Частота сердечных сокращений

В норме частота сердечных сокращений колеблется от 60 до 80 ударов в минуту. Более редкий ритм получил название брадикардии (40-50 импульсов в минуту), частый – тахикардии (90-100 и более импульсов в минуту). Брадикардия регистрируется у спортсменов в состоянии покоя, а тахикардия - при интенсивной мышечной работе, эмоциональном возбуждении и патологических процессах. У молодых людей изменение ритма сердечных сокращений происходит в связи с дыханием. Кроме того, у человека наблюдается дыхательная аритмия: в конце каждого выдоха частота сердечных сокращений замедляется.

При патологических изменениях можно наблюдать трепетание и мерцание (фибрилляцию) сердечной мышцы. В подобных случаях происходят быстрые и асинхронные сокращения мышечных волокон предсердий или желудочков до 400 раз в минуту при трепетании и до 600 раз в минуту при мерцании. Отличительный признак при фибрилляции - это не одновременность сокращений отдельных мышечных волокон сердца. При таком сокращении мышечные волокна не могут осуществлять нагнетание крови в сосуды, в связи с чем у человека фибрилляция смертельна, если немедленно не принять меры. Наиболее эффективным способом является удар электрическим током с напряжением в несколько киловольт. При этом происходит одновременное возбуждение мышечных волокон желудочков, после чего восстанавливается синхронность их сокращения.

Клапаны сердца

В результате сокращения сердца кровь перекачивается в сосудистое русло, при этом сокращение начинается в области устьев полых вен и они сжимаются, поэтому кровь может двигаться только в одном направлении через предсердно-желудочковые отверстия. В них расположены клапаны, открывающиеся в одну сторону: в левом желудочке двустворчатый (митральный), в правом – трехстворчатый клапан. Открыванию створок способствуют сухожильные нити, прикрепляющиеся к сосочковым мышам. Это пальцеобразные выросты внутреннего мышечного слоя. При сокращении желудочков кровь устремляется в сторону предсердий и захлопывает клапаны. Повышение давления в желудочках приводит к изгнанию крови из левого желудочка в аорту, а из правого желудочка - в легочную артерию. В устьях этих сосудов имеются полулунные клапаны. Каждый состоит из трёх лепестков, прикрепленных к стенкам артериальных сосудов.

При повышении давления в желудочках кровь, устремляющаяся в аорту и легочную артерию, прижимает лепестки полулунных клапанов к внутренним стенкам сосудов. Клапаны открываются и пропускают кровь в сосуды. При расслаблении желудочков давление в них падает, и кровь из аорты и легочной артерии устремляется в желудочки, заполняет кармашки лепестков и захлопывает полулунные клапаны. Обратный ток крови невозможен. Сомкнутые лепестки аортального клапана могут выдержать искусственное повышение давления в аорте до нескольких атмосфер.

Механизм движения крови по венам

Во время диастолы кровь в желудочки притекает пассивно, заполняя примерно 70%от их объема. Систола предсердий нагнетает еще 30%. Исходя из этого видно, что предсердия выполняют в основном резервуарную роль благодаря небольшой толщине стенок, способных легко растягиваться. Объем этого резервуара может увеличиваться за счет добавочных ёмкостей – ушек предсердий, которые при необходимости могут вместить значительные количества крови. Существует несколько механизмов, способствующих притеканию крови из вен в эти резервуары во время диастолы:

· остаток движущейся силы, вызванной предыдущим сокращением;

· давление в венах большого круга составляет около 7 мм рт. ст., а в предсердиях равно 0;

· присасывающее действие грудной клетки, особенно во время вдоха.

В венах ток крови осуществляется за счёт:

· сокращения скелетных мышц и сдавливания вен;

· наличия в венах клапанов, пропускающих кровь только в одном направлении - к сердцу (это явление получило название венозной помпы);

· присасывающего действия самих предсердий;

· разницы давления в грудной и брюшной полостях (в брюшной полости оно положительное, а в грудной отрицательное).

Сердечный цикл

Систолы предсердий и желудочков и общая пауза составляют сердечный цикл длительностью 0,8-0,9 с. Систола предсердий длится 0,1 с. Давление в них при этом поднимается до 5-8 мм рт. ст. Систола желудочков (0,33 с) делится на несколько периодов.

Период напряжения длится 0,08 с и состоит из 2 фаз:

· фазы асинхронного сокращения (0,05 с), в течение которой возбуждение и сокращение охватывает лишь некоторые волокна желудочков и давление в них ещё близко к нулю, но к концу периода начинает быстро возрастать;

· фазы синхронного сокращения (0,03 с), начинающийся с захлопывания атриовентрикулярных клапанов, при этом возникает первый, систолический тон. Створчатые и полулунные клапаны закрыты, поэтому давление в желудочках быстро нарастает до 70-80 мм рт. ст. в левом и до 15-20 мм рт. ст. в правом. Сокращение охватывает все волокна желудочков. Левый желудочек приобретает круглую форму и с силой ударяет о внутреннюю поверхность грудной клетки, в результате чего в пятом межреберье на 1 см слева от среднеключичной линии ощущается сердечный толчок. К концу этого периода давление в желудочках становится больше, чем в аорте и легочной артерии.

Период изгнания длится 0,25 с и состоит из двух фаз:

· фазы быстрого изгнания (0,12 с) крови из желудочков;

· фазы медленного изгнания (0,13 с). Давление в желудочках при этом нарастает: в левом до 120-130 мм рт. ст., а в правом до 25 мм рт.ст. В конце периода желудочек расслабляется, давление в нем падает, в аорте и легочной артерии оно становится выше и кровь, устремляясь назад, захлопывает полулунные клапаны. При этом возникает второй, или диастолический, тон сердца.

Протодиастолический период (0,04 с) длится от начала расслабления желудочков до захлопывания полулунных клапанов.

Период изометрического расслабления (0,08 с). После захлопывания полулунных клапанов давление в желудочках падает до нуля. Створчатые клапаны ещё тоже закрыты. Длина мышечных волокон не изменяется. К концу его давление в желудочках становится меньше, чем в предсердиях.

Период наполнения желудочков (0,25 с) делится на:

· фазу быстрого наполнения (0,25 с). Колебание стенок желудочков вследствие быстрого наполнения вызывает появление третьего тона;

· фазу медленного наполнения (0,17 с).

К концу фазы медленного наполнения возникает систола предсердий и начинается новый цикл. Перед этим наблюдается пресистолический период, в течение которого предсердия нагнетают в желудочки дополнительное количество крови. Колебание стенок, которое возникает при этом, приводит к возникновению 4-ого тона сердца.

При обычных условиях слышны лишь 1 и 2 тоны сердца, а остальные выявляются лишь при графической записи. Прослушивание тонов имеет диагностическое значение. При различных заболеваниях, особенно при пороках, они изменены – теряют чистоту, к ним примешиваются шумы. Шумы возникают вследствие изменения клапанов в результате воспалительного процесса, (они закрываются неплотно). Если шум появляется после появления тона, то имеет место недостаточность клапана.

Количество крови, которое выбрасывает сердце в одну минуту, называется минутным объемом кровотока или минутным объемом крови. В покое он равен 4,5-5,0 л. Разделив минутный объем на число сердечных сокращений, мы получим систолический объем крови. При частоте сердечных сокращений 75 уд/мин, он равен 65-70 мл. Это величины непостоянные, они зависят от того, в каких условиях находится организм, какую работу он выполняет. При мышечной работе минутный объем может увеличиваться до 25-30 л. Это может быть обусловлено увеличением систолического объема или учащением частоты сердечных сокращений. У нетренированных людей минутный объём увеличивается за счет увеличения частоты сердечных сокращений, у тренированного за счет увеличения систолического объёма, а при максимальных нагрузках за счет того и другого.