Механическая работа сердца

Под механической работой сердца понимают внешние проявления его работы (тоны сердца, верхушечный толчок) и сердечный цикл.

Сердечный цикл состоит из систолы (сокращение) и диастолы (расслабление) предсердий, систолы и диастолы желудочков. Систола и диастола предсердий и желудочков согласованы между собой и составляют цикл работы сердца. Первыми начинают сокращаться предсердия (систола предсердий). Волна сокращений начинается от мышечных круговых волокон в устье полых вен и распространяется по мускулатуре предсердий, давление в предсердиях повышается. Затем наступает диастола предсердий. С момента начала диастолы предсердий начинается систола желудочков. Систола желудочков состоит из двух периодов: напряжения и изгнания. В период напряжения сократительная волна распространяется по миокарду, повышается давление в желудочках до 2–6 мм рт. ст., в результате закрываются предсердно-желудочковые клапаны, полулунные клапаны остаются закрытыми. Наступает изометрическое сокращение желудочков, сопровождающееся повышением внутрижелудочкового давления. Когда оно достигает 50–80 мм рт. ст, открываются полулунные клапаны. Период изгнания — сначала быстрая, затем медленная эвакуация крови из желудочков в аорту и легочные артерии. Давление крови понижается. После медленного изгнания крови наступает диастола желудочков, состоящая из протодиастолического периода, периода изометрического расслабления и периода наполнения кровью. В связи с развивающимся расслаблением происходит падение давления, что приводит к смыканию полулунных клапанов. Когда давление в желудочках становится меньше давления в предсердиях, открываются предсердно-желудочковые клапаны. С момента раскрытия клапанов начинается фаза сначала быстрого, затем медленного наполнения предсердий кровью. Поступление крови в желудочки вначале идет быстро, т. к. давление в них после расслабления падает до нуля (фаза быстрого наполнения). По мере наполнения давление увеличивается и наполнение замедляется (фаза медленного наполнения). В конце диастолы желудочков вновь возникает систола предсердий. Эта фаза наполнения желудочков, обусловленная систолой предсердий.

Выделяют три фактора, обеспечивающие наполнение сердца кровью: остаток движущей силы, которая была сообщена крови предыдущим сокращением, присасывающее действие грудной клетки, наличие механизма, насасывающего кровь в предсердия за счет увеличения продольного размера сердца.

При частоте сердечных сокращений 75 уд/мин сердечный цикл длится 0, 8 с. При этом на систолу желудочков приходится 0, 33 с, на диастолу желудочков — 0, 47 с.

Временные параметры сердечного цикла:

1. Систола желудочков — 0, 33 с:

1. 1. Период напряжения желудочков — 0, 08 с:

а) фаза асинхронного сокращения — 0, 05 с,

б) фаза изометрического сокращения — 0, 03 с.

1. 2. Период изгнания крови — 0, 25 с:

а) фаза быстрого изгнания крови — 0, 12 с,

б) фаза медленного изгнания крови — 0, 13 с.

2. Диастола желудочков — 0, 47 с:

2. 1. Протодиастолический период — 0, 04 с,

2. 2. Период изометрического расслабления — 0, 08 с, 2. 3. Период наполнения кровью — 0, 35 с:

а) фаза быстрого наполнения — 0, 08 с,

б) фаза медленного наполнения — 0, 17 с,

в) фаза наполнения кровью, обусловленная систолой предсердий — 0, 1 с.

Верхушечный толчок — видимые колебания грудной клетки в области V межреберья слева от грудины. Возникает в результате изменения объема, формы и пространственного расположения сердца в грудной полости.  

Тоны сердца. При сокращении сердца возникают колебания звуковой частоты (15–400 Гц), передающиеся на грудную клетку, где их можно выслушать ухом, стетоскопом или зарегистрировать с помощью микрофона. Различают четыре тона: I и II тоны называют облигатными, т. к. они выслушиваются постоянно, III и IV тоны относят к факультативным, они не всегда выявляются. Первый тон (систолический) возникает в результате закрытия предсердно-желудочковых клапанов, колебания их сухожильных нитей и напряжения стенок желудочков. Второй тон (диастолический), более короткий, связан с закрытием полулунных клапанов. Третий тон возникает в результате быстрого наполнения кровью желудочков и отражает вибрацию их стенок. Четвертый тон возникает в момент систолы предсердий, предшествует первому тону и связан с выбросом крови из предсердий в желудочки. Сердце выполняет резервуарную и нагнетательную функции. В период диастолы в нем накапливается очередная порция крови. Во время систолы часть этой крови выбрасывается в большой или малый круги кровообращения. В среднем сердце сокращается 60–80 раз в минуту. Максимальный объем крови перед началом сокращения составляет 140–180 мл — это «конечно-диастолический объем». В период систолы выбрасывается 60–80 мл крови, что составляет «систолический объем». После изгнания крови в сердце остается в среднем 70 мл — «конечно-систолический объем». Конечно-систолический объем делится на остаточный — который остается после самого мощного сокращения и резервный— который может выбрасываться дополнительно при усиленной работе. За 1 мин у взрослого человека сердце перекачивает 4, 5–5 л крови — это «минутный объем».