Том 2 (1128362), страница 67
Текст из файла (страница 67)
в результате которого сократимость миокарда возрастает независимо от исходного растяжения. С этим положительным инотропным эффектом мы уже сталкивались (с. 464). Повышеиве сократимости сердца (положительный внотроииый эффект) и циаграммы работы сердца. На диаграммах работы левого желудочка (рис. 19.33) приспособление к физической нагрузке, описанное в предыдущем подразделе, проявляется в смещении кривой изоволюметрических максимумов вверх и в соответствующем увеличении наклона кривой сок- Янко Шлаен (Библиотека Рогов) Ц а1аъаааацуапбеп.гы Ц Пынппуап)со.нв.пэ ГЛАВА 19.
ФУНКЦИЯ СЕРДЦА 491 Спортсмен Взрослый Новорожд- енныйй Масса сердца 20г вайакнз ииойзрдй капилляры Рнс. 19.34. Схема развития нормального сердца и сердца спортсмена. Увеличенпе размеров сердца связано с удлинением н утолщением отдельных клеток миокарда. В сердце взрослого человека на каждую мышечную клетку приходится примерно один капилляр: у новорожденного же относительная плотность капилляров ниже (ло ЦлхЬзсЬ д. Кйл. 1Д1эсЬ1„ 021 (1951)) ния предсердий, что также способствует более быстрому наполнению желудочков. Таким образом, когда под влиянием симпатических нервов частота сокрашений сердца повышается примерно до 150 ударов в 1 мин, наполнение желудочков обычно существенно не падает.
Значение механизма Франка — Старлннга в условиях работы сердца )п з)Н1. Ведущая роль симпатической системы в регуляции сердечного выброса не исключает того, что в определенных условиях на него влип)от и другие факторы. Так, если наполнение сердца изменяется, а общая активность организма пе поеысиаепжя, деятельность сердца регулируется в зависимости от конечнодиастолического объема, т.
е. в соответствии с механизмом Франка — Старллнга. Так осуществляется, в частности, координация выброса обоих желудочков. Поскольку желудочки сокращаются с одинаковой частотой, их выбросы могут согласовываться друг с другом только путем взаимного приспособления ударных объемов. Саморегуляторные механизмы включаются также при перемене положения тела, сопровождающейся изменением венозного возврата (при горизонтальном положении тела ударный объем больше, чем при вертикальном), резком увеличении объема циркулирующей крови (при переливаниях) и повьппеннн периферического сопротивления.
Эти механизмы действуют н шрают большую роль при фармаколо- гической блокаде симпатической нервной системы В-симпатолнтиками. Показатели (индексы) сократнмости (максимальная скорость прироста давления и фракцпя выброса). Благодаря положительному инотропному действию симпатических нервов сердце способно прн неувеличенном конечнодиастолнческом объеме либо выбрасывать больший ударный объем, либо выбрасывать прежний ударный объем против повышенного давления. Такое же влияние оказывают на кардиодинамику повышение внеклеточной копцеюпрации Саз+, введение сердечных гликозидов, а также павыигепие частоты сокращений сердца.
Действие всех этих факторов сходно в том, что онн вызывают увеличение работы сердца независимо от его исходного растяжения, иными словами, они повышают его сократимосп. В том случае, если ударный объем или максимальное систолическое давление увеличивается по механизму Франка — Старлннга (в результате возрастания диастолического наполнения), сократнмасть не повышается (положипкльпого ипотропного эффекта нет).
Как указывалось выше, изменения сократнмости можно выявить путем анализа кривых на графике давление — объем (рис. 19.33). Однако сами эти кривые можно построить лишь по данным, полученным в условиях эксперимента, после хирургической препаровки. Для получения данных о сократнмости сердца ш з(пц (в частности, сердца человека) необходимо использовать другие показатели.
К ним относится, например, максимальная скорость прироста давления (с)Р/1Ы „) во время периода иэоволгамегпрического сокращения, которую можно измерить прн помощи внутрнсердечных катетеров. У человека она равна 1500 — 2000 мм рт. ст./с, или 200- 265 кПа/с. Использование этого показателя з качестве ннлексз сократнмастн теоретически основано на том, чта агенты, оказывающие положительное ннотропное действие прн данном уровне нсходного растяжения миокарда, увеличивают не только силу изометрических сокращений, но также ыакснызяьную скорость (Ъ' ) нзотоннческого укорочения сократнтельного элемента.
Здесь У „относится по определению к крайнему случаю сокращения с пастнагруэкай, когад величина нагрузки стремится к нулю (см. выше). Прн жтзрзстзннн скорости укорочения сократнтельнога элемента Будет Более быстро растягиваться н последовательно соединенный с ннм эластический элемент; следовательно, увеличится скорость прироста давления нрн нзоволюмстрнческом сокрашении. Именно поэтому данный показатель нснолъзуют в качестве индекса сакратныостн (3, 1О). Для оценки сократнмосгн сердца зо время периода иэгпаяил используют так называемую фракнню выброса- отношение ударного объема (УО) к конечнаднасголнческому объему (КДО) (с. 490).
Эта величина показызает, какая часть внутрнсерлечнога объема крови выбрасывается прн снстоле. В норме у человека в состоянии лакая ана 492 Янко шлама 4Библиотека РогггОа) В а!ачааайнуапаех.го Ц пггр:нуапнолпэ.лэ ЧАСТЬ Ч. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ колеблется от 0,5 ло 0,7 (т. е. 50 — 7054). Фракцию выброса обычно измеряют путем эхокардяографяя (с. 484). Приспособление сердца к длительной физической нагрузке Гипертрофия. Все рассмотренные выше регуляторные процессы позволяют сердцу быстро приспосабливатъся к кратковременным изменениям нагрузки. Прн периодическом либо длительном повышении нагрузки на сердце в нем происходят структурные изменения, в результате которых оно увеличиваегся — гипертрофируется г185. В качестве примера можно привести увеличение сердца у бегунов на длинные дистанции (с. 490).
Масса сердца у них может достигать 500 г (у нетренированных людей она равна 300 г; рис. 19.34). При гипертрофии сердца, постоянно работающего под нагрузкой, сначала равномерно увеличиваются длина и толщина миокардиальных волокон, но число их остается постоянным (рис. 19.34, внизу). При этом объем полостей серлца неизбежно увеличивается. В результате для развития прежнего давления требуется в соответствии с законом Лапласа (с. 480) уже большее напряжение стенок сердца. Однако, поскольку мышечная масса при гипертрофии миокарда возрастает, сила, прихолягцаяся на единицу площади поперечного сечения стенки сердца, остается практически неизменной.
Из этого следует, что, хотя сердце спортсмена вмещает больший объем крови, ему не приходится развивать дополнительное напряжение для того, чтобы создать давление. Этим гипертрофия отличается от острого расширения сердца. Гипертрофия сердца исчезает через несколько недель после того, как спортсмен перестает тренироваться. Если масса гипертрофированного сердца достигает критического уровня (около 500 г), то начинают увеличиваться не только размеры волокон, но и их количество.
Такое состояние называют гвперплазией. Пателвгячеекяе язмеяеяяя сердца. Пря постоянной перегрузке отдельных камер сердца гипертрофируются только этя камеры. Обычно это происходит лишь пря патологических процессах. Можно выделить два вида таких прислособятельяых изменений. Если имеется только нагрузка давлением, то вначале гипертрофия сердца яе сопровождается существенным расширением его полостей (напрнмер, гипертрофия левого желудочка лря аоргвльном стеяоэе). Однако в том случае, когда серлцу приходится совершать дополнительную работу лля выброса повышенного абъема, наряду с пшертрофней наблюдается расширение полостей (например, гипертрофия и лилатацяя левого желудочка лри недостаточности аорталъного клапана). Приспособительные структурные изменения миокарда, направленные на компенсацию этих пороков, ограничены.
По мере увеличения радиуса сердечных волокон растет н диффузионное расстояние между цятоплаэмой этих волокон и капиллярами (рнс. 19.34), что чревато нарушением оксигенации серлца. Если сильная патология сохраняется в течение некоторого времени, может возникнуть сердечная недостаточность. 19.6. Энергетика сокращения сердца В предыдуших разделах с различных позиций рассматривалась робота сердца. Теперь мы обратимся к количественной стороне этого вопроса и более подробно разберем процессы, отвечающие за снабжение сердца энергией (191. Прежде всего рассмотрим расход энергии при деятельности сердца.
Мощность и работа сердца Виды работы сердца. Работа есть произведение силы и расстояния. Единицей работы является джоуль (1 джоуль = 1 нъютон-1 метр, сокращенно Н м). Эта формула применима, в частности, к работе, совершаемой скелетной мышцей при укорочении и поднимании груза на определенную высоту (работа = вес груза х высота). Работа сердца в конечном счете также связана с укорочением волокон и развитием усилия. Однако в данном случае происходит не поднятие груза, а перемешенне определенного объема крови (У) против сопротивления, создающегося за счет давления (Р). При этом совершается работа по перемещению объема против давленая, равная Р Ч. К этой величине следует прибавить работу по сообщению крови ускореник эта работа затрачивается на то, чтобы придать инертной массе (т) крови достаточно высокую скорость (ч).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
