Ударный и минутный объем сердца и крови: суть, от чего зависят, расчет

Сердечный выброс

Под сердечным выбросом понимают количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды. Для его характеристики в клинической практике используют два показателя: – минутный объем кровообращения (МОК);

– ударный (систолический) объем крови.

Минутный объем кровообращения.

Характеризует общее количество крови, перекачи­ваемой левым или правым отделом сердца в течение 1 мин. В норме в покое – 4-6 л/мин.

Для нивелировки антропологических отличий рассчи­тывают сердечный индекс – МОК (площадь поверхности те­ла, в норме в покое сердечный индекс – 3-3,5 л/(мин*м 2 )).

Поскольку объем крови у человека 4-6 литров, то за 1 мин происходит полный кругооборот крови.

Важнейшими факторами, определяющими МОК,яв­ляется:

– ударный (систолический) объем крови (УО);

– частота сердечных сокращений (ЧСС);

– венозный возврат крови к сердцу. По существу МОК = УО · ЧСС.

Ударный (систолический) объем крови– количество крови, которое нагнетается каждым желудочком в магист­ральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном со­кращении сердца.

В покое объем крови, выбрасываемой из желудочков, составляет от трети до половины от объема крови, находя­щейся в желудочках перед систолой, т.е. в конце диастолы.

В покое ударный объемсоставляет 70-100 мл крови.

Кровь, остающаяся в желудочках после систолы, – это резервный объем, КОС– конечносистолический объем.

При ненарушенной сократительной функции миокарда –по

существенный резерв для срочной адаптации, который позволяет после начала действия раздражителя быстро увеличить ударный объем и, как следствие, МОК.

Это достигается через механизмы нервных и гумораль­ных влияний и частично за счет механизмов саморегуляции на сократительную функцию миокарда (инотропный эффект).

При ослаблении сердечной мышцы, снижении ее сократительных возможностей снижается ударный объем в покое, а также резко уменьшается возможность использования ре­зервного объема.

Изменение ударного объема (увеличение или уменьшение) прежде всего, ведет к изменению систолического давления,

не­редко это сопровождается и изменениями пульсового давления.

Частота сердечных сокращений. В покое норма–60-80 раз в 1 мин.При срочной адаптации за счет нервных и гуморальных механизмов может увеличиваться в 2-3 раза(положительный хронотропный эффект), что существенно

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения:Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9368 – | 7422 – или читать все.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)

очень нужно

Причины сниженной фракции выброса сердца

К понижению уровня сердечного выброса приводят следующие патологии:

• ишемическая болезнь сердца;
• инфаркт миокарда;
• нарушения ритма сердечных сокращений (аритмия, тахикардия);
• кардиомиопатия.

Каждая патология сердечной мышцы по-своему влияет на работу желудочка. Во время ишемической болезни сердца снижается ток крови, после инфаркта, мышцы покрываются рубцами, которые не могут сокращаться. Нарушение ритма приводит к ухудшению проводимости, быстрому износу сердца, а кардиомиопатия приводит к увеличению размеров мышцы.

На первых стадия любого заболевания, фракция выброса не сильно изменяется. Сердечная мышца приспосабливается к новым условиям, растет мышечный слой, перестраиваются мелкие кровеносные сосуды. Постепенно возможности сердца исчерпываются, мышечные волокна ослабляются, объем всасываемой крови уменьшается.

Другие заболевания, уменьшающие сердечный выброс:

• стенокардия;
• гипертония;
• аневризма стенки желудочка;
• инфекционно-воспалительные заболевания (перикардит, миокардит, эндокардит);
• миокардиодистрофия;
• кардиомиопатия;
• врожденные патологии, нарушение строения органа;
• васкулит;
• патологии сосудов;
• гормональные сбои в организме;
• сахарный диабет;
• ожирение;
• опухоли желез;
• интоксикация.

Электрические явления в сердце

Электрические явления, наблюдаемые в тканях при возбуждении, называют токамидействия. Они возникают и в работающем сердце. Зарегистрировать их можно с помощью электрокардио­графа.

Наше тело является жидким проводником, поэтому биотоки сердца проводятся по всему телу и их можно зарегистрировать с поверхно­сти кожи. Чтобы не мешали токи действия скелетных мышц, человека укладывают на кушетку, просят лежать спокойно и накладывают электроды.

Для регистрации трех стандартных биполярных отведений от конечностей электроды накладывают на кожу правой и левой руки — 1-е отведение, правой руки и левой ноги — 2-е отведе­ние; левой руки и левой ноги — 3-е отведение

На рисунке: зу­бец Р отражает возбуждение обоих предсердий; QRST — воз­буждение желудочков, от Р до Q — время прохождения возбу­ждения по предсердию; от Q до Т включительно — систола желудочков. Электрокардиография дает возможность де­тально исследовать изменения сердечного ритма, нарушение проведения возбуждения по прово­дящей системе сердца, возникновение дополнительного очага возбуждения при появлении экстра­систол, ишемию, инфаркт.

МОК и спорт

Основной причиной изменения минутного объема кровообращения в здоровом организме считают физические нагрузки. Это могут быть занятия в тренажерном зале, пробежка, быстрая ходьба и т. д. Другим условием физиологического возрастания минутного объема можно считать волнение и эмоции, особенно, у тех, кто остро воспринимает любую жизненную ситуацию, реагируя на это учащением пульса.

При выполнении интенсивных спортивных упражнений ударный объем увеличивается, но не до бесконечности. Когда нагрузка достигла приблизительно половины от максимально возможной, ударный объем стабилизируется и принимает относительно постоянное значение. Такое изменение выброса сердца связывают с тем, что при ускорении пульса укорачивается диастола, а значит, камеры сердца не будут заполняться максимально возможным количеством крови, поэтому показатель ударного объема рано или поздно перестанет нарастать.

С другой стороны, работающие мышцы потребляют большое количество крови, которая не возвращается в момент спортивных занятий обратно к сердцу, уменьшая, таким образом, венозный возврат и степень заполнения камер сердца кровью.

Главным механизмом, определяющим норму ударного объема, считается растяжимость миокарда желудочков. Чем значительнее растянулся желудочек, тем больше крови в него поступит и тем выше будет сила, с которой он ее отправит в магистральные сосуды. При увеличении интенсивности нагрузки на уровень ударного объема в большей степени, чем растяжимость, влияет сократимость кардиомиоцитов — второй механизм, регулирующий значение ударного объема. Без хорошей сократимости даже максимально заполненный желудочек не сможет увеличить свой ударный объем.

Следует отметить, что при патологии миокарда механизмы, регулирующие МОК, приобретают несколько иное значение. К примеру, перерастяжение стенок сердца в условиях декомпенсированной сердечной недостаточности, миокардиодистрофии, при миокардитах и других заболеваниях не вызовет увеличения ударного и минутного объемов, так как миокард не имеет достаточной для этого силы, в результате систолическая функция снизится.

В период спортивной тренировки возрастает и ударный, и минутный объемы, но лишь влияния симпатической иннервации для этого мало. Повысить МОК помогает параллельно увеличивающийся венозный возврат за счет активных и глубоких вдохов, насосного действия сокращающихся скелетных мышц, повышения тонуса вен и кровотока по артериям мышц.

Возросший объем крови при физической работе помогает обеспечить питанием очень нуждающийся в этом миокард, доставить кровь к работающим мышцам, а также кожным покровам для правильной терморегуляции.

По мере усиления нагрузки увеличивается доставка крови к коронарным артериям, поэтому прежде чем приступить к тренировкам на выносливость, следует провести разминку и разогрев мышц. У здоровых людей пренебрежение этим моментом может пройти незаметно, а при патологии сердечной мышцы возможны ишемические изменения, сопровождающиеся болью в сердце и характерными электрокардиографическими признаками (депрессия сегмента ST).

Это интересно: Тромбин: что это, роль в крови, действие, применение в качестве препарата

Ударный объем

Сводная таблица периодов и фаз сердечного цикла с примерными давлениями в камерах сердца и положением клапанов приведена внизу страницы.

Систола желудочков

Систола желудочковСистола желудочков

— период сокращения желудочков, что позволяет протолкнуть кровь в артериальное русло.

В сокращении желудочков можно выделить несколько периодов и фаз:

• Период напряжения — характеризуется началом сокращения мышечной массы желудочков без изменения объёма крови внутри них.Асинхронное сокращение — начало возбуждения миокарда желудочков, когда только отдельные волокна вовлечены. Изменения давления в желудочках хватает для закрытия предсердно-желудочковых клапанов в конце этой фазы.
• Изоволюметрическое сокращение — вовлечен практически весь миокард желудочков, но изменения объёма крови внутри них не происходит, так как закрыты выносящие (полулунные — аортальный и лёгочный) клапаны. Терминизометрическое сокращение не совсем точен, так как в это время происходит изменение формы (ремоделирование) желудочков, натяжение хорд.

Период изгнания — характеризуется изгнанием крови из желудочков.Быстрое изгнание — период от момента открытия полулунных клапанов до достижения в полости желудочков систолического давления — за этот период выбрасывается максимальное количество крови.

Медленное изгнание — период, когда давление в полости желудочков начинает снижаться, но все ещё больше диастолического давления. В это время кровь из желудочков продолжает двигаться под действием сообщенной ей кинетической энергии, до момента выравнивания давления в полости желудочков и выносящих сосудов.

В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает 50-70 мл крови (ударный, или систолический, объём). Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4 л крови в минуту (минутный объём крови, МОК). Во время максимальной нагрузки ударный объём сердца тренированного человека может превышать 200 мл, пульс — превышать 200 ударов в минуту, а циркуляция крови может достигать 40 л в минуту.

Диастола

ДиастолаДиастола

— полное расслабление всех предсердий и желудочков. В целом характеризуется снижением давления в полости желудочков, закрытием полулунных клапанов и открытием предсердно-желудочковых клапанов с продвижением крови в желудочки.

• Диастола желудочковПротодиастола — период начала расслабления миокарда с падением давления ниже, чем в выносящих сосудах, что приводит к закрытию полулунных клапанов.
• Изоволюметрическое расслабление — аналогична фазе изоволюметрического сокращения, но с точностью до наоборот. Происходит удлинение мышечных волокон, но без изменения объёма полости желудочков. Фаза заканчивается открытием предсердно-желудочковых (митрального и трехстворчатого) клапанов.

Период наполненияБыстрое наполнение — желудочки стремительно восстанавливают свою форму в расслабленном состоянии, что значительно снижает давление в их полости и засасывает кровь из предсердий.

Медленное наполнение — желудочки практически полностью восстановили свою форму, кровь течет уже из-за градиента давления в полых венах, где оно выше на 2-3 мм рт. ст.

Систола предсердий

Является завершающей фазой диастолы. При нормальной частоте сердечных сокращений вклад сокращения предсердий невелик (около 8 %), так как за относительно длинную диастолу кровь уже успевает наполнить желудочки. Однако, с увеличением частоты сокращений, в основном снижается длительность диастолы и вклад систолы предсердий в наполнение желудочков становится весьма существенным.

Повышенный сердечный выброс

Уровень сердечного выброса зависит не только от физических нагрузок, но и от психоэмоционального состояния человека. Работа нервной системы может снижать и увеличивать показатель МОК.

Спортивные занятия сопровождаются увеличением артериального давления. Ускорение метаболизма сокращает скелетные мышцы и расширяет артериолы. Этот фактор позволяет в необходимой мере поставлять в мышцы кислород. Нагрузки приводят к сужению крупных вен, учащению пульса и увеличению силы сокращений сердечной мышцы. Повышенное давление становится причиной мощного притока крови к скелетным мышцам.

Повышенный сердечный выброс чаще всего наблюдается в следующих случаях:

• артериовенозной фистуле;
• тиреотоксикозе;
• анемии;
• недостатке витамина B.

При артериовенозной фистуле артерия напрямую соединяется с веной. Данное явление носит название свища и представляется двумя видами. Врожденная артериовенозная фистула сопровождается доброкачественными образованиями на кожном покрове и может находиться на любом органе. В таком варианте она выражена эмбриональными свищами, не дошедшими до стадий вен или артерий.

Артериовенозная фистула

Приобретенная артериовенозная фистула образуется под действием внешнего влияния. Она создается, если возникла необходимость в гемодиализе. Нередко свищ становится результатом катетеризации, а также последствием хирургического вмешательства. Такая фистула иногда сопутствует проникающим ранениям.

Большая фистула провоцирует увеличенный сердечный выброс. Когда она принимает хроническую форму, возможна сердечная недостаточность, при которой МОК достигает критически высоких показателей.

Для тиреотоксикоза характерен учащенный пульс и повышенное артериальное давление. Параллельно с этим происходят не только количественные изменения крови, но и качественные. Повышению уровня тираксина способствует ненормальный уровень эритропатина и, как следствие, пониженная эритроцитарная масса. Результат – увеличенный сердечный выброс.

При анемии снижается вязкость крови и у сердца появляется возможность перекачивать ее в больших количествах. Это ведет к ускоренному кровотоку и учащенному сердцебиению. Ткани получают больше кислорода, соответственно, увеличивается сердечный выброс и МОК.

Недостаток витамин B1 – причина многих патологий

Витамин B1 участвует в кровеобразовании и благотворно сказывается на микроциркуляции крови. Его действие заметно сказывается на работе сердечных мышц. Недостача этого витамина способствует развитию болезни бери-бери, одним из симптомов которой является нарушенная скорость кровотока. При активном метаболизме ткани прекращают поглощать необходимые им питательные вещества. Организм компенсирует этот процесс расширением переферических сосудов. При таких условиях сердечный выброс и венозный возврат могут превысить норму в два и более раз.

Что это такое?

Количество крови, которое человеческое сердце перекачивает за 60 секунд, имеет определение «минутный объем крови» (МОК). Ударный (систолический) объем крови — это количество крови, выбрасываемое в артерии за одно сердечное сокращение (систолу). Систолический объем (СОК) можно рассчитать, если разделить МОК на частоту сердечных сокращений. Соответственно, при увеличении СОК, увеличивается и МОК. Величины систолического и минутного объемов крови используются врачами для оценки насосной способности сердечной мышцы.

Величина МОК зависит не только от ударного объема и ЧСС, но и от венозного возврата (количества крови, возвращенного в сердце по венам). За одну систолу выбрасывается не вся кровь. Часть жидкости остается в сердце в качестве резерва (резервный объем). Он используется при возросших физических нагрузках, эмоциональном напряжении. Но и после выброса резервов остается некоторое количество жидкости, которое не выбрасывается ни при каких условиях.

Это называется остаточный объем миокарда.

Шаги

Определение сердечного ритма

Возьмите секундомер или часы.

Сердечный ритм – это число сердечных сокращений в единицу времени. Обычно он измеряется за одну минуту. Сделать это очень просто, но вам понадобится устройство, которое будет точно отсчитывать секунды.

• Можно попытаться отсчитывать удары и секунды мысленно, но это будет неточно, так как вы будете сосредоточены на пульсе, а не на внутреннем ощущении времени.
• Лучше поставить таймер, чтобы сконцентрироваться только на подсчете ударов. Таймер есть в вашем смартфоне.

Найдите пульс.

Хотя на теле есть множество точек, где вы можете прощупать пульс, проще всего его найти на внутренней части запястья. Другое место – сбоку от горла, где находится яремная вена. Когда вы нащупаете пульс и будете четко ощущать его удары, положите на место биения указательный и средний пальцы другой руки.

• Обычно пульс лучше всего прощупывается с внутренней стороны запястья, на линии, мысленно проведенной от указательного пальца через запястье и примерно на 5 см выше первой складки на нем.
• Возможно, вам нужно будет немного переместить пальцы туда-сюда, чтобы найти, где пульс будет слышен четче всего.
• Можете слегка надавить пальцами на запястье, чтобы прощупать пульс. Однако если вам приходится давить слишком сильно, вы выбрали неудачно место. Попробуйте переместить пальцы в другую точку.

Начните считать количество ударов.

Когда вы нащупаете пульс, включите секундомер или же посмотрите на часы с секундной стрелкой, дождитесь, когда она дойдет до 12 и начните считать удары. Посчитайте число ударов за одну минуту (пока секундная стрелка не вернется на 12). Это число и есть ваш сердечный ритм.

• Если вам трудно считать удары в течение целой минуты, можете посчитать 30 секунд (пока секундная стрелка не окажется на 6), а затем умножить полученный результат на два.
• Также можно сосчитать удары за 15 секунд и умножить на 4.

Определение ударного объема

1. Сделайте эхокардиограмму.

   Сердечный ритм – это просто число ударов сердца в минуту, а ударный объем – это объем крови, перекачиваемый левым желудочком сердца с каждым ударом. Его измеряют в миллилитрах, и определить его гораздо сложнее. Для этого проводится специальное исследование под названием эхокардиография (эхо).

   Рассчитайте площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ).

   Выходной отдел левого желудочка – это область сердца, через которую кровь поступает в артерии. Чтобы рассчитать ударный объем, вам нужно знать площадь выходного отдела левого желудочка (ВОЛЖ) и интеграл скорости потока в выходном отделе левого желудочка (ИС ВОЛЖ).

   Определите интеграл скорости кровотока.

   Интеграл скорости кровотока – это интеграл скорости, с которой кровоток проходит по сосуду или через клапан за определенное время. Чтобы вычислить ИС ВОЛЖ, специалист измерит поток с помощью допплер-эхокардиографии. Для этого он использует специальную функцию эхокардиографа.

   Чтобы определить ИС ВОЛЖ, рассчитывают площадь под кривой аорты на импульсно-волновом допплере. Специалист может произвести многократные измерения, чтобы сделать вывод об эффективности работы вашего сердца.

2. Рассчитайте ударный объем.

   Для определения ударного объема крови нужно вычесть объем крови в желудочке перед ударом (конечный диастолический объем, КДО) из объема крови в желудочке в конце удара (конечного систолического объема, КСО). Ударный объем = КДО – КСО. Как правило, ударный объем связывают с левым желудочком, но он может относиться и к правому. Обычно ударный объем обоих желудочков одинаков.

   Определите сердечный выброс.

   Наконец, чтобы рассчитать сердечный выброс, умножьте сердечный ритм на ударный объем. Это довольно простое вычисление, позволяющее узнать количество крови, которое ваше сердце перекачивает за одну минуту. Формула имеет вид: Сердечный ритм x Ударный объем = Сердечный выброс. Например, если сердечный ритм составляет 60 ударов в минуту, а ударный объем равен 70 мл, получается:

Факторы, влияющие на сердечный выброс

Поймите, что означает сердечный ритм.

Вы лучше разберетесь в том, что такое сердечный выброс, если узнаете, что на него влияет. Самый непосредственный фактор – это сердечный ритм (пульс), то есть число сердечных сокращений в минуту. Чем чаще пульс, тем больше крови прокачивается по всему телу. Нормальная частота сердечных сокращений составляет 60–100 ударов в минуту. Если сердце бьется слишком медленно, это называется брадикардия – состояние, при котором сердце выбрасывает слишком мало крови в кровообращение.

Как определить показатели систолической функции сердца?

Величины систолической функции миокарда вычисляются по различным формулам, с помощью которых специалист судит о работе сердца с учетом частоты его сокращений.

фракция выброса сердца

Систолический объем сердца, отнесенный к площади поверхности тела (м²), будет составлять сердечный индекс. Площадь поверхности тела вычисляется по специальным таблицам либо формуле. Помимо сердечного индекса, МОК и ударного объема, важнейшей характеристикой работы миокарда считается фракция выброса, которая показывает, какой процент конечно-диастолической крови уходит из сердца при систоле. Ее рассчитывают, поделив ударный объем на конечно-диастолический и умножив на 100%.

Вычисляя указанные характеристики, врач должен принять во внимание все факторы, способные изменить каждый показатель. На конечно-диастолический объем и заполнение сердца кровью оказывают влияние:

На конечно-диастолический объем и заполнение сердца кровью оказывают влияние:

1. Количество циркулирующей крови;
2. Масса крови, попадающей в правое предсердие из вен большого круга;
3. Частота сокращений предсердий и желудочков и синхронность их работы;
4. Длительность периода расслабления миокарда (диастолы).

Повышению минутного и ударного объема способствуют:

• Увеличение количества циркулирующей крови при задержке воды и натрия (не спровоцированных сердечной патологией);
• Горизонтальное положение тела, когда закономерно увеличивается венозный возврат к правым частям сердца;
• Физическая нагрузка и сокращение мышц;
• Психо-эмоциональное напряжение, стресс, сильное волнение (за счет возрастания пульса и усиления сократимости венозных сосудов).

Снижение сердечного выброса сопровождает:

1. Кровопотерю, шоки, обезвоживание;
2. Вертикальное положение тела;
3. Возрастание давления в грудной полости (обструктивные болезни легких, пневмоторакс, сильный сухой кашель) или сердечной сумке (перикардиты, скопление жидкости);
4. Гиподинамию;
5. Обмороки, коллапс, прием препаратов, вызывающих резкое падение давления и расширение вен;
6. Некоторые виды аритмий, когда камеры сердца сокращаются не синхронно и недостаточно заполняются кровью в диастолу (фибрилляция предсердий), выраженная тахикардия, когда сердце не успевает заполниться необходимым объемом крови;
7. Патологию миокарда (кардиосклероз, инфаркт, воспалительные изменения, миокардиодистрофии, дилатационная кардиомиопатия и др.).

На показатель ударного объема левого желудочка оказывает влияние тонус вегетативной нервной системы, частота пульса, состояние сердечной мышцы. Такие частые патологические состояния, как инфаркт миокарда, кардиосклероз, дилатация сердечной мышцы при декомпенсированной недостаточности органа способствуют снижению сократимости кардиомиоцитов, поэтому сердечный выброс вполне закономерно будет снижаться.

Таким образом, на показатели минутного и УО влияют множество факторов, начиная от положения тела в пространстве, физической активности, эмоций и заканчивая самой разной патологией сердца и сосудов. При оценке систолической функции врач опирается на общее состояние, возраст, пол обследуемого, наличие или отсутствие структурных изменений миокарда, аритмий и др. Только комплексный подход может помочь правильно оценить эффективность работы сердца и создать такие условия, при которых оно будет сокращаться в оптимальном режиме.

2013-2021 sosudinfo.ru

Перейти в раздел:

Заболевания сердца и аорты, аритмология, функц. диагностика, фармакология и кардиохирургия

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.