Серцевий викид, його фракції. Систолічний та хвилинний обсяги крові. Хвилинний об'єм крові: формула. Серцевий індекс

У клінічній літературі частіше використовують поняття « хвилинний об'єм кровообігу» ( МОК).

Хвилинний об'єм кровообігухарактеризує загальну кількість крові, що перекачується правим та лівим відділом серця протягом однієї хвилини у серцево-судинній системі. Розмірність хвилинного об'єму кровообігу - л/хв або мл/хв. Щоб нівелювати вплив індивідуальних антропометричних відмінностей на величину МОК, його виражають у вигляді серцевого індексу. Серцевий індекс - Це величина хвилинного обсягу кровообігу, поділена на площу поверхні тіла в м. Розмір серцевого індексу - л / (хв м2).

У системі транспорту кисню апарат кровообігує лімітуючою ланкою, тому співвідношення максимальної величини МОК, що виявляється при максимально напруженій м'язовій роботі, з його значенням в умовах основного обміну дає уявлення про функціональний резерв серцево-судинної системи. Це співвідношення відображає і функціональний резерв серця в його гемодинамічній функції. Гемодинамічний функціональний резерв серця у здорових людейстановить 300-400%. Це означає, що спокій МОК може бути збільшений в 3-4 рази. У фізично тренованих осіб функціональний резерв вищий - він сягає 500-700%.

Для умов фізичного спокою та горизонтального положення тіла випробуваного нормальні величини хвилинного обсягу кровообігу (МОК)відповідають діапазону 4-6 л/хв (частіше наводяться величини 5-5,5 л/хв). Середні величини серцевого індексу коливаються від 2 до 4 л/(хв м2) - частіше наводяться величини порядку 3-3,5 л/(хв м2).

Оскільки об'єм крові у людини становить лише 5-6 л, повний кругообіг всього об'єму крові відбувається приблизно за 1 хв. У період важкої роботи МОК у здорової людини може збільшуватись до 25-30 л/хв, а у спортсменів – до 30-40 л/хв.

Чинниками, що визначають величину величини хвилинного обсягу кровообігу (МОК), є систолічний об'єм крові, частота серцевих скорочень та венозне повернення крові до серця.

Систолічний об'єм крові. Об'єм крові, що нагнітається кожним шлуночком у магістральну судину (аорту або легеневу артерію) при одному скороченні серця, позначають як систолічний, чи ударний, об'єм крові.

В спокої об'єм крові, що викидається зі шлуночка, становить в нормі від третини до половини загальної кількостікрові, що міститься в цій камері серця до кінця діастоли. Той, хто залишився в серці після систоли резервний об'єм кровіє своєрідним депо, що забезпечує збільшення серцевого викиду при ситуаціях, у яких потрібна швидка інтенсифікація гемодинаміки (наприклад, при фізичному навантаженні, емоційному стресіта ін.).

Розмір систолічного (ударного) обсягу кровібагато в чому зумовлена ​​кінцевим діастолічним обсягом шлуночків. В умовах спокою діастолічна ємність шлуночків серця поділяється на три фракції: ударного об'єму, базального резервного об'єму та залишкового об'єму. Всі ці три фракції сумарно складають кінцево-діастолічний об'єм крові, що міститься у шлуночках (рис. 9.4).

Після викиду в аорту систолічного об'єму кровіОб'єм крові, що залишився в шлуночку, - це звичайно-систолічний об'єм. Він поділяється на базальний резервний обсяг та залишковий обсяг. Базальний резервний обсяг - це кількість крові, яка може бути додатково викинута зі шлуночка зі збільшенням сили скорочень міокарда (наприклад, при фізичному навантаженні організму). Залишковий обсяг- це кількість крові, яка не може бути виштовхнута зі шлуночка навіть при найпотужнішому серцевому скороченні (див. рис. 9.4).

Величина резервного об'єму кровіє однією з головних детермінантів функціонального резерву серця за його специфічною функцією - переміщення крові в системі. При збільшенні резервного обсягу, відповідно, збільшується максимальний об'єм систоли, який може бути викинутий з серця в умовах його інтенсивної діяльності.

Регуляторні впливи на серце реалізуються у зміні систолічного обсягушляхом на скорочувальну силу міокарда. При зменшенні потужності серцевого скороченнясистолічний об'єм знижується.

У людини при горизонтальному положеннітіла в умовах спокою систолічний об'ємстановить від 60 до 90 мл (табл. 9.3).

Головна / Лекції 2 курс / Фізіологія / Запитання 50. Коронарний кровотік. Систолічний та хвилинний об'єм крові / 3. Систолічний та хвилинний об'єм крові

Систолічний об'ємта хвилинний обсяг- Основні показники, які характеризують скорочувальну функцію міокарда.

Систолічний об'єм- Ударний пульсовий об'єм - той об'єм крові, який надходить зі шлуночка за 1 систолу.

Хвилинний обсяг- Об'єм крові, який надходить із серця за 1 хвилину. МО = СО х ЧСС (частота серцевих скорочень)

У дорослого хвилинний об'єм приблизно 5-7 л, у тренованого – 10 – 12 л.

Фактори, що впливають на систолічний об'єм та хвилинний об'єм:

маса тіла, якою пропорційна маса серця. При масі тіла 50-70 кг – об'єм серця 70 – 120 мл;

кількість крові, що надходить до серця (венозне повернення крові) - чим більше венозне повернення, тим більше систолічний об'єм та хвилинний об'єм;

сила серцевих скорочень впливає систолічний обсяг, а частота — на хвилинний обсяг.

Систолічний обсяг і хвилинний обсяг визначаються трьома наступними способами.

Розрахункові методи (формула Старра):Систолічний і хвилинний обсяг розраховується за допомогою: маси тіла, маси крові, тиску крові. Дуже приблизний метод.

Концентраційний метод- знаючи концентрацію будь-якої речовини в крові та її обсяг - розраховують хвилинний обсяг (вводять певну кількість індиферентної речовини).

Різновид- метод Фіка - визначається кількість вступника в організм за 1 хвилину 2 (необхідно знати артеріовенозну різницю по 2).

Інструментальні- Кардіографія (крива реєстрації електричного опору серця). Визначається площа реограми, а нею — величина систолічного обсягу.

Ударний та хвилинний обсяги кровообігу (серця)

Ударний чи систолічний об'єм серця (УО)- Кількість крові, що викидається шлуночком серця при кожному скороченні, хвилинний об'єм (МОК) - кількість крові, що викидається шлуночком на хвилину. Величина УО залежить від обсягу серцевих порожнин, функціонального стануміокарда, потреби організму у крові.

Хвилинний обсяг насамперед залежить від потреб організму в кисні та поживних речовин. Так як потреба організму в кисні безперервно змінюється у зв'язку з умовами зовнішньої і змінюються внутрішнього середовища, то величина МОК серця є дуже мінливою.

Зміна величини МОК відбувається двома шляхами:

через зміну величини УО;

через зміну частоти серцевих скорочень.

Існують різноманітні методи визначення ударного та хвилинного об'ємів серця:газоаналітичний, методи розведення барвника, радіоізотопний та фізико-математичний.

Фізико-математичні методи дитячому віцімають переваги перед іншими внаслідок відсутності шкоди або будь-якого занепокоєння для досліджуваного, можливості як завгодно часті визначенняцих параметрів гемодинаміки.

Величина ударного та хвилинного обсягів з віком збільшується, при цьому УО змінюється помітніше, ніж хвилинний, тому що з віком ритм серця сповільнюється. У новонароджених УО дорівнює 2,5 мл, у віці 1 року -10,2 мл, 7 років - 23 мл, 10 років - 37 мл 12 років - 41 мл, від 13 до 16 років - 59 мл (С. Є. Рад , 1948; Н. А. Шалков, 1957).

У дорослих УО дорівнює 60-80 мл. Показники МОК, які віднесені до маси тіла дитини (на 1 кг маси), з віком не збільшуються, а, навпаки, зменшуються.

3. Систолічний та хвилинний об'єм крові

Таким чином, відносна величина МОК серця, що характеризує потреби організму в крові, вища у новонароджених та у дітей грудного віку.

Ударний та хвилинний обсяги серця практично однакові у хлопчиків та у дівчаток віком від 7 до 10 років. З 11 років обидва показники наростають як у дівчаток, так і у хлопчиків, по останніх вони збільшуються значно (МОК досягає до 14-16 років у дівчаток 3,8 л, а у хлопчиків - 4,5 л).

Таким чином, статеві відмінності аналізованих показників гемодинаміки виявляються після 10 років. Крім ударного та хвилинного об'ємів, гемодинаміку характеризує серцевий індекс (СІ - відношення МОК до поверхні тіла), СІ варіює у дітей у широких межах - від 1,7 до 4,4 л/м 2 , при цьому зв'язку його з віком не виявляється ( середня величина СІ за віковим групамв межах шкільного вікунаближається до 3,0 л/м2).

«Дитяча торакальна хірургія», В.І.Стручков

Популярні статті розділу

Розрахунок роботи серця. Статичний та динамічний компоненти роботи серця. Потужність серця

Механічна робота, що здійснюється серцем, розвивається за рахунок скорочувальної діяльності міокарда. Після поширенням збудження відбувається скорочення міокардіальних волокон.

Систолічний об'єм крові

Робота, що здійснюється серцем, витрачається, по-перше, на виштовхування крові до магістральних артеріальні судинипроти сил тиску та, по-друге, на надання крові кінетичної енергії. Перший компонент роботи називається статичним (потенційним), а другий – кінетичним. Статичний компонент роботи серця обчислюється за формулою: Аст = РcpVc, де Рср - середній тиск крові у відповідній магістральній судині (аорті - для лівого шлуночка, легеневому артеріальному стовбурі- для правого шлуночка), Vc – систолічний об'єм. . Механічна робота, що здійснюється серцем, розвивається за рахунок скорочувальної діяльності міокарда. A = Nt; А-робота, N-потужність. Вона витрачається на: 1)виштовхування крові в магістральні судини 2) надання крові кінетичної енергії.

Рср характеризується сталістю. І. П. Павлов відносив його до гомеостатичних константів організму. Розмір рср в великому колікровообіг становить приблизно 100 мм рт. ст. (13,3 кПа). У малому колі РСР = 15 мм рт. ст. (2 кПа),

2) Статичний компонент (потенційний). A_ст = p_ср V_c; p_ср -середнє тиск крові Vc-статичний об'ємРср у малому колі:15 мм рт.ст.(2 кПа); p_срв великому колі: 100 мм рт.ст. (13,3 кПа). Динамічний компонент (кінетичний). A_k=(mv^2)/2=ρ(V_c v^2)/2; p-щільність крові (100 ^ 3кг * м ^ (-3)); V-швидкість кровотоку (0,7 м * с ^ (-1)); У цілому робота лівого шлуночка за одне скорочення в умовах спокою становить 1 Дж, а правого – менше 0,2 Дж. Причому статичний компонент домінує, досягаючи 98% всієї роботи, тоді частку кінетичного компонента припадає 2%. При фізичних і психічних навантаженнях внесок кінетичного компонента стає вагомішим (до 30%).

3) Потужність серця. N=A/t; Потужність показує яка робота відбувається за одиницю часу. Середня потужність міокарда підтримується лише на рівні 1 Вт.При навантаженнях потужність зростає до 8,2 Вт.

Попередня25262728293031323334353637383940Наступна

Деякі показники гемодинаміки

1. Підрахунок ЧСС зазвичай роблять шляхом пальпації пульсу на променевій артерії або безпосередньо серцевого поштовху.

Для виключення емоційної реакції випробуваного підрахунок здійснюють не відразу, а після закінчення 30 сек. після притискання променевої артерії.

2. Визначення АТ проводять аускультативним методом Короткова. Визначають величини систолічного (ЦД) та діастолічного (ДД) тисків.

Розрахунок гемодинаміки проводять за Савицьким.

3.Значення ПД- пульсового тиску, і СДД- середнього динамічного тиску отримують за формулою:

ПД = ЦД-ДД (мм рт.ст.)

СДД=ПД/3+ДД (ммрт.ст.)

У здорових людей ПД коливається не більше від 35 до 55 мм рт. ст.. З ним пов'язане уявлення про скорочувальної здатностісерця.

Середній динамічний тиск (СДД) відображає умови кровотоку в прекапілярах, це своєрідний потенціал системи кровообігу, що визначає швидкість надходження крові до капілярів тканин.

СДД із віком дещо підвищується від 85 до 110 мм рт.ст. У літературі існує думка, що СДД нижче 70 мм рт.ст. свідчить про гіпотонію, а вище 110 мм рт.

ПОКАЗНИКИ РОБОТИ СЕРЦЯ

Про гіпертонію. Будучи найстабільнішим із усіх показників АТ, СДД при різних впливахзмінюється трохи. При фізичному навантаженні коливання СДД у здорових людей не перевищує 5-10 мм рт.ст., тоді як ЦД за цих умов збільшується на 15-30 мм рт.ст. і більше. Коливання СДД, що перевищують 5-10 мм рт.ст., як правило, є ранньою ознакоюрозлади у системі кровообігу.

4. Систолічний об'єм кровотоку (СІК) або систолічний викид (ударний об'єм крові) визначається кількістю крові, яка викидається серцем під час систоли. Ця величина характеризує скорочувальну функцію серця.

Хвилинний об'єм кровотоку (хвилинний об'єм серця чи серцевий викид) – це той об'єм крові, який серце викидає за 1 хв.

Розрахунок СІК та МОК проводять за формулою Старра, використовуючи показники ЦД, ДД, ПД, ЧСС з урахуванням віку (В) випробуваного:

СІК = 100 +0,5 ПД-0,6 ДД - 0.6 В (мл)

У здорової людини СІК становить у середньому 60-70 мл.

МОК = СІК * ЧСС

У спокої у здорової людини МОК, у середньому, дорівнює 4,5-5 л. При фізичному навантаженні МОК зростає у 4-6 разів. У здорових людей зростання МОК відбувається за рахунок збільшення СІК.

У нетренованих та хворих на МОК збільшується за рахунок почастішання ритму серця.

Розмір МОК залежить від статі, віку, маси тіла. Тому введено поняття хвилинного об'єму для 1 м 2 поверхні тіла.

5. Серцевий індекс - величина, що характеризує кровопостачання одиниці поверхні тіла за 1 хв.

СІ=МОК/ПТ (л/хв/м 2)

де ПТ-поверхня тіла в м 2 , Яка визначається за таблицею Дюбуа. СІ у спокої становить 2,0-4,0 л/хв/м 2 .

Попередня12345678910Наступна

ПОДИВИТИСЯ ЩЕ:

Систолічний чи ударний об'єм (СО, УО) – це обсяг крові, який серце викидає в аорту під час систоли, у спокої близько 70 мл крові.

Хвилинний об'єм кровообігу (МОК) - кількість крові, що викидається шлуночком серця на хвилину. МОК лівого та правого шлуночків однаковий. МОК (л / хв) = СО (л) х ЧСС (уд / хв). У середньому 4,5-5 л.

Частота серцевих скорочень (ЧСС). ЧСС у спокої становить близько 70 уд/хв (у дорослих).

Регулювання роботи серця.

Внутрішньосерцеві (інтракардіальні) механізми регуляції

9. Систолічний та хвилинний об'єм серця.

Гетерометрична саморегуляція – підвищення сили скорочення у відповідь збільшення діастолічної довжини м'язових волокон.

Закон Франка-Старлінга: сила скорочення міокарда в систолу прямо пропорційна його наповненню в діастолу.

2. Гомеометрична саморегуляція – збільшення показників скоротливості без зміни вихідної довжини м'язового волокна.

а) Ефект Анрепа (залежність сила-швидкість).

У разі зростання тиску в аорті або легеневої артерії відбувається збільшення сили скорочення міокарда. Швидкість укорочення волокон міокарда обернено пропорційна силі скорочення.

б) Сходи Боудича (хроноїнотропна залежність).

Збільшення сили скорочення серцевого м'яза зі збільшенням ЧСС

Позасерцеві (екстракардіальні) механізми регуляції діяльності серця

I. Нервові механізми

А. Вплив вегетативної нервової системи

Симпатична нервова системанадає ефекти: позитивні хронотропний (збільшення частоти скорочень серця ), інотропний(Збільшення сили серцевих скорочень), дромотропний(збільшення провідність) та позитивний батмотропний(Збільшення збудливості) ефекти. Медіатор – норадреналін. Адренорецептори α та b-типів.

Парасимпатична нервова система має ефекти: негативні хронотропний, інотропний, дромотропний, батмотропний. Медіатор – ацетилхолін, М-холінорецептори.

Ст. Рефлекторні впливина серці.

1. Барорецепторний рефлекс: при зниженні тиску в аорті та каротидному синусі відбувається збільшення частоти серцебиття.

2. Хеморецепторні рефлекси. В умовах нестачі кисню відбувається збільшення частоти серцебиття.

3. Рефлекс Гольця. При подразненні механорецепторів очеревини чи органів черевної порожниниспостерігається брадикардія.

4. Рефлекс Даніні-Ашнера. При натисканні на очні яблукаспостерігається брадикардія.

ІІ. Гуморальне регулювання роботи серця.

Гормони мозкової речовини надниркових залоз (адреналін, норадреналін) — вплив на міокард аналогічно симпатичній стимуляції.

Гормони кори надниркових залоз (кортикостероїди) - позитивна інотропна дія.

Гормони кори щитовидної залози (тиреоїдні гормони) - позитивне хронотропне.

Іони: кальцій підвищує збудливість клітин міокарда, калій підвищує збудливість міокарда та провідність. Зниження рН призводить до гноблення серцевої діяльності.

Функціональні групи судин:

1. Амортизуючі (еластичні) судини(аорта з її відділами, легенева артерія) перетворюють ритмічний викид крові в них із серця на рівномірний кровотік. Мають добре виражений прошарок еластичних волокон.

2. Резистивні судини(судини опору) (дрібні артерії та артеріоли, прекапілярні судини-сфінктери) створюють опір кровотоку, регулюють об'єм кровотоку в різних частинахсистеми. У стінках цих судин є товстий шар гладких волокон.

Прекапілярні судини-сфінктери -регулюють обмін кровотоку у капілярному руслі. Скорочення гладком'язових клітин сфінктерів може призводити до перекриття просвіту дрібних судин.

3.Обмінні судини(капіляри), у яких здійснюється обмін між кров'ю та тканинами.

4. Шунтуючі судини(Артеріо-венозні анастомози), регулюють органний кровотік.

5. Ємнісні судини(вени), мають високу розтяжність, здійснюють депонування крові: вени печінки, селезінки, шкіри.

6. Судини повернення(Середні та великі вени).

Визначення хвилинного об'єму серця

Точне визначення хвилинного об'єму серця можливе лише за наявності даних про вміст кисню як в артеріальній, так і венозної кровіпорожнин серця. Тому цей метод не застосовується як загальноклінічний метод дослідження.

Однак можна скласти грубо орієнтовне уявлення про пристосувальну здатність нормального серцяпри фізичній роботі, якщо прийняти, що коливання твору із частоти пульсу на редукований артеріальний тиск відбуваються паралельно до змін хвилинного об'єму.

Редукований артеріальний тиск = амплітуда артеріального тиску* 100 / середній тиск.

Середній тиск = (систолічний + діастолічний тиск)/2.

приклад.У спокої: пульс 72; артеріальний тиск 130/80 мм; редукований артеріальний тиск = (50 * 100) / 105 = 47,6; хвилинний об'єм = 47,6 * 72 = 3,43 л.

Після навантаження: пульс 94; артеріальний тиск 160/80 мм; редукований артеріальний тиск = (80 * 100) / 120 = 66,6; хвилинний об'єм = 66,6 * 94 = 6,2 л.

Само собою зрозуміло, що за допомогою цього способу можна отримати не абсолютні, а лише відносні показники. До цього слід додати, що обчислення за Лільєштрандом і Цандером хоч і дозволяє певною мірою судити про пристосувальну здатність здорового серця, проте, при патологічних станахкровообіг припускає широку можливість помилок.

Середнім хвилинним об'ємом серця в осіб з здоровим серцемвважається 4,4 л. Більш достовірні дані дає спосіб біргаузу, при якому твори з амплітуди артеріального тиску на частоту пульсу до і після фізичного навантаженнязіставляються з нормальними значеннямицих величин, встановлених Вецлером. При цьому характер навантаження (підйом на сходи, присідання, рухи рук і ніг, піднімання та опускання верхньої половини тулуба в ліжку) ніякої ролі не відіграє, проте необхідно, щоб у досліджуваного після навантаження з'явилися явні ознакивтоми.

Методика виконання.Після 15-хвилинного перебування в умовах спокою в ліжку у досліджуваного 3 рази вимірюють частоту пульсу та артеріальний тиск; найменші значенняприймають за вихідні величини.

Після цього проводять пробу із навантаженням, як зазначено вище. Негайно після навантаження знову проводять вимірювання, причому артеріальний тиск визначає досліджуючий лікар, а частоту пульсу одночасно медична сестра.

Розрахунок.Індекс хвилинного об'єму серця (QV m) визначається за такою формулою:

QV m = (амплітуда у спокої * частота пульсу у спокої)/(нормальна амплітуда * нормальна частотапульсу)

(Див. таблицю).

Так само проводять визначення і після навантаження (при цьому змінюється тільки чисельник дробу, а знаменник залишається постійним):

QV m = (амплітуда при навантаженні * частота пульсу при навантаженні)/(нормальна амплітуда * нормальна частота пульсу)

(Див. таблицю).

Вікові зміни пульсу та артеріального тиску (за Вецлером)

Оцінка.У нормі: QVm у спокої близько 1,0.

Показники роботи серця. МОК

Після навантаження підвищення не менше, ніж на 0,2.

Патологічні зміни: вихідне значення індексу у спокої нижче 0,7 та вище 1,5 (до 1,8). Зниження індексу після навантаження (небезпека колапсу).

Проба по Біргаузу часто застосовується як передопераційна проба кровообігу.

При цьому, за Мейснером (Meissner), треба керуватися наступними загальними положеннями: Порушення кровообігу відсутні у хворих з індексом 1,0 - 1,8, що підвищується після навантаження.

Хворі з індексом вище 1,0, але без підвищення його після навантаження потребують заходів, спрямованих на покращення кровообігу. Те ж саме необхідно і при індексі нижче 1, але не нижче 0,7, якщо після навантаження він підвищується не менше ніж на 0,2.

У разі відсутності підвищення ці хворі потребують попереднього інтенсивного лікування доти, доки не будуть виконані зазначені умови.

Визначення хвилинного об'єму серця, включаючи і час кругообігу крові, можливе також шляхом визначення періоду напруги та періоду вигнання лівого шлуночка, оскільки, за Блюмбергером, електрокардіограма, фонокардіограма та пульс сонної артеріїперебувають у певних взаєминах.

Але для цього потрібна відповідна апаратура, що дозволяє використовувати цей метод лише в умовах великих клінік.

Основний фізіологічною функцієюсерця є нагнітання крові в судинну систему.

Кількість крові, що викидається шлуночком серця на хвилину, є одним з найважливіших показниківфункціонального стану серця і називається хвилинним об'ємом кровотоку,або хвилинним об'ємом серця.Він однаковий для правого та лівого шлуночків. Коли людина перебуває у стані спокою, хвилинний обсяг становить середньому 4,5-5,0 л. Розділивши хвилинний обсяг на кількість скорочень серця на хвилину, можна обчислити систолічний об'ємкровотоку. При ритмі серцевих скорочень 70-75 за хвилину систолічний об'єм дорівнює 65-70 мл крові. Визначення хвилинного об'єму кровотоку у людини застосовується у клінічній практиці.

Найбільш точний спосіб визначення хвилинного об'єму кровотоку у людини запропонований Фіком (1870). Він полягає у непрямому обчисленні хвилинного об'єму серця, яке виробляють, знаючи: 1) різницю між вмістом кисню в артеріальній та венозній крові; 2) обсяг кисню, споживаного людиною за хвилину. Припустимо,
що за 1 хв через легені в кров надійшло 400 мл кисню, кожні
100 мл крові поглинають у легенях 8 мл кисню; отже, щоб засвоїти все
кількість кисню, який надійшов через легені в кров за хвилину (у нашому при
400 мл), необхідно, щоб через легені пройшло 100 * 400/8 = 5000 мл крові. Це

кількість крові і становить хвилинний об'єм кровотоку, який у даному випадкудорівнює 5000 мл.

При використанні методу Фіка необхідно брати венозну кров із правої половини серця. У Останніми рокамивенозну кров у людини беруть із правої половини серця за допомогою зонда, що вводиться у праве передсердя через плечову вену. Цей метод взяття крові немає широкого застосування.

Для визначення хвилинного, отже, і систолічного обсягу розроблено низку інших методів. В даний час широко застосовують деякі фарби та радіоактивні речовини. Введена у вену речовина проходить через праве серце, мале коло кровообігу, ліве серцеі надходить в артерії великого кола, де визначають його концентрацію. Спочатку вона хвилеподібно наростає, а потім падає. Через деякий час, коли порція крові, що містила максимальну його кількість, вдруге пройде через ліве серце, його концентрація в артеріальної кровізнову трохи збільшується (так звана хвиля рециркуляції). Помічають час від моменту введення речовини до початку рециркуляції та викреслюють криву розведення, тобто зміни концентрації (наростання та втрат) досліджуваної речовини в крові. Знаючи кількість речовини, введеної в кров і що міститься в артеріальній крові, а також час, що знадобився на проходження всієї кількості введеної речовини через систему кровообігу, можна обчислити хвилинний об'єм (МО) кровотоку в л/хв за формулою:

де I - кількість введеної речовини у міліграмах; С - середня концентрація його в міліграмах на 1 л, обчислена за кривою розведення; Т- Тривалість першої хвилі циркуляції в секундах.

В даний час запропоновано метод інтегральної реографіїРеографія (імпендансографія) – це метод реєстрації електричного опору тканин людського тіла електричного струму, що пропускається через тіло. Щоб не викликати пошкодження тканин, використовують струми надвисокої частоти та дуже невелику силу. Опір крові значно менше, ніж опір тканин, тому збільшення кровонаповнення тканин значно знижує їх електричний опір. Якщо реєструвати сумарний електричний опір грудної кліткиу кількох напрямках, то періодичні різкі зменшення його виникають у момент викиду серцем в аорту та легеневу артерію систолічного об'єму крові. У цьому величина зменшення опору пропорційна величині систолічного викиду.

Пам'ятаючи про це і використовуючи формули, що враховують розміри тіла, особливості конституції і т. д., можна по кривим реографічним визначити величину систолічного об'єму крові, а помноживши її на число серцевих скорочень, - отримати величину хвилинного об'єму серця.

Основною фізіологічною функцією серця є викид крові до судинної системи. Тому кількість крові, що виганяється зі шлуночка, є одним з найважливіших показників функціонального стану серця.

Кількість крові, що викидається шлуночком серця на 1 хвилину, називається хвилинним об'ємом крові. Він однаковий для правого та лівого шлуночка. Коли людина перебуває у стані спокою, хвилинний обсяг становить середньому близько 4,5-5 л.

Розділивши хвилинний обсяг на кількість скорочень серця на хвилину, можна обчислити систолічний об'єм крові. При ритмі серцевих скорочень 70-75 за хвилину систолічний об'єм дорівнює 65-70 мл крові.

Визначення хвилинного об'єму кровіу людини застосовується у клінічній практиці.

Найбільш точний спосіб визначення хвилинного об'єму крові у людини було запропоновано Фіком. Він полягає у непрямому обчисленні хвилинного об'єму серця, яке виробляють, знаючи:

1. різницю між вмістом кисню в артеріальній та венозній крові;
2. обсяг кисню, що споживається людиною в 1 хвилину. Припустимо, що в 1 хвилину через легені в кров надійшло 400 мл кисню і кількість кисню в артеріальній крові на 8 об.% більше, ніж у венозній. Це означає, що кожні 100 мл крові поглинають у легенях 8 мл кисню, отже, щоб поглинути всю кількість кисню, яка надійшла через легку в кров в 1 хвилину, тобто в нашому прикладі 400 мл, необхідно, щоб через легені пройшло 100 · 400/8 = 5000 мл крові. Ця кількість крові становить хвилинний об'єм крові, який в даному випадку дорівнює 5000 мл.

При використанні цього методу необхідно брати змішану венозну кров із правої половини серця, оскільки кров периферичних вен має неоднаковий вміст кисню залежно від інтенсивності роботи органів тіла. В останні роки змішану венозну кров у людини беруть прямо із правої половини серця за допомогою зонда, що вводиться у праве передсердя через плечову вену. Однак по зрозумілим причинцей метод взяття крові немає широкого застосування.

Для визначення хвилинного, а отже, і систолічного об'єму крові розроблено ще низку інших методів. Багато з них засновані на методичному припципі, запропонованому Стюартом і Гамільтоном. Він полягає в тому, що визначають розведення та швидкість циркуляції будь-якої речовини, введеної у вену. В даний час для цього широко застосовують деякі фарби та радіоактивні речовини. Введена у вену речовина проходить через праве серце, мале коло кровообігу, ліве серце і надходить до артерії великого кола, де визначають його концентрацію.

Серцево-легеневий препарат. Вплив різних умовна величину систолічного об'єму серця можна досліджувати в гострому досвіді за допомогою методики серцево-легеневого препарату, розробленої І. ІІ. Павловим та Н. Я. Чистовичем і пізніше вдосконаленою Е. Старлінгом.

При цій методиці у тварини вимикають велике коло кровообігу шляхом перев'язки аорти та порожнистих вен. Вінцевий кровообіг, а також кровообіг через легені, тобто мале коло, зберігають неушкодженим. В аорту та порожнисту вену вводять канюлі, які з'єднують із системою скляних судин та гумових трубок. Кров, що викидається лівим шлуночком в аорту, тече по цій штучній системі, надходить у порожнисті вени і потім у праве передсердя п правий шлуночок. Звідси кров прямує у легеневе коло. Пройшовши капіляри легень, які ритмічно роздмухують хутром, кров, збагачена киснем і віддала вуглекислоту, так само як і в нормальних умовах, повертається в ліве серце, звідки вона знову тече у штучне велике коло зі скляних та гумових трубок.

Шляхом спеціального пристосуванняє можливість, змінюючи опір, що зустрічається кров'ю в штучному великому колі, збільшувати або зменшувати приплив крові до правого передсердя. Таким чином, серцево-легеневий препарат дає можливість за бажанням змінювати навантаження серця.

Досліди із серцево-легеневим препаратом дозволили Старлінгу встановити закон серця. При збільшенні кровонаповнення серця в діастолу і, отже, при збільшеному розтягуванні м'яза серця сила серцевих скорочень зростає, тому збільшується відтік крові від серця, інакше кажучи, об'єм систоли. Ця важлива закономірність спостерігається і під час роботи серця в цілісному організмі. Якщо збільшити масу циркулюючої крові введенням фізіологічного розчинуі тим самим збільшити приплив крові до серця, то збільшується систолічний та хвилинний обсяг ( Мал. 29). Мал. 29. Зміни тиску у правому передсерді (1), хвилинного об'єму крові (2) та частоти серцевих скорочень (цифри під кривою) при збільшенні кількості циркулюючої крові внаслідок введення сольового розчину у вену (за Шарпеєм – Шефером). Період введення розчину відзначений чорною смугою.

Залежність сили серцевих скорочень і величини систолічного обсягу від кровонаповнення шлуночків у діастолу, отже, від розтягнення їх м'язових волокон спостерігається у ряді випадків патології.

При недостатності напівмісячного клапана аорти, коли є дефект цього клапана, лівий шлуночок під час діастоли отримує кров не тільки з передсердя, а й з аорти, тому що частина викинутої в аорту крові повертається в шлуночок назад через отвір у клапані. Шлуночок тому перетягується надмірною кількістю крові; відповідно, але закону Старлінга, наростає сила серцевих скорочень. У результаті завдяки збільшеній систолі, незважаючи на дефект аортального клапанаі повернення частини крові до шлуночків з аорти, кровопостачання органів зберігається на нормальному рівні.

Зміни хвилинного об'єму крові під час роботи. Систолічний і хвилинний об'єми крові є постійними величинами, навпаки, вони дуже мінливі залежно від цього, у яких перебуває організм і яку він виконує. При м'язовій роботі відбувається значне збільшення хвилинного об'єму (до 25-30 л). Це може бути обумовлено почастішанням серцевих скорочень п збільшенням систолічного обсягу. У нетренованих людей збільшення хвилинного обсягу зазвичай відбувається з допомогою почастішання ритму серцевих скорочень.

У тренованих людей при роботі середньої тяжкостівідбувається збільшення систолічного об'єму та набагато менше, ніж у нетренованих, почастішання ритму серцевих скорочень. При дуже великій роботі, наприклад при спортивних змаганнях, що вимагають величезної напруги, навіть у добре тренованих спортсменів поряд зі збільшенням систолічного обсягу відзначається також почастішання серцевих скорочень. Почастішання серцевого ритмуу поєднанні зі збільшенням систолічного об'єму зумовлює дуже велике збільшення хвилинного об'єму, а отже, і збільшення кровопостачання м'язів, що працюють, чим створюються умови, що забезпечують велику працездатність. Число серцевих скорочень у тренованих людей може досягати при дуже великому навантаженні 200 і більше за хвилину.

Кількість крові, що викидається шлуночками при кожному скороченні, називається систолічною, або ударною, об'ємом (УО). Величина УО залежить від статі, віку людини, функціонального стану організму, у спокійному стані у дорослого чоловіка УО дорівнює 65-70 мл, у жінки – 50-60 мл. За рахунок підключення резервних можливостей серця УО може бути збільшений приблизно 2 рази.
Перед систоли у шлуночку знаходиться близько 130-140 мл крові – звичайно-діастолічна ємність (КДЕ). А після систоли у шлуночках залишається кінцево-систолічний об'єм, що дорівнює 60-70 мл. При потужному скороченні УО може збільшуватися до 100 мл за рахунок 30-40 мл резервного систолічного обсягу (СРО). Наприкінці діастоли у шлуночках може бути на 30-40 мл більше крові. Це резервний діастолічний обсяг (РДО). Таким чином, загальна ємність шлуночка може бути збільшена до 170-180мл. Використовуючи обидва резервні обсяги, шлуночок може довести систолічний викид до 130-140 мл. Після найсильнішого скорочення у шлуночках залишається близько 40 мл залишкового об'єму (С) крові.
УО обох шлуночків приблизно однаковий. Поодиноким має бути і хвилинний об'єм кровотоку (МОК), що називається серцевим викидом, хвилинним об'ємом серця.
У стані спокою у дорослого чоловіка МОК становить близько 5 л. При певних умов, наприклад, при виконанні фізичної роботи, МОК за рахунок збільшення УО та ЧСС може підвищуватися до 20-30 л. Максимальний приріст ЧСС залежить від віку людини.
Його зразкову величину можна визначити за формулою:
ЧССмакс = 220 - В,
де В - вік (років).
ЧСС збільшується за рахунок незначного скорочення тривалості систоли та суттєвого зменшення тривалості діастоли.
Надмірне скорочення тривалості діастоли супроводжується зниженням КДЕ. Це своє чергу призводить до зменшення УО. Найвища продуктивність діяльності серця молодого чоловіказазвичай буває при ЧСС 150-170 за 1 хв.
На сьогодні розроблено чимало методів, що дозволяють прямо чи опосередковано судити про величину серцевого викиду. Запропонований A. Fick (1870) метод заснований на визначенні різниці вмісту 02 в артеріальній та змішаній венозній крові, що надходить у легені, а також встановленні обсягу 02, споживаної людиною за I хв. Простий розрахунок дозволяє встановити об'єм крові, що увійшла через легені за 1 хв (МОК). Стільки ж крові викидає за І хв та лівий шлуночок. Тому, знаючи ЧСС, легко визначити і середню величинуУО (МОК: ЧСС).
Широке застосування набув метод розведення. Суть його полягає у визначенні ступеня розведення та швидкості циркуляції в крові у різні проміжки часу речовин (деякі фарби, радіонукліди, охолоджений). ізотонічний розчиннатрію хлориду), введених у вену.
Використовують метод прямого вимірювання МОК накладенням ультразвукових або електромагнітних датчиків на аорту з реєстрацією показників на моніторі та папері.
У Останнім часомшироко використовують неінвазивні методи (інтегральна реографія, ехокардіографія), які дозволяють досить точно визначити ці показники як у стані спокою, так і за різних навантажень.