Работа сердца

Сердце выполняет работу, создавая давление и сообщая крови кинетическую энергию.

Работа любого желудочка может быть вычислена по следую­щей формуле:

где Q — выброс крови из желудочка за одно сокращение (мл); R — сопротивление кровотоку на выходное или среднее давле­ние в аорте или легочной артерии; q — ускорение силы тяжести (9,8 м/с²).

Для левого желудочка взрослого здорового человека характерны следующие данные: Q = 80 мл; R = 100 мл рт. ст. (или 1,36 М • Н₂0); о = 0,5 м/с; работа равна 80-1,36+1 /2(20/9,8) = 109 + 1 = 110 г-м (грамм-метр) за одно сокращение. При частоте сердцебиений 70 уда­ров в минуту, работа в минуту равна 7,7 кгм.

Поскольку каждый миллилитр кислорода (0₂), используемый серд­цем, эквивалентен примерно 2,06 кгм, работа левого желудочка за минуту, равная 7,7 кгм, эквивалентна примерно 3,7 мл кислорода.

В норме правый желудочек создает гораздо меньшее давле­ние, поэтому его работа в минуту намного меньше; общая работа

желудочков эквивалентна потреблению 4,5 мл 0₂. Общее потреб­ление 0₂ сердцем значительно выше и составляет примерно 30 мл в минуту.

Отношение количества 0₂, эквивалентного произведенной ме­ханической работе, к общему количеству кислорода, использован­ному в течение минуты, отражает механическую эффективность сердца. В данном примере она равна 15%.

Работа левого желудочка, перекачивающего при среднем дав­лении 100 мм рт. ст. (135 г/см²) 5 л (5000 см³) крови в минуту, составляет: 5000 • 135 = 675 000 г • см = 6,75 кг • м (за 1 мин).