Сердце и кровообращение

Деятельность сердца и сосудов обеспечивает кровообращение - не­прерывное движение крови в орга­низме. В своем движении кровь про­ходит по большому И малому кругам кровообращения. Большой круг на­чинается от левого желудочка серд­ца, включает аорту, отходящие от нее артерии, артериолы, капилля­ры, вены и заканчивается полыми венами, впадающими в правое пред­сердие. Малый круг кровообраще­ния начинается от правого желудоч­ка, далее - легочная артерия, легоч­ные артериолы, капилляры, вены, легочная вена, впадающая в левое предсердие.

Функцией сердца является рит­мическое нагнетание в артерии кро­ви. Сокращение мышечных волокон (миокардиоцитов) стенок предсер­дий и желудочков называют систо­лой, а расслабление - диастолой.

Количество крови, выбрасывае­мое левым желудочком сердца в ми­нуту, называется минутным объе­мом кровотока (МОК). В покое он составляет 4-5 л/мин. Разделив МОК на частоту сердечных сокращений в минуту (ЧСС), можно по лучить ударный объем кровоток или сердца (УОС). В покое он составляет 60-70 мл крови за удар.

Частота и сила сокращений зависят от нервной, гуморальной (адреналин) регуляции ибиомеханических условий работы желудочков. При вертикальном положении
тела имеется механический фактор - сила тяжести крови, затрудняющий
работу сердца, приток венозной крови к правому предсердию. В нижних
конечностях скапливается до 300-800 мл крови.

При мышечной работе минутный объем кровотока растет за счет увеличения ЧСС и УОС. Заметим, что УОС достигает максимума при ЧСС 120-150 уд/мин, а максимум ЧСС бывает при 180-200 и более уд/мин. МОК достигает 18-25 л/Мин у нетренированных лиц при достижении максимальной ЧСС. В этот момент сердце доставляет орга­низму максимум кислорода:

V0₂ = МОК • Нв * 0,00134 = 20 • 160 • 0,00134 = 4,288 л/мин

Здесь Нв - содержание гемогло­бина в крови, г/л крови; 0,00134 -кислородная емкость гемоглобина в артериальной крови.

Если бы мышцы нетренирован­ного человека могли бы полностью использовать весь приходящий кис­лород, то этот человек мог бы стать мастером спорта по бегу на длинные дистанции (бегуны мирового класса потребляют кислород на уровне анаэробного порога 4,0-4,5 л/мин). Однако в мышцах мало митохондрий, поэтому максимальное потребление кислорода (МПК) у нетренирован­ного мужчины составляет 3-3,5 л/мин (45-50 мл/кг/мин), у нетре­нированной женщины - 2-2.2 л/мин (40-45 мл/кг/мин). На уровне ана­эробного порога потребление кисло­рода составляет в среднем 60-70% МПК, что в 2 раза меньше, чем у ма­стеров спорта.

Кровеносные сосуды

Сердце при сокращении (систо­ле) выталкивает кровь в аорту и ле­гочную артерию, растягивая их и со­здавая давление крови (Р). Движе­нию крови препятствует сосудистое (периферическое) сопротивление. Максимальное давление называется систолическим артериальным давле­нием (САД), минимальное - диастолическим артериальным давлением (ДАД). В условиях покоя в норме САД = 120мм рт. ст., ДАД = 80мм рт. ст. Между растяжимостью (эла­стичностью) артерий и давлением крови в сосудах имеется обратная зависимость. Чем растяжимее арте­рии, тем больше крови может быть нагнетено без увеличения артери­ального давления (АД). При арте­риосклерозе стенка аорты менее эластична, поэтому надо сильнее на­гнетать кровь (тот же объем крови, что и у здорового человека), чтобы «на дальше прошла по сосудам. Со­противление кровотоку зависит от вязкости крови и главным образом просвета сосудов. Увеличение на­пряжения мышц вызывает перекры­тие сосудов - увеличение сосудистого сопротивления. Накопление в крови мышц продуктов анаэробных про­цессов (рН, рСО2, уменьшение рО2 и др.) приводит к рабочей гиперемии - расширению кровеносных сосудов, т.е. уменьшению АД.

Нервный контроль и гумораль­ный наиболее важны в управлении функциями сосудистой системы. Симпатические нервные волокна иннервируют гладкие мышцы в стенках артериальных и венозных сосудов, особенно мелких. Кровоток через капилляры определяется мест­ными факторами.

Сосудосуживающий эффект связан с выделением из окончаний адренергических симпатических во­локон норадреналина, который вы­зывает эффект сокращения гладко-мышечных сосудистых клеток, име­ющих альфа-рецепторы на мембра­не (почки, печень, желудочно-ки­шечный тракт, легкие, кожа). Сосудорасширительный эффект (вазодилятацию) вызывает действие норадреналина и адреналина на гладкомышечные клетки, имеющие бета-рецепторы (сосуды скелетных мышц, сердца, надпочечников).