Работа мощность сердца ударный минутный объем крови. Минутный объем сердца

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СЕРДЦА.

Основной функцией сердца является нагнетание крови в систему сосудов. Насосная функция сердца характеризуется несколькими показателями. Одним из важнейших показателей работы сердца является минутный объем кровообращения (МОК) — количество крови, выбрасываемое желудочками сердца в минуту. МОК левого и правого желудочков одинаков. Синонимом понятия МОК является термин «сердечный выброс» (СВ). МОК — это интегральный показатель работы сердца, зависящий от величины систолического объема (СО) — количества крови (мл; л), выбрасываемого сердцем за одно сокращение, и ЧСС. Таким образом, МОК (л/мин) = СО (л) х ЧСС (уд/мин). В зависимости от характера деятельности человека в данный момент времени (особенности физической работы, поза, степень психоэмоционального напряжения и др.) доля вклада ЧСС и СО в изменения МОК различна. Ориентировочные величины ЧСС, СО и МОК в зависимости от положения тела, пола, физической подготовленности и уровня физической активности представлены в табл. 7.1.

Частота сердечных сокращений

ЧСС в покое. ЧСС — один из самых информативных показателей состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом. Начиная с рождения и до 20-30 лет ЧСС в покое снижается со 100-110 до 70 уд/мин у молодых нетренированных мужчин и до 75 уд/мин у женщин. В дальнейшем, с увеличением возраста, ЧСС незначительно возрастает: у 60-76-летних в покое по сравнению с молодыми на 5-8 уд/мин.

ЧСС при мышечной работе. Единственной возможностью повысить доставку кислорода к работающим мышцам является увеличение объема крови, поступающей к ним в единицу времени. Для этого должен возрасти МОК. Поскольку ЧСС прямо влияет на величину МОК, то повышение ЧСС при мышечной работе является обязательным механизмом, направленным на удовлетворение значительно возрастающих нужд метаболизма. Изменения ЧСС при работе показаны на рис. 7.6.

Если мощность циклической работы выразить через величину потребляемого кислорода (в процентах от величины максимального потребления кислорода — МПК), то ЧСС возрастает в линейной зависимости от мощности работы (потребления Ог, рис. 7.7). У женщин при условии равного с мужчинами потребления Ог ЧСС обычно на 10-12 уд/мин выше.

Наличие прямо пропорциональной зависимости между мощностью работы и величиной ЧСС делает частоту пульса важным информативным показателем в практической деятельности тренера и педагога. При многих видах мышечной деятельности ЧСС — точный и легкоопределяемый показатель интенсивности выполняемых физических нагрузок, физиологической стоимости работы, особенностей протекания периодов восстановления.

Для практических нужд необходимо знать величину максимальной ЧСС у лиц разного пола и возраста. С возрастом максимальные величины ЧСС как у мужчин, так и у женщин снижаются (рис. 7.8.). Точную величину ЧСС у каждого конкретного человека можно определить лишь опытным путем, регистрируя частоту пульса во время работы возрастающей мощности на велоэргометре. Практически для ориентировочного суждения о максимальной ЧСС человека (независимо от пола) используют формулу: ЧССмаКс = 220 — возраст (в годах).

Систолический объем сердца

Систолический (ударный) объем сердца — это количество крови, выбрасываемое каждым желудочком за одно сокращение. Наряду с ЧСС СО оказывает существенное влияние на величину МОК. У взрослых мужчин СО может меняться от 60-70 до 120-190 мл, а у женщин — от 40-50 до 90-150 мл (см. табл. 7.1).

СО — это разность между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами. Следовательно, увеличение СО может происходить как посредством большего заполнения полостей желудочков в диастолу (увеличение конечно-диастолического объема), так и посредством увеличения силы сокращения и уменьшения количества крови, остающейся в желудочках в конце систолы (уменьшение конечно-систолического объема). Изменения СО при мышечной работе. В самом начале работы из-за относительной инертности механизмов, приводящих к увеличению кровоснабжения скелетных мышц, венозный возврат возрастает сравнительно медленно. В это время увеличение СО происходит в основном благодаря увеличению силы сокращения миокарда и уменьшению конечно-систолического объема. По мере продолжения циклической работы, выполняемой в вертикальном положении тела, благодаря значительному увеличению потока крови через работающие мышцы и активации мышечного насоса, возрастает венозный возврат к сердцу. Вследствие этого конечно-диастолический объем желудочков у нетренированных лиц со 120-130 мл в покое повышается до 160-170 мл, а у хорошо тренированных спортсменов даже до 200-220 мл. В это же время происходит увеличение силы сокращения сердечной мышцы. Это, в свою очередь, приводит к более полному опорожнению желудочков во время систолы. Конечно-систолический объем при очень тяжелой мышечной работе может уменьшиться у нетренированных до 40 мл, а у тренированных до 10-30 мл. То есть увеличение конечно-диастолического объема и уменьшение конечно-систолического приводят к значительному повышению СО (рис. 7.9).

В зависимости от мощности работы (потребления О2) происходят довольно характерные изменения СО. У нетренированных людей СО максимально увеличивается по сравнению с его уровне м в покое на 50-60%. У большинства людей при работе на велоэргометре СО достигает своего максимума при нагрузках с потреблением кислорода на уровне 40-50% от МПК (см. рис. 7.7). Иначе говоря, при увеличении интенсивности (мощности) циклической работы в механизме увеличения МОК в первую очередь используется более экономичный путь увеличения выброса крови сердцем за каждую систолу. Этот механизм исчерпывает свои резервы при ЧСС, равной 130-140 уд/мин.

У нетренированных людей максимальные величины СО уменьшаются с возрастом (см. рис. 7.8). У людей старше 50 лет, выполняющих работу с тем же уровнем потребления кислорода, что и 20-летние, СО на 15-25% меньше. Можно считать, что возрастное уменьшение СО является результатом снижения сократительной функции сердца и, по-видимому, уменьшения скорости расслабления сердечной мышцы.

Минутный объем кровообращения

Важным показателем состояния сердца является минутный объем кровотока, или минутный объем кровообращения (МОК). Нередко используют синоним понятия МОК — сердечный выброс (СВ). Величина МОК

Работа мощность сердца ударный минутный объем крови. Ударный объем крови (УОК)

У некоторых начинающих бегунов возникает вопрос «насколько полезно для здоровья бегать долго и часто в верхних пульсовых зонах?». И здесь мы снова упираемся в вопрос тренированности сердечно-сосудистой системы, мышц и новое словосочетание «ударный объем сердца» (УО). Ударный объем сердца – это порция крови, выбрасываемая левым желудочком за 1 сокращение.

В первой части статьи я показал . Во второй части

рассмотрим ударный объем сердца, работу сердца при повышенной частоте сердечных сокращений.

С каждым сокращением сердца у взрослого человека (в состоянии покоя) в аорту и легочный ствол выбрасывается 50-70 мл крови, в минуту – 4-5 л. При большом физическом напряжении минутный объем может достигать 30 – 40 л. Другими словами, сердце спортсмена растягивается до таких размеров, которое может за одно сокращение прокачивать более 200 мл крови. Например, сердце у профессионального легкоатлета при работе в течение минуты на пульсе 180 уд./мин. может прокачать 36 л. крови. Это 4-е ведра по 10 литров!

У каждого человека УО индивидуален, зависит от наследственных данных и тренированности. У женщин, например, УО на 10-15% меньше, чем у мужчин.

У человека со спортивным сердцем (имеющее больший УО) выше показатель выносливости, особенно к продолжительным физическим нагрузкам (марафон, велоспорт, плавание на длинные дистанции).

Какой эффект на сердце оказывает физическая нагрузка?

1. Увеличивается частота сердечных сокращений (ЧСС)
2. Увеличивается ударный объем (УО)
3. Повышается систолическое давление
4. Понижается диастолическое давление и сопротивляемость периферических сосудов
5. Увеличивается частота дыхания
6. Усиливается коронарный кровоток
7. Происходит перераспределение крови (кровь будет в работающей мышце)

Эффект от аэробных нагрузок (долгосрочный)

1. Спортивное сердце (увеличение размеров и силы сокращения)
2. Снижение пульса
3. Увеличение количества капилляров в мышцах

Ударный объем при физической нагрузке.

Ударный объем сердца увеличивается по мере роста пульса пока и до тех пор, пока интенсивность физической нагрузки не выйдет на уровень 40-60% от максимально возможной. После чего УО выравнивается. То есть, при беге на пульсе 120-150 уд./мин сердце эргономично растягивается и сокращается, оптимально обеспечивая обмен кислорода и питательных веществ в мышцах, освобождаясь от CO2 и снова обогащаясь O2. Поэтому, чтобы «растянуть» сердце и увеличить УО рекомендуют бегать по 2-3 часа в день, на протяжении 6 мес.!

Наверняка некоторые замечали, бежишь-бежишь 20-30 минут пульс высокий, а после со 150-155 уд./мин. он падает до 135 уд./мин. при той же интенсивности. Это показатель того, что сердце вышло на норму своего УО, сосуды и капилляры организма включились в работу.

При продолжительной физической нагрузке 40-60% от максимума (или 120-150 уд./мин. при беге) растягивается камера левого/правого желудочка, так как поступает максимальное количество крови в таком режиме. Если камера желудочка растянулась (фаза диастолы), то соответственно дальше оно должно максимально сократиться (фаза систолы), чтобы вытолкнуть кровь.

Работа сердца при повышенной ЧСС.

В случае, когда нагрузка увеличивается, при работе в 4-5-й пульсовой зоне (ПЗ), то сердцебиение увеличивается, пульс тоже. Учащается фаза систолы и диастолы (сокращения и расслаб

Работа и мощность сердца

В соответствии с законом Пуазейля течение жидкости по сосудам определяется разностью давлений в начале и конце сосудов. В систе­ме кровообращения этот перепад давлений обусловлен, в основном, работой сердца. Таким образом, по отношению к сосудистой системе сердце можно считать некоторым насосом. В отличии от обычного поршневого насоса, где площадь поршня постоянна, при работе сердца его рабочая поверхность — внутренняя поверхность желудочков — из­меняется в различные фазы их сокращения. Сила F, действующая на кровь в желудочках, зависит от давления Р в их полости и площади внутренней поверхности S : F = P S. В начале систолы давление мень­ше, а объем и площадь поверхности полости желудочков — больше. В конце систолы давление возрастает, а внутренняя поверхность умень­шается. Количественное рассмотрение этих процессов и непосредс­твенные физиологические эксперименты показывают, что

при уменьше­нии объема внутренних полостей сердце развивает меньшую силу. Сог­ласно закону Старлинга, сила, развиваемая при сокращении сердца, пропорциональна начальной длине волокон миокарда.

Не занимаясь рассмотрением сложных явлений, происходящих при сокращении сердца, рассчитаем его работу за одно сокращение, исхо­дя из общих физических соображений. Эта работа А складывается из работы левого А_ли правого А_п желудочков:

А = А_л + А_п.

Работа левого желудочка, выбрасывающего кровь в большой круг кровообращения, естественно, больше чем работа правого желудочка. Считается, что А_п = 0,2 А_л. Таким образом А = 1,2 А_л.

Работа левого желудочка при выбросе систолического (ударного) объема крови в аорту затрачивается на преодоление сил давления крови в сосудистой системе и на сообщение крови кинетической энер­гии. Первая составляющая этой работы называется статическим компо­нентом, а вторая — кинетическим компонентом.

Статический компонент рассчитаем по формуле:

А_ст = Р_ср V_с,

где Р_ср — давление крови в аорте, V_с — систолический объем. Считая для человека в покое Р_ср = 100 мм.рт.ст. = 13,3 кПа и V_с = 60 мл = 610^-5 м³, найдем: А_ст 0,8 Дж.

Кинетический компонент может быть рассчитан из формулы для кинетической энергии:

А_к = ,

где m — масса крови в ее систолическом объеме,  — плотность кро­ви, v — линейная скорость крови при выбросе в аорту. Приняв  = 1,0510³ кг/м³, v = 0,5 м/с, получим, что А_к = 0,008 Дж.

Таким образом, работа сердца за одно сокращение, определяемая по формуле:

А = 1,2 (PV_c + ) (32)

составляет в покое примерно 1 Дж. Считая, что, в среднем, сердце сокращается один раз в секунду, определим работу сердца за сутки. Она составляет внушительную величину: 86400 Дж. Для сравнения, та­кую работу надо совершить, чтобы поднять груз массой в 1т на высоту около 9м.

Учитывая, что продолжительность систолы составляет около 0,3 с, и разделив работу сердца за одно сокращение на это время, полу­чим для средней мощности сердца в покое значение 3,3 Вт.

При физической нагрузке возрастает систолический и минутный объем крови, увеличивается и скорость течения крови в аорте. Рабо­та сердца резко увеличивается. При этом изменяется и соотношение между статическим и кинетическим компонентами. Как видно из приве­денных численных значений, в покое доля кинетического компонента составляет около 1% от общей работы сердца. С повышением нагрузки растут оба слагаемых формулы (32), но второе слагаемое растет быстрее, так как величина кинетического компонента работы сердца пропорциональна квадрату увеличивающейся линейной скорости крово­тока. Доля кинетического компонента в общей работе сердца возрас­тает и может достигать 30%.

Ударный объем крови (УОК). Ударный и минутный объемы кровообращения (сердца)

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

Важную характеристику насосной функции сердца дает ударный объем , называемый также систолическим объемом или систолическим выбросом . Ударный объем – количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артериальную систему за одну систолу. (Если разделить МОК на ЧСС в минуту получим систолический объем (СО) кровотока.) При сокращении сердца равном 75 ударов в мин он составляет 65–70 мл, при работе увеличивается до 125 мл. У спортсменов в покое он составляет 100 мл, при работе возрастает до 180 мл. Определение МОК и СО широко применяется в клинике.

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

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

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

Резервный объем реализуется при увеличении СО при нагрузках. В норме он составляет 15–20% от конечно-диастолического.

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

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

Скорость изгнания крови изменяется методом Доплера при УЗИ сердца.

Скорость прироста давления в полостях считается желудочков считается одним из наиболее достоверных показателей сократимости миокарда. Для левого желудочка величина этого показателя в норме составляет 2000-2500 мм рт ст /с.

Снижение фракции выброса ниже 50%, уменьшение скорости изгнания крови, скорости прироста давления свидетельсвуют о понижении сократимости миокарда и возможности развития недостаточности насосной функции сердца.

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

СИ = МОК/S (л/мин×м 2)

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

МОК, УОК и СИ объединяют общим понятием сердечный выброс.

Если известен МОК и АД в аорте (или легочной артерии) можно определить внешнюю работу сердца

Р = МОК × АД

Р — работа сердца в мин в килограмометрах (кг/м).

МОК — минутный объем крови (л).

АД — давление в метрах водного столба.

При физическом покое внешняя работа сердца составляет 70–110 Дж, при работе увеличивается до 800 Дж, для каждого желудочка в отдельности.

Таким образом, работа сердца определяется 2-мя факторами:

1. Количеством притекающей к нему крови.

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

Различают 3 варианта сердечной недостаточности:

1. Недостаточность от перегрузки, когда к сердцу с нормальной сократительной способностью предъявляются чрезмерные требования при пороках, гипертензии.

2. Недостаточность сердца при повреждении миокарда: инфекции, интоксикации, авитаминозы, нарушение коронарного кровообращения. При этом снижается сократительная функция сердца.

3. Смешанная форма недостаточности — при ревматизме, дистрофических изменениях в миокарде и др.

Весь комплекс проявлений деятельности сердца регистрируется с помощью различных физиологических методик — кардиографий: ЭКГ, электрокимография, баллистокардиография, динамокардиография, верхушечная кардиография, ультразвуковая кардиография и др.

Диагностическим методом для клиники является электрическая регистрация движения контура сердечной тени на экране рентгеновского аппарата. К экрану у краев контура сердца прикладывают фотоэлемент, соединенный с осциллографом. При движениях сердца изменяется освещенность фотоэлемента. Это регистрируется осциллографом в виде кривой сокращения и расслабления сердца. Такая методика назы

Систолический объем и минутный объем крови. Влияние тренировки

Для характеристики гемодинамики сердца используют такие показатели, как частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный и минутный объемы крови, фракция выброса и другие. Рассмотрим отдельно такой показатель, как систолический объем (СО), и то, как он влияет на другие функции организма.

Для занимающихся спортом людей крайне важно следить за показателями гемодинамики своего сердца. Что такое СО? Систола — это фаза сокращения сердца, а диастола — фаза расслабления камер.

Ударный объем крови

Систолический, либо ударный объем характеризует количество всей крови, которое одно сокращение сердечного желудочка забрасывает в артериальную систему. Рассчитывается он по такой простой формуле: V = V * v. Где V — это систолический объем крови, а v — это среднее значение ударов в минуту. Поэтому 70 * 70 = 4900 ≈ 5 литров за одну минуту при нормальном здоровье в состоянии покоя перекачивает сердце.

Но в реальности показатель у каждого человека индивидуальный. Причем у женщин он меньше приблизительно на 15 %. Во время физических нагрузок число это увеличивается, при проблемах с сердцем или обездвиженности — уменьшается.

Факторы, влияющие на ударный объем

От чего зависит количество крови, которое сердце способно выбросить в кровоток за один удар? Факторов выделяют несколько:

• Вес, физическое развитие организма.
• Наличие плохих привычек, в частности курения.
• Беременность.
• Состояние вен. Показатель венозного возврата к правому желудочку.
• Сократимость миокарда.
• Преднагрузка.

Кроме того, показатель зависит от размера левого желудочка сердца. Те молодые люди, у которых от рождения эта камера мышцы небольшая, испытывают трудности при тренировке и часто не успевают за другими.

Норма выброса за минуту составляет 4,5-5 л. Если СО снижается, то велика вероятность наличия атеросклероза, аритмии или внутреннего кровотечения.

Факторы изменения показателя МОК

Минутный объем крови (МОК) зависит от тренированности и возраста человека. МОК следует определять для того, чтобы выяснить, насколько сердце справляется со своей функцией.

Показатель в первую очередь зависит от трех основных характеристик:

• ЧСС;
• систолического объема;
• величины венозного возврата.

Чтобы улучшить показатели, надо обратить внимание на свой образ жизни и подумать о профилактике. С возрастом СО сильно уменьшается, а при любой нагрузке увеличивается ЧСС.

МОК может подняться у спортсмена с 5 л за минуту почти до 20 л. Такие объемы может перекачивать только подготовленная длительными упражнениями сердечная мышца.

Норма СО

Мы уже упоминали, что у обычного человека в расслабленном состоянии норма систолического объема выброса составляет около 65-70 мл. Она значительно меняется, когда человек активно занимается спортом и не пропускает тренировки. Максимальный СО наблюдается у легкоатлетов при значительной и длительной физической нагрузке.

Показатель нередко доходит до отметки 200 мл за систолу. Систолический и минутный объемы крови спортсмен должен у себя контролировать. Для этого нужно перед тренировкой и после нее измерять частоту сердечных сокращений.

Как определить систолический и минутный объемы точно?

МОК можно более точно определить с помощью следующих способов:

1. Метода Фика.
2. Ультразвуковой флоуметрии.
3. Введения в кровь цветных индикаторов.
4. Интегральной реографии. Реография — это метод, при котором регистрируется электрическое сопротивление тела вибрациям сверхвысоких частот. Эти частоты не вредят человеку, поэтому широко используются в медицинской практике.

Систолический объем можно высчитать, разделив минутный на личную норму частоты сердечных сокращений.

Как увеличить сердечный выброс?

Для увеличения СО спортсменам советуют проводить длительные физические тренировки средней интенсивности, при которых пульс не будет превышать 140-150 ударов в минуту.

Такие нагрузки позволят растянуть левый желудочек, но не увеличить массу сердца. Наращивать сердечную мышцу постоянно с помощью лишь силовых тренировок запрещено. Это вредно для органа и ведет к инфаркту.

Сердечная недостаточность в пожилом возрасте

В пожилом возрасте, если человек мало двигался в течение жизни, стенки его сердца истончаются, а систолический объем не превышает 20 мл. Это очень мало. Сердце не привыкло полностью опорожнять камеры, оно слабеет.

В итоге у пожилых людей начинается сердечная недостаточность. Когда клапаны повреждены, сердце не может работать в полную силу, и тогда кардиотренировки опасны.

Необходимо вести здоровый образ жизни и чаще гулять на свежем воздухе. Гипокинезия (обездвиженность) способствует старению организма, упадку сил и сердечной недостаточности.

Но ситуация будет иной, если человек старается не лениться и ходит в спортзал. Тренировки запускают определенный механизм — увеличение отрицательного давления в грудной клетке. Это приводит к увеличению венозного возврата к сердцу.

Влияние тренировок

Для нормальной работы сердечной мышцы и клапанов обязательно нужны тренировки. У физически развитых людей сердце справляется с нагрузкой благодаря хорошему систолическому объему без увеличения числа сердечных сокращений в минуту.

Заниматься нужно в меру сил. Нельзя допускать, чтобы пульс во время кардиотренировок превышал 190-200 ударов в минуту.

Даже непрофессиональные и нерегулярные тренировки положительно влияют на сохранение СО крови и помогают сердцу адаптироваться к нагрузкам.

Нужно сказать, что систолический объем крови с возрастом уменьшается. Чтобы поддерживать свое здоровье и физическую силу, надо пробегать по 30 минут каждые 2-3 дня.

Функционально-силовой тренинг: Ударный объём сердца

Синонимы: систолический объём сердца, ударный объём крови.

Ударный объём — это количество крови, выбрасываемой в кровеносную систему за каждое сокращение одного желудочка сердца. В спорте обычно говорят об ударном объёме левого желудочка сердца, через который в организм поступает кровь, насыщенная кислородом.

В норме у здорового человека, находящегося в состоянии покоя, этот объём равен 60-90 мл. Таким образом, за минуту сердце прокачивает через себя около 4-6 литров крови.

Чем выше ударный объём сердца, тем ниже пульс в покое, так как сердце прокачивает кровь более эффективно. У опытных легкоатлетов нередко наблюдается пульс 45 ударов в минуту и даже ниже 40.

Чем выше ударный объём сердца, тем выше физические возможности человека (особенно выносливость к длительным нагрузкам). У профессиональных легкоатлетов ударный объём при нагрузке может превышать 200 мл. 

Ударный объём сердца у женщин на 10-15% ниже, чем у мужчин.

В положении лёжа ударный объём немного увеличивается, что приводит к росту производительности сердца. Если кому-то становится дурно из-за недостатка воздуха, его следует положить. Это сразу улучшит обеспечение кислородом его тканей и органов. 

Если сравнить обычного человека и тренированного атлета, можно сразу понять, почему у второго работоспособность неизмеримо выше.

Обычный человек: 

Ударный объём — 60-90 мл.

Частота пульса при нагрузке — 150 ударов в минуту

Минутный объём (перекачивается за минуту) — 9-13,5 литра

Атлет:

Ударный объём — 150-200 мл.

Частота пульса при нагрузке — 150 ударов в минуту

Минутный объём (перекачивается за минуту) — 22,5-30 литров

Максимальный ударный объём сердца

При физической нагрузке ударный объём возрастает, достигая своего максимума. 

Максимальный ударный объём — это количество крови (в миллилитрах), выбрасываемое левым желудочком во время физической нагрузки. При этом дальнейшее повышение нагрузки не приводит к увеличению объёма выбрасываемой крови. На диаграмме ниже показано изменение ударного объёма у атлета очень высокого класса (ударный объём более 200 мл). 

У каждого человека максимальный ударный объём индивидуален и зависит от природных данных и тренированности сердца. 

Как увеличить ударный объём сердца? 

Потребность в увеличении ударного объёма сердца возникает, когда атлет ощущает, что мышцы справляются с нагрузкой, но при этом слишком высока ЧСС (частота сердечных сокращений) и не хватает воздуха. Это означает, что сердце не справляется с объёмом крови, необходимым для доставки нужного количества кислорода к мышцам. 

Максимальный ударный объём зависит от степени растянутости левого желудочка сердца. Чем он больше и эластичнее, тем больше максимальный ударный объём. 

Многие люди от природы имеют небольшое сердце. Любая продолжительная нагрузка вызывает у них значительное учащение пульса. Специальные тренировки могут заметно растянуть левый желудочек, компенсируя природные данные.

Атлеты силовой направленности (культуристы, пауэрлифтеры) часто сталкиваются с сердечной недостаточностью (пониженный ударный объём), если у них от природы небольшое сердце. Этому способствует пренебрежение тренировкой сердца (различными видами кардио), поскольку она препятствует наращиванию мышечной массы. А поскольку чисто силовые тренировки приводят к утолщению мышц сердца, ударный объём уменьшается. Сердце становится не эластичным, так как очень интенсивные короткие нагрузки с очень высоким пульсом не позволяют ему растягиваться в полной мере. 

Чтобы увеличить ударный объём сердца и растянуть его, необходимы специальные тренировки, при которых сердце работает на максимальном ударном объёме. То есть через него прокачивается максимально возможное количество крови, но при этом не очень высокий пульс, чтобы желудочки успевали максимально растянуться. 

Этим требованиям соответствуют длительные небольшие нагрузки с пульсом в пределах аэробной зоны: 120-150 ударов в минуту (см. Расчёт пульса (ЧСС) для разных зон нагрузки). Длительность таких тренировок должна доходить до 2-3 часов в день. (Профессиональные легкоатлеты тренируются дважды в день по 3-5 часов). Частота занятий — не реже 3-4 раз в неделю. Заметное увеличение ударного объёма происходит через 4-12 месяцев регулярных тренировок. 

Для тренировок на увеличение ударного объёма подходят: бег, езда на велосипеде, езда на лыжах, тренировка на любом кардиотренажёре. Основными параметрами такой тренировки являются достаточная длительность (не менее 1,5-2 часов) и пульс (120-150 ударов в минуту).

23. Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения

23. Работа и мощность сердца. Аппарат искусственного кровообращения

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сопротивления и сообщение крови кинетической энергии.

Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка.

V_у – ударный объем крови в виде цилиндра. Можно считать, что сердце поставляет этот объем по аорте сечением S на расстояние I при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа равна:

A1 = FI = pSI = pV_y.

На сообщение кинетической энергии этому объему крови затрачена работа:

где р – плотность крови;

? – скорость крови в аорте.

Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна:

Так как работа правого желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении равна:

Эта формула справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма, но эти состояния отличаются разной скоростью кровотока. Физические основы химического метода измерения давления крови. Физический параметр – давление крови – играет большую роль в диагностике многих заболеваний.

Систолическое и диастолическое давления в какой-либо артерии могут быть измерены непосредственно с помощью иглы, соединенной с манометром. Однако в медицине широко используется бескровный метод, предложенный Н. С. Коротковым. Суть метода: вокруг руки между плечом и локтем накладывают манжетку. При накачивании воздуха через шланг в манжетку рука сжимается. Затем через этот же шланг воздух выпускают и с помощью манометра измеряют давление воздуха в манжете. Выпуская воздух, уменьшают давление в манжете и в мягких тканях, с которыми она соприкасается. Когда давление станет равно систолическому, кровь будет способна пробиться через сдавленную артерию – возникает турбулентное течение. Характерные тоны и шумы, сопровождающие этот процесс, прослушивает врач при измерении давления, располагая фонендоскоп на артерии ниже манжеты (т. е. на большом расстоянии от сердца). Продолжая уменьшать давление в манжете, можно восстановить ламинарное течение крови, что заметно по резкому ослаблению прослушиваемых тонов. Давление в манжете, соответствующее восстановлению ламинарного течения в артерии, регистрируют как ди-астолическое. Для измерения артериального давления применяют приборы – сфигмоманометр с ртутным манометром, сфигмотонометр с металлическим мембранным манометром.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >