Основні показники діяльності серця

Лівий і правий шлуночки при кожному скороченні серця людини виганяють відповідно в аорту і легеневий стовбур приблизно по 70 - 75 мл крові. Об'єм однаковий для лівого і правого шлуночків, якщо організм знаходиться в стані спокою. Цей об'єм називається систолою або ударним. Помноживши об'єм систоли на число скорочень в 1 мін, можна обчислити хвилинний об'єм. Він складає в середньому 4,5 - 5,0 л.

Систолічний і хвилинний об'єми серця не постійні. Вони різко міняються при напруженій фізичній роботі. Хвилинний об'єм може досягати у людини 20 - 30 л. У нетренованих людей це збільшення об'єму відбувається в основному за рахунок частоти серцевих скорочень, у тренованих — головним чином в результаті збільшення об'єму систоли серця.

Ще одним показником є серцевий індекс — це відношення хвилинного об'єму до площі поверхні тіла. Якщо відомі хвилинний об'єм крові і середній тиск крові в аорті визначають зовнішню роботу серця. В умовах фізичного спокою вона складає у людини приблизно 70 - 110 Дж, при фізичній роботі збільшується до 800 Дж.

Тони серця

Зміна тиску в камерах серця і судинах, що відходять від нього, викликає рух клапанів серця і переміщення крові. Разом із скороченням серцевого м'яза ці дії супроводжуються звуковими явищами, так званими тонами серця.

При скороченні серця спочатку чутний більш протяжний звук низького тону — перший тон серця. Після короткої паузи за ним вищий, але коротший звук — другий тон. Після цього наступає пауза. Вона триваліша, ніж пауза між тонами. Така послідовність повторюється в кожному серцевому циклі.

Перший тон з'являється у момент початку систоли шлуночку (тон систоли). У його основі лежать коливання стулок атріовентрикулярних клапанів, прикріплених до них сухожильних ниток, а також коливання, вироблювані масою м'язових волокон при їх скороченні. Ці коливання шлуночків і клапанів передаються на грудну клітку.

Другий тон виникає в результаті закриття напівмісячних клапанів і удару одна об одну їх стулок у момент початку діастоли шлуночків (тон діастоли). Ці коливання передаються на стовпи крові крупних судин. Цей тон тим вище, чим вище тиск в аорті та відповідно в легеневій артерії.

Використання методу фонокардіографії дозволяє виділити зазвичай не чутні вухом третій і четвертий тони. Третій тон виникає на початку наповнення шлуночків при швидкому притоку крові. Він відображає вібрацію стінки шлуночків. Походження четвертого тону пов'язують із скороченням міокарда передсердя і початком розслаблення.

Електрокардіограма

Розповсюдження збудження від водія ритму по провідній системі серця і самому серцевому м'язу супроводжується виникненням на поверхні клітин негативного потенціалу. У зв'язку з цим відбувається синхронний розряд величезного числа збуджених одиниць, їх сумарний потенціал виявляється настільки великий, що може реєструватися на поверхні тіла далеко за межами самого серця. Через високу провідність прилеглі до серця тканини стають електронегативними.

У зв'язку з багатокамерною геометрією міогенного серця реєстрована електрична хвиля має складний характер і відображає виникнення в міокарді деполяризації і реполяризації, а не його скорочення. Криву, що відображає динаміку різниці потенціалів в двох точках електричного поля серця протягом серцевого циклу, називають електрокардіограмою (ЕКГ), а метод дослідження — електрокардіографією.

Електрокардіограма була вперше зареєстрована в 1887 р. Для реєстрації ЕКГ у людини застосовують три стандартні відведення — розташування електродів на поверхні тіла. Перше відведення — на правій і лівій руці, друге — на правій руці і лівій нозі, третє — на лівій руці і лівій нозі, крім стандартних відведень застосовують відведення від різних точок грудної клітки в області розташування серця, а також однополюсні або уніполярні відведення.

Типова ЕКГ людини складається з п'яти позитивних і негативних коливань — зубців, що відповідають циклу серцевої діяльності. Їх позначають латинськими буквами від Р до Т. Проміжки між зубцями називають сегментами, сукупність зубця і сегменту — інтервалом. Три крупні зубці — Р, R, Т — обернені вершиною вгору, два дрібних — Q, S — направлені вниз.

Зубець Р відображає період збудження передсердя та є алгебраїчною сумою потенціалів, що виникають в правому і лівому передсерді. Його тривалість рівна в середньому 0,1 с. Сегмент PQ відповідає проведенню збудження через передсердно-шлуночковий вузол. Він продовжується від 0,12 до 0,18 с.

Комплекс QRST обумовлений виникненням і розповсюдженням збудження в міокарде шлуночків, тому його називають шлуночковим комплексом. Збудження шлуночків починається з деполяризації міжшлуночкової перегородки, що веде до появи на ЕКГ інтегрального вектора — направленого вниз зубця Q.

Зубець R є найвищим в ЕКГ. Він є періодом розповсюдження збудження по основах шлуночків, тоді як зубець S відображає повний обхват збудженням шлуночків, коли вся поверхня серця стала електронегативною і зникла, таким чином, різниця потенціалів між окремими ділянками серця.

Комплекс QRS співпадає з реполяризацією передсердя. Його тривалість складає 0,06—0,09 с.

Зубець Т відображає відновлення нормального потенціалу мембрани клітин міокарда, тобто реполяризації міокарда. Цей зубець є наймінливішою частиною ЕКГ, оскільки реполяризація відбувається не одночасно в різних волокнах міокарда.

Сегмент ТР співпадає з періодом спокою серця — загальною паузою і діастолою. Загальна тривалість комплексу QRST рівна приблизно 0,36 с.

 

 

Рисунок 6.1 – Електрокардіографія: крива ЕКГ при трьох стандартних біполярних відведеннях (І, ІІ, ІІІ) залежно від розташування осі серця

 

У різних ділянках серця під час серцевого циклу процеси поляризації і реполяризації виникають не одночасно. В зв’язку з цим коливається і різниця потенціалів між ними. Умовну лінію, що сполучає дві точки ЕКГ з найбільшою різницею потенціалів, називають електричною віссю серця. У окремі періоди вона характеризується різною величиною і спрямованістю, тобто має властивість векторної величини. Одночасна реєстрація величини різниці потенціалів і характеру електричної осі серця називається вектор-кардіограмою.

 

Регуляція роботи серця

Відносна постійність параметрів внутрішнього середовища організму, швидке і точне пристосування гемодинаміки, до широкої різноманітності умов, в яких знаходиться організм, досягаються завдяки надзвичайно довершеним механізмам регуляції серцевої діяльності. До внутрішньосерцевих регуляторних механізмів відносять внутріклітинні, регуляцію міжклітинних взаємодій і власні внутрішньосерцеві нервові механізми. Зовнішньосердечні дії представлені нервовою і гуморальною регуляцією.