Факторы, влияющие на сердечный выброс

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

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

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

— общего периферического сопротивления (ОПС).

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

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

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

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

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

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

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

Кровяное давление. Артериальное давление (АД)

Кровь оказывает на стенку сосуда давление. Давление, равное 110 мм рт. ст., означает что, если бы сосуд был соединен с ртут­ным манометром, давление жидкости на конце сосуда сместило бы непрерывный столбик ртути на высоту 110 мм. При использова­нии водного манометра перемещение столбика было бы примерно в 13 раз больше. Давление в 1 мм рт. ст. = 1330 дин/см².

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

Существует градиент давления, направленный от артерий к ар-териолам и капиллярам и от периферических вен к центральным

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

Артериальное давление является величиной, которая образу­ется и регулируется в конечном счете лишь посредством изменения сердечного выброса и периферического сопротивления. Согласно формуле Пуазейля, при увеличении сердечного выброса и неизмен­ном сосудистом сопротивлении АД повышается, а при снижении

сердечного выброса — снижается. При неизменном сердечном вы­бросе повышение периферического сопротивления также приво­дит к повышению артериального давления и наоборот.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

^ » , /.«^^\г / 1 Общее потребление О, организмом (мл/i

Сердечный выброс (МОС) 1л/мин|=---------------------------- -—-—_;---- —-------

Арт 0₂ — вен. 0₂ [мл/л|

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

Следовательно, для определения МОС по Фику необходимо иметь данные о потреблении 0₂ в легких и пробы крови из артерии и вены (рис. 17.11). Величину потребления кислорода (0₂) орга­низмом получают путем спирографии.

Метод Гамильтона основан на использовании красителя — си­него Эванса, который вводят в венозное русло, а затем при помощи

оксигемографа определяют среднюю концентрацию краски во вре­мя первого периода циркуляции ее по сосудистому руслу. Основ­ная формула метода Гамильтона следующая:

где F — кровоток (л/с), Д — количество краски (мг), введенной в вену, С — средняя концентрация краски (мг/л) во время перво­го цикла циркуляции крови, Т — время (с) от момента введения краски до ее появления в мелких артериях.

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

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

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

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

Если рассматривать кровообращение в целом, то становится очевидным, что величины сердечного выброса, периферического сопротивления и артериального давления находятся во взаимной связи и зависимости. Эта зависимость определяется правилом Пуа-

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

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