Частота сердечных сокращений. Зависимость сердечного выброса от ЧСС

Обновлено: 17.05.2024

Сердечно-сосудистая система подвергается наибольшим изменениям в первые часы и дни после рождения. Перестройка кровообращения с фетального на новорожденное будет описана в следующих публикациях. Недостаточная перфузия органов составляет большую часть причинного комплекса многих неонатальных нарущений и понимание физиологии сердечно-сосудистой системы является важным моментом в анализе наиболее подходящих стратегий лечения.

Сердечный выброс

Сердечный выброс – это общее количество крови, выталкиваемое из обоих желудочков, но в период новорожденности в обоих желудочках возникают взаимосвязанные (взаимно обратные) изменения. Сопротивление легочных сосудов быстро падает после рождения с последующим снижением постнагрузки правого желудочка, тогда как сопротивление системных сосудов постепенно возрастает, приводя к увеличению постнагрузки левого желудочка. Это ведет к удвоению ударного объема левого желудочка без значительного изменения ударного объема правого желудочка. Это означает, что неонатальный сердечный выброс увеличивается после рождения с кардиальным представлением вблизи верхнего предела его допустимого интервала.

Сердечный выброс (СВ) зависит от ударного объема (УО) и частоты сердечных сокращений (ЧСС):

Ударный объем

Это сложная функция, которая зависит от натяжения миофибрилл конкретного сердца.

УО = преднагрузка + постнагрузка + сократимость.

Преднагрузка представляет собой пассивный период отдыхающего сердца перед наполнением желудочка и на нее в огромной степени влияет объем сосудов. Миокард сокращается наиболее эффективно при определенном объеме преднагрузки. Недостаточное наполнение (сниженная преднагрузка) или переполнение (увеличенная преднагрузка) обуславливают снижение эффективности сокращения.

Постнагрузка оказывает сопротивление сокращению желудочков и включает ряд факторов, среди которых сопротивление периферических сосудов и вязкость крови.

Сократимостью называется метаболическое состояние сердечной мышцы как таковой. Сократимость в значительной степени независима от пред- и постнагрузки.

Сердечный выброс может быть увеличен путем увеличения миокардиальной сократимости (интропия), а также посредством увеличения числа сердечных сокращений (хронотропия). Эти изменения осуществляются через адренэргические рецепторы: a , b или допаминэргические. Эти эффекты включают следующие особенности:

β1 стимуляция увеличивает сократимость миокарда и ЧСС;
β2 стимуляция увеличивает легочную и системную вазодилатацию;
α1 стимуляция обуславливает артериальную констрикцию;
допаминэргическая стимуляция обуславливает вазодилатацию сосудистого ложа, такого как почки, мозг, ЖКТ.

Гипотония

Артериальное давление является произведением кровотока и сопротивления в соответствии с формулой:

Артериальное давление = кровоток * периферическое сопротивление

Гипотония является частым и важным осложнением у больных новорожденных младенцев, но артериальное давление само по себе не является критической физиологической функцией, которой интересуется клиницист. Оно является обеспечением перфузии органов, которая крайне важна, поскольку как только она опускается ниже критического минимума, наступает недостаточность органной функции. Клиническое измерение кровотока и сосудистого сопротивления невозможно, и поэтому артериальное давление является физиологическим измерением, которое используется для мониторинга физиологической целостности. Невозможность осуществлять адекватную перфузию органов становится причиной недостаточности органных систем, и клинические признаки этой недостаточности могут быть очевидны. Такие признаки включают:

1 возрастающий метаболический ацидоз, который может указывать на гипоксемию тканей;

2 снижение объема мочи. Неадекватная перфузия почек обуславливает снижение продукции мочи и это может приводить к низкому объему ее выделения;

3 недостаточная перфузия кожи. Это может быть оценено следующим образом: натянуть кожу на грудной клетке так, чтобы она побелела, и посмотреть, как долго она восстанавливает свой цвет. В норме реперфузия должна восстановиться в течение 3 сек.

Интервал нормы

Артериальное давление в норме изменяется с течением гестационного и постнатального периода, и возможно оба этих периода потребуют рассмотрения при решении вопроса о том, нуждается ли ребенок в лечении низкого давления. Интервал нормы для артериального давления показан на Рис.17.1

Рис. 17.1 (а) Интервал значений среднего артериального давления
у младенцес с ОНВР младше 36 часов жизни и (b) старше 36 часов.
Зона А: Гипотония, потребовавшая лечения (см. рис.17.2).
Зона В: Возможная гипретензия, потребовавшая оценки.
Зона С: Артериальное давление, которое маловероятно потребует лечение,
но клинические признаки должны быть оценены.

Зона А представляет строгую необходимость лечения, поскольку артериальное давление критически низкое.

Зона В представляет возможную гипотонию и является уровнем неопределенности, поскольку в этом случае равновероятно как то, что ребенок может обойтись без поддержки, так и то, что у него проявляются признаки недостаточности органной перфузии. Если присутствуют клинические признаки, такие как метаболический ацидоз, недостаточный капилярный возврат, бледность и низкая периферическая температура, то должно проводиться лечение.

Зона С представляет удовлетворительное артериальное давление, и лечение требуется только в том случае, если имеются очевидные и важнейшие клинические признаки недостаточной перфузии.

Широко используемое правило большого пальца применяется для определения значения минимального среднего артериального давления (МСАД) по гестационному возрасту младенца в неделях. Следовательно, 27-недельный младенец должен иметь МСАД не ниже 27 мм рт.ст.

Лечение

Необходимо рассмотреть два важных фактора.

Что является причиной гипотонии? Это должно быть выяснено, и необходимо лечить причину, лечащую в основе проблемы.
Что является наилучшим терапевтическим выбором для восстановления адекватного артериального давления? При рассмотрении первой линии лечения гипотонии важно продумать возможные физиологические механизмы:

преднагрузка. Адекватно ли наполнено сосудистое русло?
постнагрузка. Надо ли увеличить сосудистое сопротивление?
сократимость. Работает ли миокард с максимальной пользой?
частота сердечных сокращений. Достаточно ли высока ЧСС, чтобы поддерживать адекватный сердечный выброс?

Рис. 17.2 иллюстрирует пошаговое ведение неонатальной гипотонии.

Рис.17.2 Диаграмма, которая предлагает пошаговое ответное лечение
гипотонии у новорожденных

Многие больные недоношенные младенцы имеют гиповолемию. Объем циркулирующей крови измерить трудно, но электролиты плазмы, концентрацию мочи и изменения веса могут быть полезны в определении этого фактора (стр. 43). Если считается, что у ребенка имеет место гипотония, обусловленная снижением объема, необходимо провести инфузию коллоидов или кристаллоидов (10 мл/кг, однократно повторенная при необходимости). Ведутся большие дискуссии относительно того, какую жидкость следует вводить. Традиционно, вводится альбумин человеческой плазмы, но если сосудистая сеть имеет «утечки» коллоиды могут быстро проникнуть в ткани, что обусловит дальнейшую потерю жидкости из сосудистого русла, благодаря осмотическому эффекту. Гелафузин и нормальный физиологический раствор могут также использоваться для увеличения внутрисосудистого объема.

Введение жидкости ребенку, который уже имеет повышенную преднагрузку, может привести к дальнейшей декомпенсации сердечного выброса. Постановка контура центрального венозного давления путем продвижения катетера пупочной вены в правое предсердие может быть полезным для дальнейшей оценки сердечной недостаточности у некоторых детей в случае, когда имеется неопределенность в вопросе о том, имеют ли они по-прежнему недостаточный объем жидкости.

Допамин действует сложным путем в зависимости от его дозы. В низких дозах (1-5 m г/кг/мин) он имеет основные допаминэргические действия и эффект вазодилатации для почечного, коронарного и мозгового кровообращения. В больших дозах (5-10 m г/кг/мин) они стимулирует β1 -рецепторы, улучшает сократимость миокарда и увеличивает частоту сердечных сокращений. При еще больших дозах (10-20 m г/кг/мин) основными эффектами являются α - адренэргические с увеличением периферического сосудистого сопротивления и снижением почечного кровотока.

Добутамин (5-20 m г/кг/мин в непрерывной инфузии) в основном имеет β2 эффекты и увеличивает артериальное давление путем увеличения сократимости миокарда с одновременным некоторым снижением системного сопротивления, уменьшая таким образом постнагрузку, которая может иметь значение при неадекватной работе сердца. Он также оказывает небольшой эффект на частоту сердечных сокращений.

Норадреналин (0.1-0.2 m г/кг/мин в непрерывной инфузии) иногда используется в тех случаях, когда допамин и добутамин были даны в максимальных дозах. Он имеет как a так и β эффекты, обуславливающие увеличение сократимости, тахикардию и сосудистое сопротивление.

Гипертензия

Неонатальная гипертензия не является редким феноменом у больных новорожденных младенцев. По причине чистой гипертензии это происходит редко, а в большинстве случаев связано с лежащими в основе анатомическими или эндокринными нарушениями, или же возникает в результате осложнения от лечения препаратами. В таблице 17.1 перечислены причины неонатальной гипертензии.

Сосудистые Тромбоз почечных артерий Коарктация аорты

Тактика лечения определяется причиной, лежащей в основе состояния, и включает хирургическое вмешательство на почках и аорте там, где это возможно. В настоящее время не существует доказательств того, что тромболиз полезен в лечении тромбоза почечной артерии.

Медикаментозное лечение гипертензии в огромной степени империческое. Препараты включают фруземид (1-2 мг/кг), хлоротиазид (20-40 мг/кг), пропранол (0.5-5.0 мг/кг), гидралазин (0.5 мг/кг каждые 8 часов) каптоприл (0.1-1б.6 мг/кг/день).

Частота сердечных сокращений. Зависимость сердечного выброса от ЧСС

1 ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» Институт физической культуры спорта и восстановительной медицины

Проведен сравнительный анализ показателей насосной функции сердца у мальчиков 12–15-летнего возраста Республиканской специальной общеобразовательной школы для детей и подростков с девиантным поведением и лицее-интернате г. Казани. При выполнении функциональной пробы в виде активной смены положения тела достоверные изменения в большей степени определяются в группе подростков, обучающихся в интернате-лицее. У мальчиков специальной школы показатели сердечного выброса больше зависят от показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС), чем от систолического выброса крови, особенно в вертикальном положении тела. Достоверные изменения ударного объема крови (УОК), минутного объема кровообращения (МОК), удельного периферического сопротивления сосудов (УПСС), сердечного индекса (СИ) выявлены у мальчиков лицея при переходе тела из положения «лежа – сидя», у школьников – из положения «сидя – стоя», при этом УОК и МОК значительно меньше у школьников. Таким образом, по уровню физического развития подростки специальной общеобразовательной школы относятся к группе риска, и активная смена положения тела является для них существенной нагрузкой. Согласно полученным результатам у мальчиков интерната-лицея показатели гемодинамики проявляются более значимо, чем у школьников.

1. Доцоев Л.Я., Астахов А.А., Усынин А.М. Ортостатические расстройства кровообращения у школьников // Физиология человека. – 2009. – Т. 35, .№ 3. – С. 119–124.

2. Демидов В.А., Мальцев Д.Н., Мавлиев Ф.А. Влияние повышенной двигательной активности на кардиогемодинамическую устойчивость подростков в условиях напряженной информационной нагрузки // Физиология человека. – 2008. – Т. 34, № 4. – С. 133–140.

3. Зиятдинова А.И., Вагапова А.М. Влияние мышечных нагрузок на показатели насосной функции сердца // Теория и практика физической культуры. – 2008. – № 3. – С. 85–88.

4.Зиятдинова А.И. Гетерохронность насосной функции сердца детей и подростков при разных функциональных нагрузках // Теория и практика физической культуры. – 2009. – № 10. – С. 31–34.

5. Зиятдинова А.И. Изменения показателей насосной функции сердца у подростков, занимающихся спортом, при выполнении функциональных нагрузок // Теория и практика физической культуры. – 2011. – № 1. – С. 83–86.

6. Казин Э.М., Свиридова И.А., Березина М.Г. и др. Влияние социально-биологических факторов на особенности формирования приспособительных реакций учащихся в пубертатном периоде онтогенеза // Физиология человека. – 2008. – Т. 34, № 4. – С. 47–56.

7. Криволапчук И.А. Энергообеспечение мышечной деятельности у мальчиков 13-14 лет в зависимости от темпов полового созревания // Физиология человека. – 2011. – Т. 37, № 1. – С. 85–96.

8. Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р., Варламова Н.Г. Влияние экологического фактора на функциональное состояние подростков // Физиология человека. – 2008. – Т. 34, № 3, – С. 98–105.

В процессе онтогенеза показатели насосной функции сердца изменяются гетерохронно, это обусловлено воздействием различных факторов среды [4]. На функциональные изменения организма детей и подростков влияют биологические, социальные факторы, физические нагрузки, экологическая обстановка, условия и факторы внутришкольной среды [3, 6,8]. В ряде работ установлено, что в процессе обучения чрезмерные учебные нагрузки вызывают у детей и подростков стресс, раннее истощение нервной системы, что может привести к ортостатическому расстройству кровообращения [1, 2]. Различные виды нагрузок создают значительное напряжение адаптационных систем, особенно в пубертатный период [5]. В этот период происходит изменение аэробных и анаэробных возможностей организма, в связи с этим необходимо осуществлять дифференцированный подход к нормированию нагрузок [7]. Все это и определило актуальность наших исследований.

Целью исследования явилось изучение особенностей насосной функции сердца детей и подростков 12–15-летнего возраста при функциональной нагрузке.

Исследования проводились на базе Республиканской специальной общеобразовательной школы для детей и подростков с девиантным поведением и лицее-интернате г. Казани. Объектом исследования явились 118 учащихся в возрасте 12–15 лет. Группы для наблюдения формировались по методу «копия-пара». Нами использовался двухканальный 4-электродный реоплетизмограф «Реодин-500», с применением приставки для компьютерного анализа РПЦ-01. Активная смена положения тела в пространстве заключалась в самостоятельном переходе из положения лежа в положение сидя и стоя. Изучались следующие показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), ударный объем крови (УОК), минутный объем кровообращения (МОК), сердечный индекс (СИ), удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) у детей и подростков 12–15-летнего возраста.

При смене положения тела из горизонтального в вертикальное происходит перераспределение крови, что вызывает включение механизмов, регулирующих кровообращение, обеспечивающее нормальное кровоснабжение, особенно головного мозга. Поэтому в норме колебания пульса и артериального давления в различных положениях тела невелики. При нарушении регуляции периферического кровообращения колебания пульса и артериального давления при переходе из горизонтального положения в вертикальное выражены более значительно. Одним из важнейших механизмов, осуществляющих адаптацию сердечнососудистой системы к изменению положения тела в пространстве, является изменение частоты сердечных сокращений, которая у детей одного и того же возраста подвержена большим индивидуальным колебаниям и существенно зависит от экзогенных и эндогенных факторов. При соответствующей двигательной активности и увеличении массы скелетной мускулатуры нервная регуляция ЧСС совершенствуется.

Значительное увеличение ЧСС нами выявлено в группе школьников в позе «стоя» (43,67 уд./мин), у лицеистов оно значительно меньше (10,07 уд./мин).

В 14–15 лет показатели ЧСС в исходном положении тела не имеют достоверных различий между группами. Активная смена положения тела существенно отразилась на изменениях ЧСС в вертикальной позе, при этом наибольшая величина ЧСС зафиксирована у школьников.

Таким образом, между исследуемыми группами независимо от типа образовательного учреждения в положении «лежа» и «сидя» статистически значимых различий в показателях ЧСС не выявлено. При активной смене положения тела ЧСС существенно увеличивается только у школьников. В то же время в положении «стоя» определены достоверные различия в обеих возрастных группах, наибольшее значение определено у школьников 12–13 лет.

Нами выявлены тесные корреляционные связи между ЧСС и антропометрическими показателями у мальчиков 12–13-летнего возраста. Так, в положении «сидя» наибольший коэффициент корреляции определен между ЧСС и массой тела у школьников, коэффициент корреляции в положении «сидя» составил r = 0,63, у лицеистов r = 0,23.

Согласно полученным результатам, наибольшие показатели УОК выявлены у лицеистов, и активная смена положение тела в данной группе вызывает достоверное уменьшение систолического выброса (рис. 1).

По мере взросления систолический выброс крови увеличивается примерно пропорционально массе тела. Так, в ходе исследования определена достоверная разница по массе тела среди мальчиков 12–15-летнего возраста. При этом масса тела у лицеистов значительно больше, чем у школьников, в 12–13 лет разница составила 7,1 кг, с возрастом наблюдается увеличение, которое равно 11,7 кг (р < 0,05).

Таким образом, в возрасте 12–15 лет в каждой группе мальчиков определены достоверные изменения УОК при смене положения тела, в то же время между группами существенные изменения выявлены только в положении «лежа».

Рис. 1. Показатели УОК учащихся 12–13 лет

Рис. 2. Показатели УОК учащихся 14–15 лет

Минутный объем кровообращения также нарастает, но медленнее вследствие уменьшения частоты сердечных сокращений. Поэтому с возрастом уменьшается средняя интенсивность кровотока в расчете на один килограмм массы тела, что соответствует снижению интенсивности метаболизма. У подростков в связи с гормональной перестройкой интенсивность кровообращения может временно увеличиваться. У некоторых детей этого возраста минутный объем кровообращения может быть даже больше, чем у взрослых. Прирост сердечного выброса в основном связывают с увеличением ЧСС при относительно невысоком систолическом объеме крови.

Рис. 3. Показатели МОК учащихся 14–15 лет

Снижение сердечного выброса компенсируется повышением периферического сопротивления. Уменьшение УОК в положении «стоя» по сравнению с положением «лежа» связывают с депонированием крови в емкостных сосудах нижней половины тела, зависящей от венозного оттока.

Проведенный анализ выявил изменения УПСС у лицеистов, особенно при переходе из положения «лежа‒сидя». В группе школьников 12–15 лет данные изменения наблюдаются в положении «сидя–стоя». Между УПСС и длиной тела установлен средний коэффициент и r = 0,52. .Показатели СИ в исследуемых группах «лежа» и «сидя» не имеют существенных различий. В тоже время у школьников 12–15 лет СИ достоверно больше в положении «стоя», чем у лицеистов.

При активной смене положения тела коэффициент корреляции между МОК и СИ увеличивается, особенно в группе лицеистов (в положении «лежа» r = 0,61 «сидя» r = 0,85, «стоя» r = 0,87). Установлены высокие корреляционные связи УОК и МОК в положении лежа в исследуемых группах (r = 0,91 и r = 0,95 соответственно). В возрасте 14–15 лет у лицеистов выявлены тесные корреляционные связи между окружностью грудной клетки и массой тела. А также между СИ и МОК в положении «лежа» (r = 0,81) (r = –0,78, r = 0,72) и СИ с УОК = 0,85; коэффициент корреляции между ЧСС и МОК составил (r = 0,51).

Выше изложенное позволяет сделать вывод о том, что у 30–54 % школьников изученные параметры функционального состояния сердечнососудистой системы не соответствуют возрастным нормам, указывая на недостаточную адаптацию их к факторам внешней среды, тогда как у лицеистов данные величины равны 20-26 %.

Согласно полученным результатам у лицеистов достоверные изменения определены по УОК, МОК, УПСС и СИ при смене тела из положения «лежа – сидя», у школьников данные изменения проявляются в позе «сидя – стоя». Результаты показателей насосной функции сердца указывают на существенные адаптационные возможности организма мальчиков, обучающихся в интернате-лицее. В то же время мальчики специальной школы представляют группу риска.

Рецензенты:

Юнусова Н.З., д.м.н., профессор кафедры общей гигиены, проректор ГБОУ ДПО КГМА Минздрава России, г. Казань;

Степанова Н.В., д.м.н., доцент, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Института физической культуры, спорта и восстановительной медицины, г. Казань.

Что такое фракция выброса? (СНнФВ и СНсФВ)

Причиной сердечной недостаточности обычно становится недостаточная интенсивность перекачивания крови сердцем. Во время физических нагрузок частота сердечных сокращений и количество крови, перекачиваемой с каждым ударом сердца, должны увеличиваться в соответствии с потребностями работающих мышц. Когда поступающей крови недостаточно для удовлетворения потребностей организма, способность переносить физическую нагрузку снижается, появляется одышка. Фракция выброса (ФВ) — это процентная доля крови в главной насосной камере, выбрасываемая с каждым ударом сердца. Показатель ФВ можно легко оценить при помощи эхокардиографии. При уменьшении ФВ из-за повреждения сердечной мышцы, например после инфаркта миокарда, сокращения сердечной мышцы становятся слабее, и интенсивность перекачивания крови снижается. Из-за того, что сердце не может выкачать кровь как следует, недостаточное опорожнение левого желудочка, являющегося главной насосной камерой, также приводит к скоплению (застою) жидкости в легких и одышке.

Существуют и другие причины снижения/нарушения функции сердца, например нарушение расслабления желудочка (даже если ФВ в норме).

Симптомы и признаки сердечной недостаточности, обусловленной снижением ФВ, обозначаются как СНнФВ, или сердечная недостаточность с низкой ФВ. При этом, когда у пациента наблюдаются симптомы и признаки, соответствующие СНнФВ, но у него нормальная ФВ, для описания такого состояния применяется обозначение СНсФВ (сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса).

В случае возникновения симптомов и признаков сердечной недостаточности при сохраненной ФВ применяется обозначение СНсФВ, или сердечная недостаточность с сохраненной ФВ. Нормальная ФВ обычно составляет около 70 %. ФВ на уровне менее 40 % считается сниженной (СНнФВ), на уровне более 40 % — сохраненной ФВ (СНсФВ). У многих пациентов ФВ составляет 40–49 %, что считается незначительным снижением. В последнее время такое умеренное снижение ФВ получило название СНпФВ, или сердечная недостаточность с промежуточной ФВ.

Почему понятие «фракция выброса» так важно?

В последние десятилетия оценка ФВ применялась в исследованиях лекарственных препаратов, при этом основное внимание было сосредоточено на пациентах с СНсФВ. Только недавно мы поняли, с какой частотой встречаются симптомы сердечной недостаточности, вызванные нарушением релаксации сердечной мышцы (СНсФВ), а не снижением сокращения (СНнФВ). Этим разным категориям пациентов обычно требуется лечение разными препаратами. Поскольку большая часть исследований методов лечения проводилась при участии пациентов с СНнФВ, наиболее убедительные доказательства эффективности лечения демонстрируют именно такие пациенты, и поэтому рекомендации по лечению надежнее всего работают у пациентов с СНнФВ. Однако в последнее время наблюдается большой интерес к исследованию наиболее эффективной терапии пациентов с СНсФВ. В настоящее время лечение строится на устранении симптомов, проявляющихся у конкретного пациента.

Такое однократное и простое измерение ФВ методом эхокардиографии представляет собой полезный инструмент для врачей, разрабатывающих индивидуальный план лечения пациентов с сердечной недостаточностью.

1. Частота сердечных сокращений

В известных пределах сердечный выброс прямо пропорционален ЧСС (рис. 19-4). ЧСС определяется автоматизмом синусового узла (т. е. его спонтанной диастолической деполяризацией), который модулируется вегетативными, гуморальными

Рис. 19-3. Сердечный цикл в норме. Обратите внимание на соответствие между электрическими и механическими явлениями. (С изменениями. Из: Ganong W. F. Review of Medical Physiology, 16th ed. Appleton & Lange, 1993.)

и местными факторами. Собственная частота спонтанной диастолической деполяризации синусового узла ("собственная" означает определяемая только автоматизмом синусового узла в отсутствие модулирующих влияний.— Примеч. пер.) у молодого взрослого человека составляет 90-100/мин, с возрастом она уменьшается, что описывается следующим уравнением:

Собственная частота спонтанной

синусового узла = 118/мин - (0,57 х возраст).

Усиление активности блуждающего нерва вызывает уменьшение ЧСС за счет стимуляции м₂-хо-линорецепторов. Усиление симпатической активности приводит к увеличению ЧСС посредством стимуляции Pi-адренорецепторов и, в меньшей степени, (3₂-адренорецепторов.

2. Ударный объем

Ударный объем в норме определяется тремя основными факторами: преднагрузкой, постнагрузкой и сократимостью. Имеется известная аналогия с лабораторными исследованиями на препарате скелетной мышцы. Преднагрузка — это длина мышцы перед началом сокращения, постнагрузка — это сопротивление, которое препятствует сокращению мышцы. Сократимость — это внутреннее свойство сердечной мышцы, которое определяет силу сокращения, но не зависит ни от преднагрузки, ни от постнагрузки. Сердце является трехмерным многокамерным насосом, поэтому на ударный объем влияют геометрическая форма желудочков и дисфункция клапанов (табл. 19-2).

ТАБЛИЦА 19-2. Основные факторы, влияющие на ударный объем сердца

Преднагрузка Постнагрузка Сократимость Локальное нарушение сократимости стенки желудочка Порок клапана

Преднагрузка

Преднагрузкой для желудочка служит конечно-диастолический объем, который обычно зависит от наполнения желудочка. Зависимость между сердечным выбросом и конечно-диастолическим объемом левого желудочка известна как закон Старлинга (рис. 19-5). Если ЧСС постоянна, то сердечный выброс прямо пропорционален пред-нагрузке до тех пор, пока не будет достигнут определенный конечно-диастолический объем. По достижении этого объема сердечный выброс почти не изменяется или даже снижается. Перерастяжение желудочка способно вызвать его чрезмерную дилатацию и недостаточность атриовентрикуляр-ного клапана.

А. Факторы, влияющие на наполнение желудочка. Наполнение желудочка зависит от многих факторов (табл. 19-3), самый важный из которых — венозный возврат. Все факторы, влияющие на венозный возврат, постоянны, за исключением венозного тонуса, который в норме и служит главной детерминантой. Усиление метаболической активности повышает тонус вен, и емкость венозных сосудов снижается, поэтому венозный возврат к сердцу растет. Сдвиги ОЦК и венозного тонуса — важные причины интра- и послеоперационного изменения наполнения желудочков и сердечного выброса. Любой фактор, который модулирует небольшой в нормальных условиях градиент венозного давления, способствующий возврату крови к сердцу, также влияет на наполнение желудочков. К таким факторам относятся внутригрудное давление (изменяется при ИВЛ и торакотомии), положение тела (может изменяться при укладке на операционном столе) pi давление в полости перикарда (изменяется при заболеваниях перикарда).

Наиболее важный фактор, определяющий преднагрузку правого желудочка,— это венозный возврат. Если нет тяжелого заболевания легких и выраженной дисфункции правого желудочка, то именно венозный возврат определяет величину преднагрузки левого желудочка. В норме конечно-диастолические объемы обоих желудочков приблизительно одинаковы.

Рис. 19-5. Закон Старлинга

ЧСС и ритм сердца также влияют на предна-грузку желудочка. При увеличении ЧСС диастола укорачивается в большей степени, чем систола. Следовательно, при высокой ЧСС (> 120 мин" 1 у взрослого) возникает нарушение наполнения желудочков. Отсутствие систолы предсердий (при мерцательной аритмии), ее неэффективность (при трепетании предсердий) или нарушение ее временного соотношения с другими фазами сердечного цикла (при ритмах из нижней части ripe/j,-сердий или AB-узловых ритмах) могут уменьшить наполнение желудочков на 20-30 %. Систола предсердий обеспечивает низкое среднее диастоли-ческое давление в желудочке. Следовательно, при сниженной растяжимости желудочка отсутствие своевременной систолы предсердий влияет на гемо-динамику особенно сильно.

ТАБЛИЦА 19-3. Факторы, влияющие на преднагрузку

Венозный возврат Объем циркулирующей крови (ОЦК) Распределение ОЦК Положение тела Внутригрудное давление Давление в полости перикарда Венозный тонус Сердечный ритм (систола предсердий) ЧСС

Б. Диастолическая функция и растяжимость желудочка. В клинических условиях конечыо-диастолический объем желудочка трудно измерить. Даже такие методы визуализации, как двухмерная чреспищеводная ЭхоКГ, изотопная сцинтиграфия и рентгеноконтрастная вентрику-лография, позволяют лишь приблизительно оценить объем. Конечно-диастолическое давление левого желудочка (КДДЛЖ) можно использовать в качестве показателя преднагрузки только при условии, что растяжимость желудочка (соотношение между объемом и давлением) постоянна. К сожалению, в норме растяжимость желудочка нелинейна (рис. 19-6). Более того, при изменении растяжимости желудочка одно и то же КДДЛЖ будет соответствовать различной преднагрузке (при уменьшении растяжимости — сниженной преднагрузке). На диастолическую функцию и растяжимость желудочка влияют многие факторы. Тем не менее измерение КДДЛЖ или близкого к нему по величине давления заклинивания в легочной артерии (ДЗЛА) остаются наиболее распространенными методами! оценки преднагрузки левого желудочка (гл. 6). Центральное венозное давление можно использовать как показатель преднагрузки правого желудочка, а у большинства людей — и как показатель преднагрузки левого желудочка.

Факторы, определяющие растяжимость желудочков, можно разделить на связанные со ско-

Рис. 19-6. Растяжимость желудочка в норме и при патологии

ростью расслабления (ранняя диастолическая растяжимость) и с пассивной жесткостью желудочка (поздняя диастолическая растяжимость). Раннюю диастолическую растяжимость уменьшают гипертрофия, ишемия и асинхрония, позднюю — гипертрофия и фиброз. Внешние воздействия (заболевания перикарда, перерастяжение другого желудочка, повышенное давление в дыхательных путях, повышенное внутриплевральное давление, опухоли и сдавление при хирургических вмешательствах) также способны уменьшить растяжимость желудочка. В норме стенка правого желудочка тоньше, чем левого, поэтому растяжимость правого желудочка выше.

Постнагрузка

Для интактного сердца постнагрузку определяют как напряжение стенки желудочка во время систолы или как сопротивление артерий сердечному выбросу. Напряжение стенки можно приравнять к давлению, которое желудочек должен преодолеть для уменьшения объема своей полости. Если форму желудочка принять за сферу, напряжение его стенки можно выразить, пользуясь законом Лапласа:

Напряжение стенки = (P х R)/(2 x H),

где P — внутрижелудочкоое давление, R — радиус желудочка, H — толщина стенки. Хотя форма желудочка ближе к эллипсоидной, это соотношение все же допустимо. Если радиус желудочка увеличивается, то для развития прежнего давления в желудочке потребуется большее напряжение стенки. И наоборот, увеличение толщины стенки уменьшает напряжение в стенке желудочка.

На величину систолического внутрижелудоч-кового давления влияют сила его сокращения, вяз-коэластические свойства аорты и ее проксималь-ных ветвей, вязкость и плотность крови, а также общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС). ОПСС зависит в основном от тонуса артериол. Вязкоэластические свойства сосудов и крови у каждого человека обычно постоянны, поэтому в клинических условиях постнагрузку левого желудочка приравнивают к ОПСС, которое вычисляется по формуле:

ОПСС - 80 х (АДср - ЦВД)/СВ,

где АДср — среднее артериальное давление (мм рт. ст.), ЦВД — центральное венозное давление (мм рт. ст.), CB — сердечный выброс (л/мин). В норме ОПСС варьируется от 900 до 1500 дин х с X см~ 5 . В отсутствие постоянных изменений размера, формы или толщины стенки левого желудочка, а также острых изменений ОПСС для ориентировочной оценки постнагрузки левого желудочка можно использовать АД сист.

Постнагрузка правого желудочка зависит главным образом от легочного сосудистого сопротивления (ЛСС) и выражается уравнением:

ЯСС = 80 х (ДЛАср - ДЛП)/СВ,

где ДЛАср — среднее давление в легочной артерии, ДЛП — давление в левом предсердии. В клинической практике вместо ДЛП используют ДЗЛА (глава 6). В норме ЛСС варьируется от 50 до 150дин XcX см' 5 .

Сердечный выброс обратно пропорционален величине постнагрузки (рис. 19-7). Правый желудочек более чувствителен к изменениям постнагрузки, чем левый, потому что стенки его тоньше. При тяжелой дисфункции левого или правого желудочка величина сердечного выброса очень чувствительна к острому возрастанию постнагрузки. Последнее положение особенно важно учитывать при депрессии миокарда, которая часто возникает при анестезии.

Сократимость

Сократимость сердца (инотропизм) — это способность миокарда сокращаться в отсутствие изменений пред- и постнагрузки. Сократимость определяется скоростью укорочения сердечной мышцы, которая в свою очередь зависит от концентрации внутриклеточного кальция в период систолы. При некоторых условиях рост ЧСС повышает сократимость, вероятно из-за увеличения количества доступного внутриклеточного кальция.

Сократимость изменяется под действием нервных, гуморальных или фармакологических факто-

ров. В норме наибольшее влияние на нее оказывает симпатическая нервная система. Симпатические нервные волокна иннервируют не только синусовый узел и АВ-узел, но и миокард предсердий и желудочков. Помимо положительного хронотропно-го эффекта, высвобождающийся норадреналин, стимулируя Pi-адренорецепторы, обладает свойством повышать сократимость. В миокарде присутствуют также и сс-адренорецепторы, но их стимуляция сопровождается лишь слабыми положительными инотропным и хронотропным эффектами. Симпатомиметики и адреналин, выделяемый надпочечниками, усиливают сократимость за счет стимуляции |3_гадренорецепторов.

Рис. 19-7. Зависимость между сердечным выбросом и постнагрузкой. А. Влияние увеличения постнагрузки на сердечный индекс. Б. Обратите внимание, что при дисфункции миокарда значительно ухудшается переносимость постнагрузки

Сократимость снижается при гипоксии, ацидозе, истощении запасов катехоламинов в сердце, а также при потере массы функционирующего миокарда в результате ишемии или инфаркта. Большинство анестетиков и антиаритмических средств обладают отрицательным инотропным действием (т. е. снижают сократимость).

Локальное нарушение сократимости стенки желудочка

Локальное нарушение сократимости стенки желудочка — это феномен, который не имеет аналогии в модели препарата скелетной мышцы. Локальное нарушение сократимости может быть обусловлено ишемией, рубцом, гипертрофией или нарушением проводимости. Когда при сокращении желудочка его полость уменьшается асимметрично или не полностью, то опорожнение желудочка нарушается. Выделяют следующие локальные нарушения сократимости стенки желудочка (перечислены по мере утяжеления,): гипокинезия (снижение сократимости), акинезия (отсутствие сократимости) и диски-незия (парадоксальное выбухание). В отдельных участках миокарда сократимость может быть нормальной или даже повышенной, но ее локальные нарушения в других местах стенки желудочка способны нарушать процесс опорожнения и уменьшать ударный объем сердца. Тяжесть дисфункции зависит от размера и количества участков, имеющих локальное нарушение сократимости.

Пороки сердца

Порок может поражать любой из четырех клапанов сердца. Выделяют стеноз, недостаточность и их сочетание. Стеноз атриовентрикулярного клапана (митрального или трикуспидального) снижает ударный объем за счет уменьшения преднагруз-ки желудочка, в то время как стеноз полулунного клапана (аорты или легочного ствола) снижает ударный объем за счет увеличения постнагрузки желудочка (гл. 20). Недостаточность клапана вызывает снижение ударного объема, не влияя на преднагрузку, постнагрузку, общую и локальную сократимость. При каждом сокращении эффективный ударный объем в этом случае уменьшается на величину объема регургитации. При недостаточности атриовентрикулярного клапана часть ударного объема во время систолы возвращается в предсердие, а при недостаточности полулунного клапана часть ударного объема возвращается в желудочек во время диастолы.

Дела сердечные: какой пульс считается нормой и когда обращаться к врачу

Сердце сокращается и выталкивает кровь в сосуды, вызывая колебания артерий. Они ощущаются как удары, которые называют пульсом.

Юлия Федорченко, врач-кардиолог, физиодиагност сети клиник «Семейная»;
Илья Алехин, директор направления «Тренажерный зал» World Class

Что такое пульс

Пульс — частота сердечных сокращений, то есть количество ударов сердца в минуту. Этот показатель может варьироваться в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей человека [1]. Он ниже, когда вы находитесь в спокойном, расслабленном состоянии, повышается при стрессе, физической и эмоциональной активности. Знание своих оптимальных параметров поможет следить за здоровьем и грамотно выстраивать тренировки, подбирать подходящие программы и комплексы упражнений.

Норма пульса по возрастам

Для большинства взрослых, включая пожилых людей, нормальная частота пульса в состоянии покоя составляет от 60 до 100 ударов в минуту [2]. По мере того как дети растут, частота их сердечных сокращений в состоянии покоя меняется.

По данным Национального института здоровья, нормы пульса (число ударов в минуту) таковы [3]:

новорожденные до 1 месяца: от 70 до 190;
младенцы от 1 до 11 месяцев: от 80 до 160;
дети от 1 до 2 лет: от 80 до 130;
от 3 до 4 лет: от 80 до 120;
от 5 до 6 лет: от 75 до 115;
от 7 до 9 лет: от 70 до 110;
10 лет и старше: от 60 до 100.

Согласно рекомендациям Американской кардиологической ассоциации, тренировки средней интенсивности должны быть ближе к нижнему пределу целевого диапазона частоты пульса, который коррелирует с возрастом человека [4]. В верхней части диапазона находится целевая частота пульса для интенсивных тренировок:

25 лет — 100–170 уд / мин — 220 уд / мин максимальная частота пульса;
30 лет — 95–162 уд / мин — 190 уд / мин;
35 лет — 93–157 уд / мин — 185 уд / мин;
40 лет — 90–153 уд / мин — 180 уд / мин;
45 лет — 88–149 уд / мин — 175 уд / мин;
50 лет — 85–145 уд / мин — 170 уд / мин;
55 лет — 83–140 уд / мин — 165 уд / мин;
60 лет — 80–136 уд / мин — 160 уд / мин;
65 лет — 78–132 уд / мин — 155 уд / мин;
от 70 и старше — 75–128 уд / мин — 150 уд / мин.

Эти цифры считаются средними и должны использоваться в качестве общего ориентира. Врач или тренер на индивидуальной консультации может определить оптимальный для вас целевой диапазон частоты пульса.

Юлия Федорченко, врач кардиолог, физиодиагност сети клиник «Семейная»:

«Одной из главных функций сердца является “автоматизм”. То есть оно способно самостоятельно активироваться и вырабатывать электрические импульсы. Далее уже идет проводимость, возбудимость и сократимость. Для каждой возрастной категории существуют свои нормы пульса; на протяжении жизни этот показатель постоянно меняется от большего к меньшему. Самая высокая его величина наблюдается у новорожденных и составляет в среднем 140 ударов в минуту. Это связано с тем, что объем крови, который требуется организму в единицу времени, определяется частотой сердечных сокращений и силой выброса, зависящего от объема выталкиваемой крови. У детей и женщин размер сердца обычно меньше, поэтому пульс выше, чтобы обеспечить достаточный приток кислорода к органам. А, например, у спортсменов очень мощная мышца, способная вытолкнуть сразу много крови, поэтому пульс у них редкий. Также это связано с регуляцией автономной нервной системы. В молодом возрасте превалирует симпатическая нервная система, отсюда и высокие цифры ЧСС. В пожилом — парасимпатическая нервная система, соответственно, и цифры пульса ниже.

В норме частота сердцебиения у мужчин и женщин отличается незначительно, в среднем у первых на пять-семь ударов меньше. Разница обусловлена анатомическими особенностями».

Как измерить пульс

Если под рукой нет пульсометра, вы можете измерить показатели сердечного ритма самостоятельно. Следуйте инструкции:

Шаг 1. Дышите спокойно

Постарайтесь расслабиться, не говорить и не двигаться. В статичном положении тела показатели будут наиболее точными.

Шаг 2. Возьмите секундомер

Или просто смотрите на часы. Это важно, чтобы сосчитать точное количество ударов в правильном временном промежутке.

Шаг 3. Прижмите артерию и сосчитайте количество ударов

Положите кончики указательного, среднего и безымянного пальцев на нижнюю часть шеи сбоку от трахеи. Второй вариант — прижать их к внутренней стороне второй руки, на запястье. Выбирайте тот способ, при котором удается нащупать пульсацию артерии.

Шаг 4. Слегка надавите пальцами

Усилие должно быть минимальным, не нужно прижимать вены, но важно почувствовать, как пульсирует кровь. Возможно, придется смещать пальцы из стороны в сторону, чтобы нащупать наиболее различимую точку.

Шаг 5. Засеките время

Считайте удары, которые чувствуете в течение 10 секунд. Затем умножьте это число на 6, чтобы получить частоту сердечных сокращений в минуту.

Подсчитайте свой пульс: __ ударов за 10 секунд × 6 = __ ударов в минуту.

После того как вы научились измерять сердечные сокращения, можно начать вычислять и контролировать целевую частоту пульса во время тренировки. Если измерения производятся вручную, а не при помощи фитнес-браслета, придется сделать перерыв между упражнениями, чтобы подсчитать показатели в состоянии покоя.

От чего может быть низкий пульс

Брадикардия — более медленная, чем обычно, частота сердечных сокращений (менее 60 уд./мин.) [5]. Она может стать серьезной проблемой, если сердце не перекачивает достаточное количество кислорода. Это проявляется в симптомах:

головокружение;
постоянная усталость;
боли в груди;
проблемы с памятью;
спутанность сознания;
быстрое утомление при физических нагрузках.

Брадикардия может быть вызвана:

повреждениями сердечной ткани;
сердечным приступом;
врожденными пороками сердца;
инфекцией;
осложнениями после операции;
недостаточной активностью щитовидной железы (гипотиреоз);
дисбалансом калия и кальция в организме.

В случае серьезных отклонений от нормы врачи используют кардиостимуляторы, чтобы помочь сердцу поддерживать оптимальный сердечный ритм. Однако у некоторых людей низкая частота сердечных сокращений не вызывает неприятных симптомов и осложнений.

От чего может быть высокий пульс

Тахикардия — медицинский термин, обозначающий ЧСС более 100 уд./мин. [6]. При высоком пульсе сердце не справляется с перекачиванием крови ко всем системам и органам тела. Это приводит к кислородному голоданию и следующим симптомам:

сбивчивое дыхание;
дискомфорт, боли в груди;
обмороки.

Определить тахикардию у некоторых людей можно только при помощи измерения пульса и электрокардиограммы. Иногда учащенное сердцебиение — это нормально. ЧСС может ускориться из-за некардиальных факторов, таких как:

высокая температура;
низкое количество эритроцитов (анемия);
чрезмерное употребление стимуляторов, в том числе кофеина;
стресс;
плохая физическая подготовка.

Иногда тахикардия протекает бессимптомно или без осложнений. Но если ее не лечить, может быть нарушена нормальная работа организма, что приводит к серьезным осложнениям, в том числе сердечной недостаточности.

Комментарий эксперта

Юлия Федорченко, врач кардиолог, физиодиагност сети клиник «Семейная»

Бради- и тахикардия — общие термины, которые указывают на сдвиг показателей пульса. Под ними может скрываться как норма, так и патология. Существует два основных вида патологической брадикардии: синдром слабости синусового узла (он также имеет подвиды) и атриовентрикулярная блокада (имеет три степени).

Брадикардия встречается при гипотиреозе и анемии. При этом, например, брадикардия у спортсменов чаще всего является нормой. Тахикардия также делится на патологическую и физиологическую. По источнику генерации импульса тела подразделяют на синусовую, наджелудочковую и желудочковую. По клиническому течению — на пароксизмальную и непароксизмальную (перманентную).

Патологическая брадикардия может проявляться головокружением, слабостью, потемнением в глазах, предобморочными состояниями. Самое опасное — потеря сознания с дальнейшими последствиями. Тахикардия обычно проявляется болью в области сердца, одышкой, также может произойти потеря сознания. Патологическая тахикардия может переходить в опасную аритмию и вызывать осложнения, такие как инфаркт миокарда, острая сердечная недостаточность, ишемический инсульт. В любом случае, если пульс отклонен от нормы, нужно незамедлительно обратиться к врачу, чтобы исключить опасную для жизни аритмию.

Несколько рекомендаций для улучшения показателей пульса:

Займитесь физической нагрузкой. Один из факторов, который влияет на повышение пульса, — лишний вес. Чем лучше ваша спортивная форма, тем ниже пульс; при этом сердце испытывает приемлемые нагрузки, ему требуется меньше усилий для работы. Нагрузку надо увеличивать постепенно. Регулярные аэробные упражнения — лучшее лекарство для сердца и сосудов.
Не переживайте. Для здоровья сердца опасен затяжной стресс. Исследования подтверждают прямую связь между постоянным стрессом и повышение частоты сердечных сокращений, даже если человек чувствует себя хорошо. Стоит освоить простые техники релаксации: глубокое дыхание, медитация — чтобы минимизировать последствия хронического стресса.
Постарайтесь наладить сон. Во время фазы глубокого сна работает парасимпатическая нервная система — и пульс снижается вместе с артериальным давлением. Если вы регулярно спите меньше шести часов в день, риск тахикардии возрастает вдвое.
Правильно питайтесь . Жирная и жареная пища вредна для организма и приводит к атеросклеротической болезни. Регулярно ешьте овощи, зелень. Рыба содержит полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3), что очень полезно для сердца и сосудов. Главным микроэлементом сердечной мышцы является калий. Его недостаток проявляется учащенным сердцебиением, в худшем случае — аритмией.
Сдайте анализы. Проверьте уровень калия в крови и, если выяснится, что его недостаточно, ешьте больше продуктов, содержащих этот элемент (бананы, помидоры, авокадо, картофель, зелень), а также обратитесь к врачу для подбора терапии и витаминов в случае необходимости.

Комментарий тренера

Илья Алехин, директор направления «Тренажерный зал» World Class

Существует несколько методик расчета максимальной частоты пульса. Самая простая формула — ЧСС макс. = 220 минус возраст. Получается, что каждый год пульс уменьшается на единицу. При этом в рамках тренировки начинающим не рекомендуется превышать зону интенсивности 80% от максимальной ЧСС, продвинутым — 85%, опытным спортсменам — 90% и более. Минус этой формулы в том, что она не учитывает индивидуальных особенностей и опыта занятий, в итоге максимальный пульс для всех людей одного возраста одинаков.

Более персонифицированный вариант — использование формулы Карвонена, согласно которой:

220 — возраст — ЧСС покоя * зону интенсивности + ЧСС покоя.

Тут использование ЧСС покоя позволит сделать расчет более персонифицированным.

Процессы жиросжигания запускаются преимущественно в аэробном режиме энергообеспечения. Это 60–80% от максимального ЧСС, для начинающих оптимально сфокусироваться на зоне 60–70% и по мере увеличения выносливости включать тренировки с большей интенсивностью. Также обратите внимание на простой параметр: при жиросжигающей работе человек не должен сильно задыхаться, может быть лишь незначительная одышка. Чтобы выявить максимально эффективную зону работы, рекомендуется пройти нагрузочный тест на велоэргометре или беговой дорожке с газоанализатором.

У профессиональных спортсменов сердце настолько тренированное, что их пульсовые значения зачастую бывают ниже расчетных для среднестатистического человека. Связано это с тем, что при каждом сокращении сердце дает существенно больший объем крови, она лучше обогащается кислородом за счет развитых легких, хорошо развита транспортная сеть и митохондриальный аппарат. У большинства рядовых любителей фитнеса уровень выносливости сердечно-сосудистой системы низкий и даже небольшая нагрузка может вызывать подъем до целевой зоны. По мере нарастания нагрузок организм начинает адаптироваться, пульс — снижаться. Для достижения целевого эффекта нагрузку придется понемногу увеличивать.

Информация о пульсе, оцениваемая в динамике, позволяет проанализировать текущее состояние занимающегося и его оптимальную готовность к тренировке. Если ваш пульс покоя существенно выше обычных значений (на 10 и более ударов), целесообразно сделать легкую тренировку, сменить направленность упражнений или отдохнуть. Когда более 15–20 ударов, это косвенный признак напряженной работы тела по адаптации к предшествующим нагрузкам, и есть смысл сделать перерыв на один-два дня для восстановления организма. При любых дискомфортных состояниях, болях в области сердца, системном увеличении пульса или ухудшении сна настоятельно рекомендуется проконсультироваться с врачом и провести корректировку тренировочной программы. Успешные результаты в спорте и фитнесе возможны только при правильном сочетании нагрузок и отдыха.

Читайте также: