bărbați 21-35 ani, femei 20-35 ani);
2. la persoanele din perioada a II-a a vârstei mature (bărbați 36-60 ani, femei 36-55 ani);
3. la vârstnici (bărbați peste 60 de ani, femei peste 55 de ani). Toți pacienții au fost supuși înregistrării simultane a SV și BP prin metode invazive: debitul cardiac a fost determinat prin termodiluție, după care s-a calculat volumul stroke al inimii împărțind valoarea debitului cardiac la frecvența cardiacă și indicele stroke, care este raportul dintre SV și suprafața corpului; TA a fost determinată prin metoda directă folosind un cateter intra-arterial introdus în artera radială. În paralel, determinarea SVR și SI a fost efectuată prin metoda de calcul Starr pe baza tensiunii arteriale măsurate neinvaziv (metoda Korotkov). Rezultatele au fost comparate prin metoda statisticilor de variație și s-a efectuat analiza de corelație. În lotul de pacienți operați de boală coronariană și defecte cardiace după eliminarea acestora, urmatoarele rezultate(Tabelul 1). La analiza datelor obținute prin metode invazive și neinvazive, un semnificativ (p<0,05) сильная (r>0,7) o corelație directă între indicatorii indicelui de impact obținuți invaziv și determinati prin metoda de calcul Starr. Cu toate acestea, în ciuda corelației puternice dintre SI invaziv și neinvaziv, există o diferență în valorile absolute. Totodată, la persoanele din perioada I de vârstă matură, SI, determinat prin metoda termodiluției, a depășit SI, determinat prin metoda Starr, cu 1,25, la persoanele din perioada II de vârstă matură, cu 1,55, iar la vârstnici, cu 1,7. Astfel, ținând cont de paralelismul ridicat dintre indicele de accident vascular cerebral invaziv calculat și măsurat, precum și de diferența dintre rezultatele obținute, se propune introducerea formulei Starr. coeficient suplimentar k, care reflectă diferența dintre valorile indicelui accidentelor vasculare cerebrale determinate invaziv și neinvaziv și se calculează prin împărțirea valorilor medii SI obținute invaziv la valorile SI medii determinate prin calcul. Prin urmare, formula lui Starr trebuie să aibă următoarea vedere:
UOS=(90,97+(0,54PD)-(0,57ADd)-0,61B)k,
unde PP - presiunea pulsului, BPd - tensiunea arterială diastolică, B - vârsta în ani, k - coeficientul în funcție de vârsta pacienților. În lotul de pacienți operați de malformații cardiace înainte de eliminarea acestora, am obținut următoarele rezultate (tabelul 1). La analiza datelor obținute prin metode invazive și neinvazive, un semnificativ (p<0,05) сильная и средняя (r>0,7) o corelație directă între indicatorii indicelui de impact obținuți invaziv și determinati prin metoda de calcul Starr. Cu toate acestea, în ciuda corelației puternice dintre SI invaziv și neinvaziv, există o diferență în valorile absolute. Totodată, la persoanele din perioada I a maturității, SI determinat prin metoda Starr a depășit SI determinat prin metoda termodiluției cu 1,33, la persoanele din perioada II de vârstă matură - cu 1,44, iar la vârstnici - cu 1,5. Astfel, formula lui Starr ar trebui să arate astfel:
UOS \u003d (90,97 + (0,54PD) - (0,57ADd) -0,61V) / k,
unde PP este presiunea pulsului, BPd este tensiunea arterială diastolică, B este vârsta în ani, k este un coeficient în funcție de vârsta pacienților. Coeficientul de intrare k reflectă diferența dintre valorile indicelui de accidente vasculare cerebrale determinate invaziv și neinvaziv și se calculează prin împărțirea valorilor medii SI obținute prin calcul la valorile SI medii determinate invaziv. Exemplul 1 Istoricul cazului 755/77. Pacientul Kozintseva S.Yu., în vârstă de 20 de ani, greutate - 58 kg, corp S - 1,61 m 2 . Diagnostic - defect al valvei mitrale cu predominanța stenozei. Debitul cardiac al pacientului a fost determinat prin termodiluție, după care volumul stroke al inimii s-a calculat împărțind valoarea debitului cardiac la ritmul cardiac și indicele stroke, care este raportul dintre valorile SV și suprafața corpului. zonă. În acest caz, AI înainte de eliminarea defectului a fost de 28 ml/m 2 . În paralel, determinarea SOS și SI a fost efectuată prin metoda de calcul Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz k=1,33 -1) din punct de vedere al tensiunii arteriale măsurate neinvaziv (prin metoda Korotkov): SVR= (90,97+0,5442-0,5767-0,6120): 1,33= 48 ml, SI=48 /1,61=30 ml/m2. După cum se poate observa din exemplul propus, valorile SI determinate prin metoda termodiluției corespund valorilor SI obținute prin metoda Starr modificată. V acest exemplu valoarea AI indică o încălcare a funcției contractile a inimii (în mod normal AI, conform diverșilor autori, este de 33-60 ml/m 2) și necesită corecție medicală. Exemplul 2 Istoricul cazului 6100/537. Pacientul Sergienko E.V., 21 de ani, greutate - 64 kg, corp S - 1,71 m 2 . Diagnostic - defect al valvei mitrale cu predominanța stenozei. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 32 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,33 -1) UI: YOC = (90,97 + 0,5447-0,5764-0,6121): 1,33 \u003d 50 ml , UI \u003d 50 / 1. \u003d 30 ml / m 2. Ca în exemplul anterior , SI al pacientului este în afara limitei inferioare a normalului, ceea ce necesită terapie cardiotropă. Exemplul 3 Istoricul cazului 705/60. Pacientul Cikhanov O.V., 35 de ani, greutate - 65 kg, corp S - 1,72 m 2 . Diagnostic - defect combinat al valvei mitrale. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 23 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,33 -1) UI: UOS \u003d (90,97 + 0,5450-0,5788-0,6135): 1,33 \u003d 35 ml , UI=35/1,72 =20 ml/m2. În acest exemplu, valorile SI obținute indică o scădere semnificativă a funcției contractile a inimii și necesită o corecție medicală urgentă. Exemplul 4 Istoricul cazului 3846/414. Pacientul Dondenko O.K., 36 de ani, greutate - 67 kg, corp S - 1,75 m 2 . Diagnostic - defect combinat al valvei mitrale. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 15 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (în acest caz, k \u003d 1,44 -1) UI: UOS \u003d (90,97 + 0,5448-0,5795-0,6136): 1,44 \u003d 28 ml , UI \u003d UI \u003d / 1,75 \u003d 6 ml / m 2. Valorile SI din acest exemplu sunt semnificativ reduse în comparație cu valorile normale. Măsurile care vizează creșterea contractilității miocardice trebuie luate imediat. Exemplul 5 Istoricul cazului 1247/125. Pacienta Guleva VN, 55 de ani, greutate - 75 kg, corp S - 1,86 m 2 . Diagnostic - defect al valvei mitrale cu predominanța stenozei. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 15 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k \u003d 1,44 -1) UI: UOS \u003d (90,97 + 0,5457-0,5792-0,6155): 1,44 \u003d 25 ml , UI \u003d UI \u003d / 1,86 \u003d 13 ml / m 2. Ca și în exemplul anterior, valorile SI sunt cu mult sub valorile normale și este necesară terapia cardiotropă imediată. Exemplul 6 Istoricul cazului 138/1. Pacientul Shuev B.L., 60 de ani, greutate - 81 kg, corp S - 1,94 m 2 . Diagnostic - boală valvulară aortică cu predominanță a insuficienței. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 12 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,44 -1) UI: UOS = (90,97 + 0,5453-0,5785-0,6160): 1,44 \u003d 24 ml , UI \u003d 24 / 1. \u003d 12 ml / m 2. Valoarea SI determinată atât invaziv, cât și neinvaziv este mult peste limita inferioară a normalului și necesită corecție medicală. Exemplul 7 Istoricul cazului 350/33. Pacienta Nemchinova L.D., 56 de ani, greutate - 71 kg, corp S - 1,81 m 2 . Diagnostic - defect combinat al valvei mitrale. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 14 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k \u003d 1,5 -1) UI: UOS \u003d (90,97 + 0,5444-0,5781-0,6156): 1,5 \u003d 23 ml , UI \u303d / 1,81 \u003d 13 ml / m 2. Valorile SI obținute indică o încălcare semnificativă a funcției contractile a inimii, iar măsurile terapeutice ar trebui să vizeze creșterea acesteia. Exemplul 8 Istoricul cazului 5243/459. Pacient Kriushin N.I., 61 ani, greutate - 69 kg, corp S - 1,78 m 2 . Diagnostic - defect combinat al valvei mitrale. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 11 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k \u003d 1,5 -1) UI: YOC \u003d (90,97 + 0,5442-0,5784-0,6161): 1,5 \u003d 19 ml , UI \u003d 1903d / 1,78 \u003d 11 ml / m 2. Valorile obținute în acest exemplu sunt de trei ori mai mici decât limita inferioară a normalului. Prin urmare, este necesar un efect imediat al medicamentului asupra funcției contractile a inimii. Exemplul 9 Istoricul cazului 186/3. Pacienta Bratova A.V., 20 ani, greutate - 57 kg, corp S - 1,60 m 2 . Diagnostic - defect al valvei mitrale cu predominanța stenozei. În studiul hemodinamicii prin termodiluare în timpul anesteziei după eliminarea defectului UI= 63 ml/m 2 . În paralel, folosind formula Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,25), am calculat SI: SOC = (90,97+0,5466-0,5767-0,6120)1,25 = 95 ml, UI= 95/1,60 = 60 ml/m2. Valorile SI, determinate invaziv și prin calcul, sunt indicative pentru ejecția normală de impact a pacientului. Exemplul 10 Istoricul cazului 2932/283. Pacientul Omnchenko N.V., 21 de ani, greutate - 63 kg, corp S - 1,69 m 2 . Diagnostic - defect al valvei mitrale cu predominanța stenozei. UI după eliminarea defectului, determinată prin metoda termodiluării, a fost de 40 ml/m 2 . Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,25) SI: SV = (90,97 + 0,5446-0,5778-0,6121) 1,25 = 73 ml, SI = 73 / 1,69 \u003d 43 ml / m 2. În acest exemplu, IA, determinată în două moduri, se află în limitele normale și nu necesită intervenții medicale. Exemplul 11 Istoricul cazului 707/61. Pacientul Gichyan LN, 35 ani, greutate - 71 kg, corp S - 1,81 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 34 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,25) SI: SV = (90,97 + 0,5439-0,5777-0,6135) 1,25 = 59 ml, SI = 59 / 1,81 \u003d 32 ml / m 2. Valorile AI sunt la limita inferioară a normei și este necesară monitorizarea ulterioară a funcției contractile a inimii pentru a evita scăderea ulterioară a acesteia. Exemplul 12 Istoricul cazului 2874/276. Pacientul Bobryshev VV, 36 de ani, greutate - 84 kg, corp S - 1,97 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 47 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,55) SI: SV = (90,97 + 0,5458-0,5776-0,6136) 1,55 = 88 ml, UI = 88 / 1,97 \u003d 45 ml / m 2. Valorile AI sunt în limitele normale și nu necesită corecție medicală. Exemplul 13 Istoricul cazului 4776/404. Pacientul Zavada A.A., 55 de ani, greutate - 75 kg, corp S - 1,86 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 32 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,55) SI: SV = (90,97 + 0,5458-0,5787-0,6155) 1,55 = 61 ml, SI = 61 / 1,86 \u003d 33 ml / m 2. Valorile AI sunt la limita inferioară a normei și este necesară o monitorizare suplimentară a funcției contractile a inimii pentru a evita scăderea acesteia în continuare. Exemplul 14 Istoricul cazului 1278/129. Pacientul Vasilevsky, 60 de ani, greutate - 69 kg, corp S - 1,78 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 25 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,55) SI: SV = (90,97 + 0,5444-0,5782-0,6160) 1,55 = 49 ml, SI = 49 / 1,78 \u003d 27 ml / m 2. Valorile AI sunt în afara limitei inferioare a normei, indicând o scădere a funcției contractile a inimii. În acest exemplu, pacientul necesită terapie cardiotropă. Exemplul 15 Istoricul cazului 2460/255. Pacienta Norova L.Kh., 56 de ani, greutate - 72 kg, corp S - 1,82 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 33 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,7) UI: SV = (90,97 + 0,5439-0,5774-0,6156) 1,7 = 61 ml, UI = 61 / 1,82 \u003d 33 ml / m 2. Valorile AI sunt la limita inferioară a normei și este necesară o monitorizare suplimentară a funcției contractile a inimii pentru a evita scăderea acesteia în continuare. Exemplul 16 Istoricul cazului 2097/219. Pacientul Kazarin IN, 61 ani, greutate - 79 kg, corp S - 1,91 m 2 . Diagnostic - cardiopatie ischemică. UI determinată prin metoda termodiluării a fost de 22 ml/m2. Conform formulei Starr cu factorul de corecție k introdus în ea (pentru acest caz, k = 1,7) UI: SV = (90,97 + 0,5452-0,5795-0,6161) 1,7 = 47 ml, UI = 43 / 1,91 \u003d 24 ml / m 2. În acest exemplu, valorile SI obținute indică o scădere semnificativă a funcției contractile a inimii și necesită o corecție medicală urgentă. Astfel, indicatorii identificați ai IU corespund celor, dar determinați invaziv. Cunoașterea UI vă permite să preveniți și să preveniți încălcările contractilității inimii. Efectul medico-social este de a crește acuratețea indicatorilor de determinare ai hemodinamicii centrale, ceea ce face posibilă stabilirea în timp util a încălcărilor funcționării sistemului circulator și prevenirea dezvoltării lor ulterioare.
Pentru unii alergători începători, se pune întrebarea „cât de sănătos este să alergi mult și des în zonele superioare ale ritmului cardiac?”. Și aici ne întâlnim din nou cu întrebarea privind starea de fitness a sistemului cardiovascular, a mușchilor și noua expresie „volumul accidental al inimii” (SV). Volumul vascular cerebral al inimii este porțiunea de sânge ejectată de ventriculul stâng într-o contracție.
V prima parte a articolului Am aratat. În a doua parte luați în considerare volumul vascular cerebral al inimii, activitatea inimii la o frecvență cardiacă crescută.
Cu fiecare contracție a inimii la un adult (în repaus), 50-70 ml de sânge sunt ejectați în aortă și trunchiul pulmonar, 4-5 litri pe minut. Cu un stres fizic mare, volumul pe minut poate ajunge la 30-40 de litri. Cu alte cuvinte, inima atletului este întinsă la o astfel de dimensiune încât poate pompa mai mult de 200 ml de sânge într-o singură contracție. De exemplu, inima unui atlet profesionist atunci când lucrează timp de un minut la un puls de 180 bpm. poate pompa 36 litri. sânge. Sunt 4 găleți a câte 10 litri fiecare!
Pentru fiecare persoană, VR este individuală, depinde de datele ereditare și de fitness. La femei, de exemplu, SV este cu 10-15% mai mică decât la bărbați.
O persoană cu inimă atletică (având un VR mai mare) are un indice de anduranță mai mare, mai ales pentru efort fizic prelungit (maraton, ciclism, înot pe distanțe lungi).
Ce efect are exercițiile fizice asupra inimii?
Efectul exercițiilor aerobice (pe termen lung)
Volumul stroke în timpul exercițiului.
Volumul stroke al inimii crește odată cu creșterea pulsului până și până când intensitatea activității fizice atinge nivelul de 40-60% din maximul posibil. După aceea, UO este nivelat. Adică atunci când se rulează cu un puls de 120-150 de bătăi pe minut, inima este întinsă și contractată ergonomic, asigurând în mod optim schimbul de oxigen și nutrienți în mușchi, eliberându-se de CO2 și îmbogățindu-se din nou cu O2. Prin urmare, pentru a „întinde” inima și a crește VR, se recomandă să alergați 2-3 ore pe zi, timp de 6 luni!
Cu siguranță unii au observat că alergi și alergi 20-30 de minute, pulsul este mare, iar după aceea de la 150-155 bpm. scade la 135 bpm. la aceeasi intensitate. Acesta este un indicator că inima a atins norma MR, vasele și capilarele corpului au început să funcționeze.
Cu o activitate fizică prelungită de 40-60% din maxim (sau 120-150 bpm la alergare), camera ventriculului stâng / drept este întinsă, deoarece cantitatea maximă de sânge este furnizată în acest mod. Dacă camera ventriculului este întinsă (faza diastolică), atunci, în consecință, ar trebui să se contracte în continuare cât mai mult posibil (faza sistolă) pentru a elimina sângele.
Munca inimii cu ritm cardiac crescut.
În cazul în care sarcina crește, atunci când se lucrează în zona de puls a 4-a-5 (PZ), atunci bătăile inimii crește, și pulsul. Faza de sistolă și diastolă (contracție și relaxare) devine mai frecventă. De ce nu putem alerga la o frecvență cardiacă de 170-180 bpm atât timp cât putem la o frecvență cardiacă de 150 bpm? Treaba este urmatoarea...
La un puls crescut, sângele nu are timp să fie complet îmbogățit cu oxigen și, de asemenea, camera ventriculară nu are timp să se întindă complet, ca la un puls de 140 bătăi / min, și, de asemenea, pe deplin, pe cât posibil contract pentru a împinge sângele. Se dovedește că sângele nu este complet îmbogățit, iar inima începe, de asemenea, să „se grăbească” și trece porțiuni mai mici de sânge prin ventricul cu relaxare rapidă și contracție rapidă.
SV cu ritm cardiac crescut va scădea, schimbul de oxigen între țesuturile musculare (membrele superioare/inferioare) va fi perturbat, ceea ce va limita performanța muncii.
În consecință, în acest mod (glicoliză anaerobă), sportivul nu va putea prezenta rezultate ridicate pentru o lungă perioadă de timp. Odată cu o scădere a nutrienților și a oxigenului furnizat mușchilor, după cum știm, organismul într-un mod anaerob începe să folosească glucoza, glicogenul muscular, în timp ce eliberează piruvat, lactat, care intră în sânge. Împreună cu lactatul crește cantitatea de ioni de hidrogen (H+). Și acum un exces de H + distruge proteinele și miofibrilele. În cantitate mică, ajută la creșterea rezistenței, iar în exces, cu acidificare puternică, face doar rău organismului. Dacă există o mulțime de H + și sunt în sânge pentru o perioadă lungă de timp, atunci acest lucru reduce și capacitatea aerobă a sportivului, rezistența, deoarece distruge mitocondriile.
Dar vestea bună este că, cu ajutorul unui antrenament pe interval competent, al antrenamentului cu tempo, putem crește capacitatea de tamponare a corpului, crescând VO2 max și împingând înapoi TAN.
Antrenamentul interval, în special în rândul sportivilor profesioniști și chiar al amatorilor care lucrează pentru rezultat, este asociat cu intervale mari de 1000 de metri și mai sus, iar aceste antrenamente sunt foarte epuizante nu doar pentru condiția fizică, ci și pentru sistemul nervos. Dacă sunt făcute des, atunci acest lucru poate duce la supraantrenament, inflamație, boală, rănire. Dupa parerea mea, in functie de perioada de pregatire a sportivului si de nivelul sportivului, sunt suficiente 1-2 sedinte diverse de antrenament pe saptamana sau chiar 1 data in 2 saptamani.
Cu cât ritmul cardiac este mai des, cu atât biochimia se îndreaptă spre metabolismul anaerob, cu atât mai puțin timp putem efectua cutare sau cutare muncă. Cu cât ritmul cardiac este mai mare, cu atât mai mult oxigen și energie trebuie să consume mușchii. Ca urmare, mușchiul inimii va primi mai puțină nutriție, ceea ce va duce la ischemie (circulația cardiacă afectată) a inimii.
Pentru a crește rezistența, nu este suficient doar să creșteți volumul stroke al inimii (SV). Aici contează și starea mușchilor, capilarizarea și dezvoltarea sistemului circulator. Aceste calități se dezvoltă în procesul de formare.
Antrenamentul pe intervale este, de asemenea, diferit: scurt intens și lung (nu în forță deplină). Primul poate dura 10-20 de minute, iar al doilea 40-60 de minute sau mai mult. Cu cât intervalul este mai intens, cu atât ritmul cardiac (pulsul) este mai mare, cu atât mușchiul inimii pompează mai puternic, elasticitatea scade.
Trebuie să înțelegeți că antrenamentul pe intervale la ritm cardiac maxim este acceptabil dacă sunteți un atlet profesionist și vă pregătiți pentru competiții. Exercițiul prelungit în acest mod este nedorit pentru sănătate, deoarece duce la acidificarea nu numai a mușchilor, ci și a inimii.
Exercitarea la o frecvență cardiacă prea mare duce la hipertrofia mușchiului inimii și la o scădere a volumului stroke și, ca urmare, poate duce la insuficiență cardiacă și chiar la moarte. Prin urmare, o pregătire competentă a unui plan de antrenament și o înțelegere a specificului exercițiilor de antrenament vă permite să dezvoltați în mod consecvent și uniform funcțiile corpului, fără a afecta sănătatea.
Ce amenință sănătatea sportivului cu o alergare lungă la un puls ridicat sau cum ne protejează organismul de consecințe triste?
1) În primul rând, apare oboseala corpului, apoi mușchii care lucrează (brațele, picioarele) se înfundă, se înfundă.
2) Gag reflex, greață, ca reacție la acidificarea organismului.
3) Oprirea sistemului nervos central, pierderea conștienței.
4) Stop cardiac.
Acum suntem deștepți și nu ne vom aduce în starea punctului 4.
Prin urmare, unul dintre indicatorii stării funcționale a inimii este valoarea minutelor și a volumelor vasculare (sistolice). Studiul valorii volumului minute are o importanță practică și este utilizat în fiziologia sportului, medicina clinică și igiena profesională.
Cantitatea de sânge ejectată de inimă pe minut se numește volumul minute de sânge (MBV). Cantitatea de sânge ejectată de inimă într-o singură contracție se numește volum de sânge (SV) de accident vascular cerebral (sistolic).
Volumul minute de sânge la o persoană în stare de repaus relativ este de 4,5-5 litri. Este același lucru pentru ventriculul drept și cel stâng. Volumul vascular cerebral poate fi calculat cu ușurință prin împărțirea IOC la numărul de bătăi ale inimii.
Antrenamentul este de mare importanță în schimbarea mărimii volumelor minute și ale volumelor de sânge. Atunci când efectuați aceeași muncă la o persoană instruită, valoarea volumelor sistolice și minute ale inimii crește semnificativ cu o ușoară creștere a numărului de bătăi ale inimii; la o persoană neantrenată, dimpotrivă, ritmul cardiac crește semnificativ și volumul sanguin sistolic se modifică cu greu.
SVR crește odată cu creșterea fluxului sanguin către inimă. Pe măsură ce volumul sistolic crește, la fel crește și IOC.
O caracteristică importantă a funcției de pompare a inimii dă volumul vascular, numit și volum sistolic.
Volumul vascular (SV) - cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii în sistemul arterial într-o singură sistolă (uneori se folosește denumirea de debit sistolic).
Întrucât circulația sistemică și cea pulmonară sunt conectate în serie, într-un regim hemodinamic stabil, volumele vasculare ale ventriculului stâng și dreptului sunt de obicei egale. Doar pe un timp scurt pe parcursul schimbare bruscă activitatea inimii și hemodinamica între ele poate exista o ușoară diferență. Valoarea SV a unui adult în repaus este de ml, iar în timpul efortului poate crește până la 120 ml (pentru sportivi până la 200 ml).
Formula Starr (volum sistolic):
unde CO - volum sistolic, ml; PD - presiunea pulsului, mm Hg. Artă.; DD - presiunea diastolică, mm Hg. Artă.; B - vârsta, ani.
CO normal în repaus este -ml, iar sub sarcină -ml.
Volumul end-diastolic (EDV) este cantitatea de sânge din ventricul la sfârșitul diastolei (în repaus, aproximativ ml, dar în funcție de sex, vârstă, poate varia în ml). Este format din trei volume de sânge: rămas în ventricul după sistola anterioară, intră din sistemul venos în timpul diastolei totale și pompat în ventricul în timpul sistolei atriale.
Masa. Volumul sanguin telediastolic și componentele sale
Volumul telesistolic de sânge rămas în cavitatea ventriculilor până la sfârșitul sistolei
Volum sanguin final (EDV)
Retur venos - volumul de sânge care curge în cavitatea ventriculilor din vene în timpul diastolei (în repaus cca.)
Volumul suplimentar de sânge care intră în ventriculi în timpul sistolei atriale (în repaus, aproximativ 10% din EDV sau până la 15 ml)
Volumul telesistolic (ESV) este cantitatea de sânge rămasă în ventricul imediat după sistolă. În repaus, este mai mică de 50% din valoarea volumului telediastolic sau ml. O parte din acest volum de sânge este un volum de rezervă care poate fi expulzat cu o creștere a forței contracțiilor inimii (de exemplu, în timpul efortului, o creștere a tonusului centrilor sistemului nervos simpatic, acțiunea adrenalinei, a hormonilor tiroidieni). pe inimă).
Rând indicatori cantitativi, măsurată în prezent prin ultrasunete sau prin sondarea cavităților inimii, este folosită pentru a evalua contractilitatea mușchiului inimii. Acestea includ indicatori ai fracției de ejecție, rata de ejecție a sângelui în faza de ejecție rapidă, viteza de creștere a presiunii în ventricul în perioada de stres (măsurată prin sondarea ventriculară) și o serie de indici cardiaci.
Fracția de ejecție (EF) - exprimată ca procent din raportul dintre volumul stroke și volumul diastolic final al ventriculului. Fracția de ejecție la o persoană sănătoasă în repaus este de 50-75%, iar în timpul efortului poate ajunge la 80%.
Viteza de expulzare a sângelui este măsurată prin metoda Doppler cu ultrasunete a inimii.
Viteza de creștere a presiunii în cavitățile ventriculelor este considerată unul dintre cei mai fiabili indicatori ai contractilității miocardice. Pentru ventriculul stâng, valoarea acestui indicator este în mod normal mm Hg. st./s.
O scădere a fracției de ejecție sub 50%, o scădere a ratei de ejecție a sângelui și viteza de creștere a presiunii indică o scădere a contractilității miocardice și posibilitatea de a dezvolta insuficiență în funcția de pompare a inimii.
Volumul pe minut al fluxului sanguin (MOV) - un indicator al funcției de pompare a inimii, egal cu volumul de sânge expulzat de ventricul în sistemul vascular în 1 minut (numit și ieșire pe minut).
Deoarece SV și HR ale ventriculului stâng și drept sunt egale, IOC-ul lor este, de asemenea, același. Astfel, același volum de sânge curge prin cercurile mici și mari ale circulației sanguine în aceeași perioadă de timp. La cosit, IOC este de 4-6 litri, cu efort fizic poate ajunge, iar pentru sportivi - 30 de litri sau mai mult.
Metode pentru determinarea volumului minute al circulației sanguine
Metode directe: cateterizarea cavităților cardiace cu introducerea de senzori – debitmetre.
unde IOC este volumul pe minut al circulației sanguine, ml/min; VO 2 - consum de oxigen timp de 1 min, ml/min; CaO 2 - continutul de oxigen in 100 ml sange arterial; CvO 2 - conținutul de oxigen în 100 ml sânge venos
unde J este cantitatea de substanță administrată, mg; C este concentrația medie a substanței calculată din curba de diluție, mg/l; T-durata primului val de circulatie, s
Indicele cardiac (SI) - raportul dintre volumul minut al fluxului de sânge și suprafața corpului (S):
unde IOC - volumul pe minut al circulației sanguine, l / min; S - suprafața corpului, m 2.
În mod normal, SI \u003d 3-4 l / min / m 2.
Datorită muncii inimii, este asigurată mișcarea sângelui prin sistemul vaselor de sânge. Chiar și în condiții de viață fără efort fizic, inima pompează până la 10 tone de sânge pe zi. Munca utilă a inimii este cheltuită pentru a crea tensiunea arterială și pentru a-i accelera.
Pentru a accelera porțiunile de sânge ejectat, ventriculii cheltuiesc aproximativ 1% din munca comunași costurile energetice ale inimii. Prin urmare, această valoare poate fi neglijată în calcule. Aproape toată munca utilă a inimii este cheltuită pentru a crea presiune - forta motrice circulație sanguină. Munca (A) efectuată de ventriculul stâng al inimii în timpul unui ciclu cardiac este egal cu produsul presiunii medii (P) în aortă și volumul vascular (SV):
În repaus, într-o sistolă, ventriculul stâng efectuează un lucru de aproximativ 1 N / m (1 N \u003d 0,1 kg), iar ventriculul drept este de aproximativ 7 ori mai mic. Acest lucru se datorează rezistenței scăzute a vaselor circulației pulmonare, drept urmare fluxul de sânge în vasele pulmonare este asigurat la o presiune medie de mm Hg. Art., în timp ce în circulația sistemică presiunea medie este de mm Hg. Artă. Astfel, ventriculul stâng trebuie să cheltuiască de aproximativ 7 ori mai multă muncă decât ventriculul drept pentru a elimina ultravioletele din sânge. Aceasta determină dezvoltarea unei mase musculare mai mari a ventriculului stâng, comparativ cu cel drept.
Efectuarea lucrărilor necesită costuri energetice. Aceștia nu doar să furnizeze muncă utilă, ci și să mențină procesele de viață de bază, să transporte ionii, să reînnoiască structurile celulare și să sintetizeze substanțe organice. Eficiența mușchiului inimii este în intervalul 15-40%.
Energia ATP, necesară activității vitale a inimii, se obține în principal în cursul fosforilării oxidative, realizată cu consumul obligatoriu de oxigen. În același timp, în mitocondriile cardiomiocitelor pot fi oxidate diverse substanțe: glucoză, acizi grași liberi, aminoacizi, acid lactic, corpi cetonici. În acest sens, miocardul (spre deosebire de țesutul nervos, care folosește glucoza pentru energie) este un „organ omnivor”. Pentru a satisface nevoile energetice ale inimii în repaus, este necesar ml de oxigen pe minut, ceea ce reprezintă aproximativ 10% din consumul general oxigen de către un corp uman adult în același timp. Până la 80% din oxigen este extras din sângele care curge prin capilarele inimii. În alte organe, această cifră este mult mai mică. Livrarea oxigenului este cea mai slabă verigă a mecanismelor care alimentează inima cu energie. Acest lucru se datorează particularităților fluxului sanguin cardiac. Insuficiența livrării de oxigen la miocard, asociată cu afectarea fluxului sanguin coronarian, este cea mai frecventă patologie care duce la dezvoltarea infarctului miocardic.
unde CO - volum sistolic, ml; EDV - volum final diastolic, ml.
Fracția de ejecție în repaus este %.
Conform legilor hidrodinamicii, cantitatea de lichid (Q) care curge prin orice conductă este direct proporțională cu diferența de presiune la începutul (P 1) și la sfârșitul (P 2) conductei și invers proporțională cu rezistența ( R) la fluxul de fluid:
Dacă această ecuație este aplicată sistemului vascular, atunci trebuie avut în vedere că presiunea de la capătul acestui sistem, adică. la confluența venelor goale din inimă, aproape de zero. În acest caz, ecuația poate fi scrisă astfel:
unde Q este cantitatea de sânge expulzată de inimă pe minut; P - valoarea presiunii medii în aortă; R este valoarea rezistenței vasculare.
Din această ecuație rezultă că P = Q*R, adică. presiunea (P) la nivelul gurii aortei este direct proporțională cu volumul de sânge ejectat de inimă în artere pe minut (Q) și cu valoarea rezistenței periferice (R). Presiunea aortică (P) și volumul minute (Q) pot fi măsurate direct. Cunoscând aceste valori, calculați rezistența periferică - cel mai important indicator starea sistemului vascular.
Rezistența periferică a sistemului vascular este suma multor rezistențe individuale ale fiecărui vas. Oricare dintre aceste vase poate fi asemănată cu un tub, a cărui rezistență este determinată de formula Poiseuille:
unde L este lungimea tubului; η este vâscozitatea lichidului care curge în el; Π este raportul dintre circumferință și diametru; r este raza tubului.
Diferența de tensiune arterială, care determină viteza de mișcare a sângelui prin vase, este mare la om. La un adult, presiunea maximă în aortă este de 150 mm Hg. Art., iar în arterele mari -mm Hg. Artă. În arterele mai mici, sângele întâmpină o rezistență mai mare și aici presiunea scade semnificativ - domme. rt st. Cea mai accentuată scădere a presiunii se observă în arteriole și capilare: în arteriole este mm Hg. Art., iar în capilare -mm Hg. Artă. În vene, presiunea scade la 3-8 mm Hg. Art., în venele goale presiunea este negativă: -2-4 mm Hg. Art., adică la 2-4 mm Hg. Artă. sub atmosferă. Acest lucru se datorează unei modificări a presiunii în cavitatea toracică. În timpul inhalării, când presiunea din cavitatea toracică scade semnificativ, scade și tensiunea arterială în vena cavă.
Din datele de mai sus, se poate observa că tensiunea arterială în diferite părți ale fluxului sanguin nu este aceeași și scade de la capătul arterial al sistemului vascular până la capătul venos. În arterele mari și medii, scade ușor, cu aproximativ 10%, iar în arteriole și capilare - cu 85%. Acest lucru indică faptul că 10% din energia dezvoltată de inimă în timpul contracției este cheltuită pentru mișcarea sângelui în arterele mari și 85% este cheltuită pentru mișcarea acestuia prin arteriole și capilare (Fig. 1).
Orez. 1. Modificarea presiunii, rezistenței și lumenului vaselor de sânge în diferite părți ale sistemului vascular
Principala rezistență la fluxul sanguin apare în arteriole. Sistemul de artere și arteriole se numește vase de rezistență sau vase rezistive.
Arteriolele sunt vase cu diametru mic - microni. Peretele lor conține un strat gros de celule musculare netede situate circular, cu a cărui reducere lumenul vasului poate scădea semnificativ. În același timp, rezistența arteriolelor crește brusc, ceea ce face dificilă curgerea sângelui din artere, iar presiunea din acestea crește.
O scădere a tonusului arteriolei crește fluxul de sânge din artere, ceea ce duce la o scădere a tensiunii arteriale (TA). Dintre toate părțile sistemului vascular, arteriolele sunt cele care au cea mai mare rezistență, astfel încât modificarea lumenului lor este principalul regulator al nivelului presiunii arteriale totale. Arteriolele sunt „robinetele sistemului circulator”. Deschiderea acestor „robinete” crește fluxul de sânge în capilarele zonei corespunzătoare, îmbunătățind circulația sanguină locală, iar închiderea înrăutățește brusc circulația sanguină a acestei zone vasculare.
Astfel, arteriolele joacă un rol dublu:
Valoarea fluxului sanguin al organului corespunde nevoii organului de oxigen și nutrienți, determinată de nivelul activității organului.
Într-un organ de lucru, tonusul arteriolelor scade, ceea ce asigură o creștere a fluxului sanguin. Pentru ca tensiunea arterială totală să nu scadă în alte organe (nefuncționale), tonusul arteriolelor crește. Valoarea totală a rezistenţei periferice totale şi nivel general TA rămâne aproximativ constantă, în ciuda redistribuirii continue a sângelui între organele de lucru și cele care nu funcționează.
Viteza volumetrică a mișcării sângelui este cantitatea de sânge care curge pe unitatea de timp prin suma secțiunilor transversale ale vaselor. acest site pat vascular. Același volum de sânge curge prin aortă, arterele pulmonare, vena cavă și capilare într-un minut. Prin urmare, aceeași cantitate de sânge se întoarce întotdeauna la inimă așa cum a fost aruncată în vase în timpul sistolei.
Viteza volumetrica in diverse corpuri poate varia în funcție de activitatea corpului și de dimensiunea rețelei sale vasculare. Într-un organ de lucru, lumenul vaselor poate crește și, împreună cu acesta, viteza volumetrică a mișcării sângelui.
Viteza liniară a mișcării sângelui se numește calea parcursă de sânge pe unitatea de timp. Viteza liniară (V) reflectă viteza de mișcare a particulelor de sânge de-a lungul vasului și este egală cu viteza volumetrică (Q) împărțită la aria secțiunii transversale a vasului de sânge:
Valoarea sa depinde de lumenul vaselor: viteza liniară este invers proporțională cu aria secțiunii transversale a vasului. Cu cât lumenul total al vaselor este mai larg, cu atât mișcarea sângelui este mai lentă și cu cât este mai îngust, cu atât viteza de mișcare a sângelui este mai mare (Fig. 2). Pe măsură ce arterele se ramifică, viteza de mișcare în ele scade, deoarece lumenul total al ramurilor vaselor este mai mare decât lumenul trunchiului original. La un adult, lumenul aortei este de aproximativ 8 cm 2, iar suma lumenelor capilarelor este mult mai mare - cm 2. În consecință, viteza liniară a sângelui în aortă este de multe ori mai mare de 500 mm/s, iar în capilare este de numai 0,5 mm/s.
Orez. 2. Semne de tensiune arterială (A) și viteza liniară a fluxului sanguin (B) în diferite părți ale sistemului vascular
Indicatori ai muncii inimii. AVC și volumul minute al inimii
In aceasta parte vorbim despre activitatea principală a inimii, despre unul dintre indicatorii stării funcționale a inimii - mărimea minutelor și a volumelor sistolice.
Inima, desfășurând activitate contractilă, în timpul sistolei aruncă o anumită cantitate de sânge în vase. Aceasta este funcția principală a inimii. Prin urmare, unul dintre indicatorii stării funcționale a inimii este valoarea volumelor minute și sistolice. Studiul valorii volumului minute are o importanță practică și este utilizat în fiziologia sportului, medicina clinică și igiena profesională.
Cantitatea de sânge ejectată de inimă în vase pe minut se numește debit cardiac. Cantitatea de sânge pompată de inimă într-o singură contracție se numește volumul sistolic al inimii.
Volumul minute al inimii la o persoană în stare de repaus relativ este de 4,5-5 litri. Este același lucru pentru ventriculul drept și cel stâng. Volumul sistolic poate fi calculat cu ușurință prin împărțirea volumului pe minut la numărul de bătăi ale inimii.
Valoarea volumelor minute și sistolice este supusă unor fluctuații individuale mari și depinde de diverse conditii: starea funcțională a corpului, temperatura corpului, poziția corpului în spațiu etc. Se modifică semnificativ sub influența activității fizice. Cu o mare muncă musculară, valoarea volumului pe minut crește de 3-4 și chiar de 6 ori și poate fi de 37,5 litri la 180 de bătăi ale inimii pe minut.
De mare importanță în schimbarea valorii volumelor minute și sistolice ale inimii este antrenamentul. Atunci când efectuați aceeași muncă la o persoană instruită, valoarea volumelor sistolice și minute ale inimii crește semnificativ cu o ușoară creștere a numărului de bătăi ale inimii. La o persoană neantrenată, dimpotrivă, ritmul cardiac crește semnificativ, iar volumul sistolic al inimii se modifică cu greu.
Tensiunea arterială în arterele pulmonare este de aproximativ 5 ori mai mică decât în aortă, astfel încât ventriculul drept efectuează aceeași cantitate de muncă mai mică.
Munca efectuată de inimă este calculată prin formula: W \u003d Vp + mv 2 / 2g,
unde V este volumul de sânge ejectat de inimă (minut sau sistolic), p este tensiunea arterială în aortă (rezistență), m este masa sângelui ejectat, v este viteza cu care sângele este ejectat, g este accelerarea unui corp în cădere liberă.
Conform acestei formule, munca inimii este compusă din muncă care vizează depășirea rezistenței sistemului vascular (aceasta reflectă primul termen) și muncă care vizează darea de viteză (al doilea termen). În condiții normale ale inimii, al doilea termen este foarte mic în comparație cu primul (1%) și de aceea este neglijat. Apoi munca inimii poate fi calculată prin formula: W=Vp, i.e. toate acestea vizează depășirea rezistenței din sistemul vascular. În medie, inima efectuează o muncă de aproximativ kgf m pe zi. Munca inimii este cu atât mai mare, cu atât fluxul sanguin este mai mare.
Munca inimii crește, de asemenea, dacă crește rezistența în sistemul vascular (de exemplu, tensiunea arterială în artere crește din cauza constricției capilare). În același timp, la început, forța contracțiilor inimii nu este suficientă pentru a arunca tot sângele împotriva rezistenței crescute. În câteva contracții, o anumită cantitate de sânge rămâne în inimă, ceea ce ajută la întinderea fibrelor mușchiului inimii. Ca urmare, vine un moment în care forța de contracție a inimii crește și tot sângele este ejectat, adică. creste volumul sistolic al inimii si in consecinta creste si munca sistolica. Cantitatea maximă cu care volumul inimii crește în timpul diastolei se numește forțele de rezervă sau de rezervă ale inimii. Această valoare crește în procesul de antrenament al inimii.
Inima este unul dintre principalii „lucrători” ai corpului nostru. Nu se oprește nici un minut în timpul vieții, pompează o cantitate imensă de sânge, oferind nutriție tuturor organelor și țesuturilor corpului. Cele mai importante caracteristici ale eficienței fluxului sanguin sunt volumul minutelor și ale inimii, ale căror valori sunt determinate de mulți factori atât din partea inimii în sine, cât și din sistemele care îi reglează activitatea.
Volumul de sânge pe minut (MBV) este o valoare care caracterizează cantitatea de sânge pe care miocardul o trimite sistemului circulator într-un minut. Se măsoară în litri pe minut și este egal cu aproximativ 4-6 litri în repaus cu o poziție orizontală a corpului. Aceasta înseamnă că tot sângele conținut în vasele corpului, inima este capabilă să pompeze într-un minut.
Volumul vascular cerebral al inimii
Volumul vascular (SV) este volumul de sânge pe care inima îl împinge în vase într-o singură contracție. În repaus la omul mediu, este de cca. Acest indicator este direct legat de starea mușchiului inimii și de capacitatea acestuia de a se contracta cu suficientă forță. O creștere a volumului stroke apare cu o creștere a pulsului (până la 90 ml sau mai mult). La sportivi, această cifră este mult mai mare decât la indivizii neantrenați, chiar dacă ritmul cardiac este aproximativ același.
Volumul de sânge pe care miocardul îl poate evacua în vasele mari nu este constant. Este determinată de solicitările autorităților din conditii specifice. Deci, în timpul activității fizice intense, excitare, în stare de somn, organele consumă sumă diferită sânge. Efectele asupra contractilității miocardice din sistemul nervos și endocrin diferă de asemenea.
Odată cu creșterea frecvenței contracțiilor inimii, crește forța cu care miocardul împinge sângele, iar volumul de lichid care intră în vase crește datorită rezervei funcționale semnificative a organului. Capacitatea de rezervă a inimii este destul de mare: la persoanele neantrenate, în timpul efortului, debitul cardiac pe minut ajunge la 400%, adică volumul minute de sânge ejectat de inimă crește de până la 4 ori, la sportivi această cifră este și mai mare. , volumul lor pe minut crește de 5-7 ori și ajunge la 40 de litri pe minut.
Volumul de sânge pompat de inimă pe minut (MOC) este determinat de mai multe componente:
Până la sfârșitul perioadei de relaxare a miocardului (diastolă), o anumită cantitate de lichid se acumulează în cavitățile inimii, dar nu toate intră apoi în circulația sistemică. Doar o parte din acesta intră în vase și alcătuiește volumul vascular, care în cantitate nu depășește jumătate din tot sângele care a intrat în camera inimii în timpul relaxării sale.
Sângele rămas în cavitatea inimii (aproximativ jumătate sau 2/3) este volumul de rezervă necesar organismului în cazurile în care nevoia de sânge crește (în timpul efortului fizic, stresului emoțional), precum și o cantitate mică de reziduuri. sânge. Datorită volumului de rezervă, cu creșterea ritmului cardiac, crește și IOC.
Sângele prezent în inimă după sistolă (contracție) se numește volumul diastolic, dar nici măcar acesta nu poate fi complet evacuat. După eliberarea volumului de rezervă de sânge în cavitatea inimii, va exista încă o cantitate de lichid care nu va fi ejectată de acolo chiar și cu munca maximă a miocardului - volumul rezidual al inimii.
ciclu cardiac; accident vascular cerebral, volumul sistolic final și volumele diastolice ale inimii
Astfel, în timpul contracției, inima nu aruncă tot sângele în circulația sistemică. Mai întâi, volumul de cursă este împins din el, dacă este necesar, un volum de rezervă, iar după aceea rămâne volumul rezidual. Raportul acestor indicatori indică intensitatea muncii mușchiului inimii, puterea contracțiilor și eficiența sistolei, precum și capacitatea inimii de a furniza hemodinamică în condiții specifice.
Principala cauză a modificărilor volumului minut al circulației sângelui într-un organism sănătos este activitatea fizică. Acestea pot fi exerciții în sală, jogging, mers rapid etc. O altă condiție pentru creșterea fiziologică a volumului pe minut poate fi considerată emoție și emoții, mai ales pentru cei care percep acut orice situație de viață, reacționând la aceasta cu o creștere a ritmului cardiac. .
La efectuarea de exerciții sportive intense, volumul cursei crește, dar nu la infinit. Când sarcina a atins aproximativ jumătate din maximul posibil, volumul cursei se stabilizează și capătă o valoare relativ constantă. O astfel de modificare a debitului cardiac este asociată cu faptul că, atunci când pulsul se accelerează, diastola este scurtată, ceea ce înseamnă că camerele inimii nu vor fi umplute la maximum. număr posibil sânge, astfel încât indicatorul volumului vascular nu va înceta mai devreme sau mai târziu să crească.
Pe de altă parte, mușchii care lucrează consumă o cantitate mare de sânge care nu se întoarce în inimă în timpul activităților sportive, reducând astfel revenirea venoasă și gradul de umplere a camerelor inimii cu sânge.
Principalul mecanism care determină rata volumului stroke este extensibilitatea miocardului ventricular. Cu cât ventriculul este întins mai mult, cu atât mai mult sânge va intra în el și cu atât va fi mai mare forța cu care îl va trimite către vasele principale. Odată cu creșterea intensității sarcinii, nivelul volumului stroke, într-o măsură mai mare decât extensibilitatea, este afectat de contractilitatea cardiomiocitelor - al doilea mecanism care reglează valoarea stroke volume. Fără o contractilitate bună, chiar și cel mai umplut ventricul nu își va putea crește volumul vascular cerebral.
Trebuie remarcat faptul că în patologia miocardică, mecanismele care reglează IOC capătă o semnificație ușor diferită. De exemplu, hiperextensia pereților inimii în condiții de insuficiență cardiacă decompensată, distrofie miocardică, miocardită și alte boli nu va provoca o creștere a volumului accidentului vascular cerebral și a volumelor minute, deoarece miocardul nu are suficientă putere pentru aceasta, ca urmare, funcția sistolică. va scadea.
Volum sanguin crescut cu munca fizica ajută la furnizarea de nutriție miocardului care are mare nevoie de el, pentru a furniza sânge mușchilor care lucrează, precum și pielii pentru o termoreglare adecvată.
Pe măsură ce sarcina crește, livrarea de sânge către arterele coronare crește, așa că înainte de a începe antrenamentul de anduranță, ar trebui să vă încălziți și să încălziți mușchii. La persoanele sănătoase, neglijarea acestui moment poate trece neobservată, iar cu patologia mușchiului inimii sunt posibile modificări ischemice, însoțite de durere la nivelul inimii și semne electrocardiografice caracteristice (depresia segmentului ST).
Valorile funcției sistolice a miocardului sunt calculate după diverse formule, cu ajutorul cărora specialistul judecă activitatea inimii, ținând cont de frecvența contracțiilor acesteia.
fracția de ejecție a inimii
Volumul sistolic al inimii împărțit la suprafața corpului (m²) va constitui indicele cardiac. Suprafața corpului este calculată folosind tabele speciale sau o formulă. Pe lângă indicele cardiac, IOC și volumul stroke, cea mai importantă caracteristică a miocardului este fracția de ejecție, care arată ce procent din sângele telediastolic părăsește inima în timpul sistolei. Se calculează împărțind volumul stroke la volumul diastolic și înmulțind cu 100%.
Atunci când calculează aceste caracteristici, medicul trebuie să țină cont de toți factorii care pot schimba fiecare indicator.
Volumul final diastolic și umplerea inimii cu sânge sunt influențate de:
O creștere a volumului minutelor și a cursei este facilitată de:
O scădere a debitului cardiac însoțește:
Indicele volumului vascular cerebral al ventriculului stâng este influențat de tonusul sistemului nervos autonom, frecvența pulsului, starea mușchiului inimii. Condiții patologice atât de frecvente precum infarctul miocardic, cardioscleroza, dilatarea mușchiului inimii în insuficiența de organ decompensată contribuie la scăderea contractilității cardiomiocitelor, astfel încât debitul cardiac va scădea în mod natural.
Recepţie medicamente determină și performanța inimii. Adrenalina, norepinefrina, glicozidele cardiace cresc contractilitatea miocardică și cresc IOC, în timp ce beta-blocantele, barbituricele, unele medicamente antiaritmice reduc debitul cardiac.
Astfel, indicatorii minutelor și VR sunt influențați de mulți factori, de la poziția corpului în spațiu, activitatea fizică, emoții și terminând cu o varietate de patologii ale inimii și vaselor de sânge. Când evaluează funcția sistolice, medicul se bazează pe stare generală, vârsta, sexul subiectului, prezența sau absența modificări structurale infarct miocardic, aritmii etc. Doar o abordare integrată poate ajuta la evaluarea corectă a eficienței inimii și la crearea condițiilor în care aceasta se va contracta în modul optim.
Inima, care desfășoară activitate contractilă, în timpul sistolei aruncă o anumită cantitate de sânge în vase - aceasta este funcția principală a inimii. Prin urmare, unul dintre indicatorii stării funcționale a inimii este valoarea volumelor minute și sistolice.
Cantitatea de sânge ejectată de inimă în vase pe minut este volumul pe minut al inimii. Cantitatea de sânge ejectată de inimă într-o singură contracție este volumul sistolic al inimii.
Volumul minute al inimii la o persoană în stare de repaus relativ este de 4,5-5 litri. Este același lucru pentru ventriculul drept și cel stâng.
Valoarea volumelor minute și sistolice este supusă unor mari fluctuații individuale și depinde de diferite condiții: starea funcțională a corpului, temperatura corpului, poziția corpului în spațiu etc.
Antrenamentul este de mare importanță în schimbarea mărimii minutelor și a volumelor sistolice ale inimii.
Volumul sistolic crește pe măsură ce fluxul sanguin către inimă crește. Odată cu creșterea volumului sistolic, crește și volumul minut al sângelui.
Volumul minute al unei persoane sănătoase și în condiții fiziologice depinde de o serie de factori. Munca musculara o creste de 4-5 ori, in cazuri extreme pentru o perioada scurta de timp de 10 ori. La aproximativ 1 oră după masă, volumul pe minut devine cu 30-40% mai mult decât era înainte și abia după aproximativ 3 ore își atinge valoarea inițială. Frica, frica, entuziasmul - datorită dezvoltării un numar mare adrenalină - crește volumul pe minut. La temperaturi scăzute, activitatea cardiacă este mai economică decât la temperaturi mai ridicate. Fluctuațiile de temperatură de 26 ° C nu au influenta semnificativa pe minut. La temperaturi de până la 40 ° C, crește lent și peste 40 ° C - foarte repede. Poziția corpului afectează și volumul minutelor. Când stați întins, scade, iar când stați în picioare, crește.
Principala activitate a inimii este de a pompa sânge în vase împotriva rezistenței (presiunii) care se dezvoltă în ele. Atriile și ventriculii îndeplinesc diferite sarcini. Atriile se contractă pentru a pompa sângele în ventriculii relaxați. Acest lucru nu necesită o tensiune mare a acestora, deoarece tensiunea arterială în ventriculi crește treptat pe măsură ce sângele intră în ei din atrii.
Se lucrează mult mai mult de către ventriculi, în special cel stâng. Din ventriculul stâng, sângele este împins în aortă, unde tensiunea arterială este ridicată. În acest caz, ventriculul trebuie să se contracte cu o asemenea forță pentru a depăși această rezistență, pentru care tensiunea arterială în el trebuie să devină mai mare decât în aortă. Numai în acest caz, tot sângele din el va fi aruncat în vase.
Munca inimii crește, de asemenea, dacă crește rezistența în sistemul vascular (de exemplu, tensiunea arterială în artere crește din cauza constricției capilare). În același timp, la început, forța contracțiilor inimii nu este suficientă pentru a arunca tot sângele împotriva rezistenței crescute. În câteva contracții, o anumită cantitate de sânge rămâne în inimă, ceea ce ajută la întinderea fibrelor mușchiului inimii. Ca urmare, vine un moment în care forța de contracție a inimii crește și tot sângele este ejectat, adică. creste volumul sistolic al inimii si in consecinta creste si munca sistolica. Cantitatea maximă cu care volumul inimii crește în timpul diastolei se numește forțele de rezervă sau de rezervă ale inimii. Această valoare crește în procesul de antrenament al inimii.________________________________________________
Cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii la fiecare contracție se numește volum sistolic (CO) sau șoc. În medie, este vorba de ml de sânge. Cantitatea de sânge ejectată de ventriculul drept și cel stâng este aceeași.
Cunoscând ritmul cardiac și volumul sistolic, puteți determina volumul pe minut al circulației sanguine (MOV) sau debitul cardiac:
IOC = ritm cardiac SD. - formulă
În repaus la un adult, volumul pe minut al fluxului sanguin este în medie de 5 litri. Cu efort fizic, volumul sistolic se poate dubla, iar debitul cardiac poate ajunge la litri.
Volumul sistolic și debitul cardiac caracterizează funcția de pompare a inimii.
Dacă volumul de sânge care intră în camerele inimii crește, atunci forța de contracție a acesteia crește în consecință. Creșterea forței contracțiilor inimii depinde de întinderea mușchiului inimii. Cu cât se întinde mai mult, cu atât se contractă mai mult.
Fiziologul Starling a stabilit „Legea inimii” (legea Frank-Starling): cu o creștere a umplerii inimii cu sânge în timpul diastolei și, în consecință, cu o creștere a întinderii mușchiului inimii, a forței contracțiilor inimii. crește.
Acasă / Prelegeri Anul II / Fiziologie / Întrebarea 50. Fluxul sanguin coronarian. Volumul sanguin sistolic și minut / 3. Volumul sanguin sistolic și minut
Volumul sistolic și volumul minutelor- principalii indicatori care caracterizeaza functia contractila a miocardului.
Volumul sistolic- volumul pulsului stroke - volumul de sânge care provine din ventricul într-o sistolă.
Volum pe minut- volumul de sânge care vine din inimă în 1 minut. MO \u003d CO x HR (ritmul cardiac)
La un adult, volumul pe minut este de aproximativ 5-7 litri, la unul antrenat - 10-12 litri.
Factori care afectează volumul sistolic și volumul minute:
greutatea corporală, care este proporțională cu masa inimii. Cu o greutate corporală de 50-70 kg - volumul inimii este de 70 - 120 ml;
cantitatea de sânge care intră în inimă (retur venos de sânge) - cu cât este mai mare întoarcerea venoasă, cu atât volumul sistolic și volumul minute sunt mai mari;
ritmul cardiac afectează volumul sistolic, iar ritmul afectează volumul pe minut.
Volumul sistolic și volumul minute sunt determinate prin următoarele 3 metode.
Metode de calcul (formula Starr): Volumul sistolic și volumul minute sunt calculate folosind: greutatea corporală, masa sanguină, tensiunea arterială. O metodă foarte aproximativă.
metoda de concentrare- cunoașterea concentrației oricărei substanțe din sânge și a volumului acesteia - calculați volumul minute (injectați o anumită cantitate dintr-o substanță indiferentă).
varietate- Metoda Fick - se determină cantitatea de O 2 care intră în organism în 1 minut (este necesar să se cunoască diferenţa arteriovenoasă în O 2).
Instrumental- cardiografie (curba de inregistrare a rezistentei electrice a inimii). Se determină aria reogramei și, în funcție de aceasta - valoarea volumului sistolic.
AVC sau volumul sistolic al inimii (VV)- cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii la fiecare contracție, volumul minute (VM) - cantitatea de sânge ejectată de ventricul pe minut. Valoarea SV depinde de volumul cavităților cardiace, de starea funcțională a miocardului și de nevoia de sânge a organismului.
Volumul pe minut depinde în primul rând de nevoile organismului de oxigen și nutrienți. Deoarece nevoia organismului de oxigen este în continuă schimbare din cauza condițiilor schimbătoare ale mediului extern și mediu intern, atunci valoarea IOC-ului inimii este foarte variabilă.
Modificarea valorii CIO are loc în două moduri:
printr-o modificare a valorii UO;
prin modificări ale ritmului cardiac.
Există diferite metode pentru a determina volumul inimii și volumul minutelor: gaz analitic, metode de diluare a coloranților, radioizotop și fizico-matematic.
Metode fizice și matematice în copilărie au avantaje față de ceilalți datorită absenței vătămării sau oricărei preocupări pentru subiect, posibilității determinării arbitrar frecvente a acestor parametri hemodinamici.
Mărimea accidentului vascular cerebral și a volumului minutelor crește odată cu vârsta, în timp ce VR se modifică mai vizibil decât volumul minutelor, deoarece ritmul cardiac încetinește odată cu vârsta. La nou-născuți, SV este de 2,5 ml, la vârsta de 1 an - 10,2 ml, 7 ani - 23 ml, 10 ani - 37 ml, 12 ani - 41 ml, de la 13 la 16 ani - 59 ml (S. E. Sovetov , 1948 ; NA Şalkov, 1957).
La adulți, UV este de 60-80 ml. Parametrii IOC, raportați la greutatea corporală a copilului (la 1 kg de greutate), nu cresc cu vârsta, ci, dimpotrivă, scad.
În acest fel, valoare relativă IOC al inimii, care caracterizează nevoia de sânge a organismului, este mai mare la nou-născuți și la sugari.
Volumul inimii și volumele minute ale inimii sunt aproape aceleași la băieți și fete cu vârsta cuprinsă între 7 și 10 ani. De la vârsta de 11 ani, ambii indicatori cresc atât la fete, cât și la băieți, dar la cei din urmă cresc mai semnificativ (MOC ajunge la 3,8 litri la vârsta de 14-16 ani la fete, iar la 4,5 litri la băieți).
Astfel, diferențele de gen în parametrii hemodinamici considerați sunt relevate după 10 ani. Pe lângă volumele de accident vascular cerebral și minute, hemodinamica este caracterizată de un indice cardiac (CI - raportul dintre IOC și suprafața corpului), CI variază la copii într-un interval larg - de la 1,7 la 4,4 l / m 2, în timp ce relația sa cu vârsta nu este detectată ( valoarea medie SI pentru grupele de vârstă din cadrul vârstei școlare se apropie de 3,0 l/m 2).
„Chirurgie toracică pediatrică”, V.I.Struchkov
Articole populare din secțiunea
Munca mecanică efectuată de inimă se dezvoltă datorită activității contractile a miocardului. În urma extinderii excitației, are loc o contracție a fibrelor miocardice.
Munca efectuată de inimă este cheltuită, în primul rând, pentru a împinge sângele în vasele arteriale principale împotriva forțelor de presiune și, în al doilea rând, în a da energie cinetică sângelui. Prima componentă a muncii se numește static (potențial), iar a doua - cinetică. Componenta statică a activității inimii se calculează prin formula: Ast = PcpVc, unde Pav este tensiunea arterială medie în vasul principal corespunzător (aorta - pentru ventriculul stâng, trunchiul arterial pulmonar - pentru ventriculul drept), Vc - volum sistolic. . Munca mecanică efectuată de inimă se dezvoltă datorită activității contractile a miocardului. A=Nt; A-muncă, N-putere. Se cheltuiește pentru: 1) împingerea sângelui în vasele principale 2) furnizarea de energie cinetică a sângelui.
Rav se caracterizează prin constanță. IP Pavlov a atribuit-o constantelor homeostatice ale organismului. Valoarea pav în circulația sistemică este de aproximativ 100 mm Hg. Artă. (13,3 kPa). Într-un cerc mic pav = 15 mm Hg. Artă. (2 kPa),
2) Componentă statică (Potențial). A_st=p_av V_c; p_av - tensiunea arterială medie Vc - volum static Rav într-un cerc mic: 15 mm Hg (2 kPa); p_cpv cerc mare: 100 mm Hg (13,3 kPa).Componenta dinamica (cinetica). A_k=(mv^2)/2=ρ(V_c v^2)/2; p-densitatea sângelui(〖10〗^3kg*m^(-3)); V-viteza fluxului de sânge (0,7 m * s ^ (-1)); În general, lucrul ventriculului stâng într-o contracție în repaus este de 1 J, iar cel drept este mai mic de 0,2 J. Mai mult, componenta statică domină, ajungând la 98% din întreaga lucrare, apoi componenta cinetică reprezintă 2%. Odată cu stresul fizic și psihic, contribuția componentei cinetice devine mai semnificativă (până la 30%).
3) Puterea inimii. N=A/t; Puterea arată cât de mult se lucrează pe unitatea de timp. Puterea medie a miocardului este menținută la 1 W. Sub sarcină, puterea crește la 8,2 W.
Anterior25262728293031323334353637383940Următorul
1. Calculul frecvenței cardiace se face de obicei prin palparea pulsului pe artera radială sau direct din bătăile inimii.
Pentru a exclude reacția emoțională a subiectului, calculul se efectuează nu imediat, ci după 30 de secunde. după comprimarea arterei radiale.
2. Determinarea tensiunii arteriale se realizează prin metoda auscultatorii Korotkov. Se determină valorile presiunilor sistolice (SD) și diastolice (DD).
Calculul hemodinamicii se efectuează conform lui Savitsky.
3. Valoarea PD - presiunea pulsului și SDD - presiunea dinamică medie se obține prin formula:
PD=SD-DD (mm Hg)
SDD=PD/3+DD (mmHg)
La persoanele sănătoase, PP variază de la 35 la 55 mm Hg. Art.. Ideea de contractilitate a inimii este asociată cu aceasta.
Presiunea dinamică medie (DDP) reflectă condițiile fluxului sanguin în precapilare; acesta este un fel de potențial al sistemului circulator care determină rata fluxului sanguin în capilarele tisulare.
SDD crește ușor odată cu vârsta de la 85 la 110 mm Hg. În literatură, există o opinie că DDS este sub 70 mm Hg. indică hipotensiune arterială, iar peste 110 mm Hg.
despre hipertensiune arterială. Fiind cel mai stabil dintre toți indicatorii tensiunii arteriale, SDD se modifică ușor sub diferite influențe. În timpul efortului, fluctuațiile SDD la persoanele sănătoase nu depășesc 5-10 mm Hg, în timp ce SD în aceste condiții crește cu 15-30 mm Hg și mai mult. Fluctuațiile DDS, care depășesc 5-10 mm Hg, de regulă, sunt un semn precoce al unei tulburări a sistemului circulator.
4. Volumul sistolic al fluxului sanguin (SV) sau debitul sistolic (volumul vascular cerebral) este determinat de cantitatea de sânge care este ejectată de inimă în timpul sistolei. Această valoare caracterizează funcția contractilă a inimii.
Volumul pe minut al fluxului sanguin (volumul pe minut al inimii sau debitul cardiac) este volumul de sânge pe care inima îl ejectează în 1 minut.
Calculul SOC și IOC se efectuează conform formulei Starr, folosind indicatori SD, DD, PD, ritm cardiac, ținând cont de vârsta (B) a subiectului:
SOC \u003d 100 + 0,5 PD-0,6 DD - 0,6 V (ml)
La o persoană sănătoasă, SOC este în medie de 60-70 ml.
IOC \u003d JUICE * HR
În repaus, la o persoană sănătoasă, IOC, în medie, este de 4,5-5 litri. Cu activitatea fizică, CIO crește de 4-6 ori. La persoanele sănătoase, o creștere a IOC are loc datorită creșterii SOC.
La pacienții neantrenați și bolnavi, IOC crește din cauza ritmului cardiac crescut.
Valoarea CIO depinde de sex, vârstă, greutate corporală. Prin urmare, a fost introdus conceptul de volum minut pe 1 m 2 de suprafață corporală.
5. Indicele cardiac - o valoare care caracterizează alimentarea cu sânge a unei unități de suprafață corporală pe 1 minut.
SI \u003d IOC / PT (l / min / m 2)
unde PT este suprafața corpului în m 2, determinată conform tabelului Dubois. SI în repaus este de 2,0-4,0 l/min/m 2 .
Anterior12345678910Următorul
Volumul sistolic sau stroke (SO, SV) este volumul de sânge pe care inima îl ejectează în aortă în timpul sistolei, în repaus aproximativ 70 ml de sânge.
Volumul minut al circulației sanguine (MOV) - cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii pe minut. IOC al ventriculului stâng și drept este același. IOC (l / min) \u003d CO (l) x ritm cardiac (bpm). În medie 4,5-5 litri.
Ritmul cardiac (HR). Frecvența cardiacă în repaus este de aproximativ 70 de bătăi/min (la adulți).
Reglarea inimii.
Mecanisme de reglare intracardiacă (intracardiacă).
Autoreglare heterometrică - o creștere a forței de contracție ca răspuns la o creștere a lungimii diastolice a fibrelor musculare.
Legea Frank-Starling: forța de contracție a miocardului în sistolă este direct proporțională cu umplerea acesteia în diastola.
2. Autoreglare homeometrică - o creștere a contractilității fără modificarea lungimii inițiale a fibrei musculare.
a) Efectul Anrep (dependență forță-viteză).
Odată cu creșterea presiunii în aortă sau artera pulmonară, are loc o creștere a forței contracției miocardice. Rata de scurtare a fibrelor miocardice este invers proporțională cu forța de contracție.
b) Scara Bowditch (dependență cronoinotropă).
Creșterea forței de contracție a mușchiului inimii cu creșterea ritmului cardiac
Mecanisme extracardiace (extracardiace) de reglare a activității inimii
I. Mecanisme nervoase
A. Influența sistemului nervos autonom
simpatic sistem nervos are efecte: cronotrop pozitiv ( creșterea ritmului cardiac ), inotrop(forța crescută a contracțiilor inimii), dromotrop(conductivitate crescută) și baiemotrop pozitiv(excitabilitate crescută) efecte. Mediatorul este norepinefrina. Adrenoreceptori de tip α și b.
Sistemul nervos parasimpatic are următoarele efecte: cronotrop negativ, inotrop, dromotrop, batmotrop. Mediatorul este acetilcolina, receptorii M-colinergici.
B. Influențe reflexe asupra inimii.
1. Reflex baroreceptor: odata cu scaderea presiunii in aorta si sinusul carotidian, apare o crestere a ritmului cardiac.
2. Reflexe chemoreceptoare. În condiții de lipsă de oxigen, apare o creștere a ritmului cardiac.
3. Reflexul Goltz. Cu iritarea mecanoreceptorilor peritoneului sau ai organelor abdominale, se observă bradicardie.
4. Reflexul Danini-Ashner. La apăsarea globilor oculari se observă bradicardie.
II. Reglarea umorală a inimii.
Hormonii medulei suprarenale (adrenalină, norepinefrină) - efectul asupra miocardului este similar cu stimularea simpatică.
Hormonii cortexului suprarenal (corticosteroizi) - un efect inotrop pozitiv.
Hormonii cortexului tiroidian (hormoni tiroidieni) - cronotrop pozitiv.
Ioni: calciul crește excitabilitatea celulelor miocardice, potasiul crește excitabilitatea și conductivitatea miocardului. Scăderea pH-ului duce la inhibarea activității cardiace.
Grupuri funcționale de vase:
1. Vase de amortizare (elastice).(aorta cu departamentele sale, artera pulmonară) transformă ejecția ritmică a sângelui în ele din inimă într-un flux sanguin uniform. Au un strat bine definit de fibre elastice.
2. Vase rezistive(vasele de rezistență) (arterele și arteriolele mici, vasele sfincterului precapilar) creează rezistență la fluxul sanguin, reglează volumul fluxului sanguin în diferite părți ale sistemului. În pereții acestor vase există un strat gros de fibre musculare netede.
Vasele sfincterului precapilar - reglează schimbul de flux sanguin în patul capilar. Contracția celulelor musculare netede ale sfincterelor poate duce la ocluzia lumenului vaselor mici.
3.vase de schimb(capilare) în care are loc schimbul dintre sânge și țesuturi.
4. Nave de șunt(anastomoze arteriovenoase), reglează fluxul sanguin al organelor.
5. vase capacitive(vene), au extensibilitate mare, efectuează depunerea sângelui: vene ale ficatului, splinei, pielii.
6. nave de întoarcere(vene medii și mari).
O determinare precisă a volumului minute al inimii este posibilă numai dacă există date despre conținutul de oxigen atât în sângele arterial, cât și în cel venos al cavităților inimii. Prin urmare, această metodă nu este aplicabilă ca metodă generală de cercetare clinică.
Cu toate acestea, se poate face o estimare aproximativă a capacității de adaptare a unei inimi normale în timpul muncii fizice, dacă presupunem că fluctuațiile produsului dintre frecvența pulsului și presiunea arterială redusă apar în paralel cu modificările volumului minute.
Presiunea arterială redusă = amplitudinea presiunii arteriale * 100 / presiunea medie.
Presiune medie = (presiune sistolică + diastolică) / 2.
Exemplu.În repaus: puls 72; tensiunea arterială 130/80 mm; scăderea tensiunii arteriale = (50*100)/105 = 47,6; volum pe minut \u003d 47,6 * 72 \u003d 3,43 litri.
După exercițiu: puls 94; tensiunea arterială 160/80 mm; scăderea tensiunii arteriale = (80*100)/120 = 66,6; volum pe minut \u003d 66,6 * 94 \u003d 6,2 litri.
Este de la sine înțeles că prin această metodă se pot obține indicatori nu absoluti, ci doar relativi. La aceasta trebuie adăugat că calculul conform lui Liljestrand și Zander, deși permite într-o oarecare măsură să se judece capacitatea de adaptare a unei inimi sănătoase, cu toate acestea, în condiții patologice ale circulației sanguine, permite o mare posibilitate de erori.
Volumul mediu pe minut al inimii la persoanele cu o inimă sănătoasă este de 4,4 litri. Date mai fiabile sunt furnizate de metoda Birgauz, în care produsele amplitudinii tensiunii arteriale și ale pulsului înainte și după efort sunt comparate cu valorile normale ale acestor cantități stabilite de Wetzler. În același timp, natura încărcăturii (urcatul scărilor, ghemuit, mișcarea brațelor și picioarelor, ridicarea și coborârea jumătății superioare a corpului în pat) nu joacă niciun rol, totuși, este necesar ca subiectul după sarcină. prezinta semne evidente de oboseala.
Tehnica de execuție. După o ședere de 15 minute în repaus în pat, pulsul și tensiunea arterială ale subiectului sunt măsurate de 3 ori; cele mai mici valori sunt luate ca valori inițiale.
După aceea, se efectuează un test cu o sarcină, așa cum este indicat mai sus. Imediat după încărcare, măsurătorile sunt luate din nou, iar tensiunea arterială este determinată de medicul examinator, iar frecvența pulsului este determinată simultan de asistentă.
Plată. Indicele debitului cardiac (QV m) este determinat de următoarea formulă:
QV m = (amplitudine de repaus * ritm cardiac în repaus)/(amplitudine normală * ritm cardiac normal)
(Vezi tabelul).
În același mod, determinarea se efectuează după încărcare (în acest caz, se schimbă doar numărătorul fracției, iar numitorul rămâne constant):
QV m = (amplitudine sub exercițiu * frecvență cardiacă sub efort) / (amplitudine normală * ritm cardiac normal)
(Vezi tabelul).
Modificări ale ritmului cardiac și ale tensiunii arteriale legate de vârstă (conform lui Wetzler)
Nota. Normal: QVm în repaus este de aproximativ 1,0.
După încărcare, creșterea nu este mai mică de 0,2.
Modificări patologice: valoarea inițială a indicelui în repaus este sub 0,7 și peste 1,5 (până la 1,8). Scăderea indicelui după sarcină (pericol de prăbușire).
Testul Birghaus este adesea folosit ca test circulator preoperator.
În același timp, potrivit lui Meissner, ar trebui să ne ghidăm după următoarele Dispoziții generale: tulburările circulatorii sunt absente la pacienţii cu un indice de 1,0 - 1,8, care creşte după efort.
Pacienții cu un indice de peste 1,0, dar fără a-l crește după exercițiu, au nevoie de măsuri menite să îmbunătățească circulația sângelui. Același lucru este necesar pentru indicele sub 1, dar nu sub 0,7, dacă după sarcină crește cu cel puțin 0,2.
În absența unei creșteri, acești pacienți au nevoie de tratament intensiv preliminar până când aceste condiții sunt îndeplinite.
Determinarea volumului minute al inimii, inclusiv a timpului de circulație a sângelui, este posibilă și prin determinarea perioadei de tensiune și a perioadei de expulzare a ventriculului stâng, deoarece, potrivit lui Blumberger, electrocardiograma, fonocardiograma și pulsul carotidian sunt într-un o anumită relație.
Dar acest lucru necesită echipamente adecvate, care să permită utilizarea acestei metode numai în clinici mari.
