Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Во время диастолы объем каждого желудочка возрастает в среднем до 110–120 мл. Этот объем известен как конечно-диастолический. После систолы желудочков объем крови уменьшается примерно на 70 мл — так называемый систолический (ударный) объем сердца. Остающийся после завершения систолы желудочков конечно-систолический объем составляет 40–50 мл.

При увеличении силы сокращений сердце выбрасывает значительно больше крови; дополнительную порцию выбрасываемой при этом крови называют резервным объемом. Часть крови, остающейся в желудочке после максимального его сокращения, называется остаточным объемом. Резервный и остаточный объемы составляют примерно по 30–40 мл. Общая емкость желудочка колеблется в пределах 123–230 мл и зависит от отношения ее к 1 м2 поверхности тела (в среднем 39 мл/м2).

Отношение ударного объема к конечно-диастолическому называют фракцией выброса. Она обычно равна 0,5–0,7 (50–70%).

При поступлении в сердце большого количества крови во время диастолы конечно-диастолический объем желудочков может возрасти и до 150–180 мл. Суммарное возрастание конечно-диастолического объема и уменьшение конечно-систолического объема могут увеличить ударный объем сердца вдвое по сравнению с нормой.

Минутный объем сердца. Количество крови, выбрасываемой желудочком сердца в минуту, является одним из важнейших показателей функционального состояния сердца и называется минутным объемом (МО) сердца или сердечным выбросом. Он одинаков для правого и левого желудочков.

Минутный объем равен произведению ударного объема (УО) на частоту сокращений (ЧСС) в минуту:

МО = УО × ЧСС. (22.1)

Когда человек находится в состоянии покоя, МО равен 4–5 л.

Изменение минутного объема кровотока при работе. Систолический и минутный объемы кровотока — величины непостоянные; значения изменяются в зависимости от того, в каких условиях находится организм и какую работу он совершает. При мышечной работе происходит увеличение минутного объема до 25–30 л.

Преднагрузка и постнагрузка. Преднагрузка для сокращающегося сердца — величина конечно-диастолического давления, создаваемая наполнением желудочка. Постнагрузка работающего сердца — давление в артерии, выходящей из желудочка.

Сердце получает энергию, необходимую для совершения своей работы, главным образом за счет окислительного фосфорилирования. В этом отношении миокард принципиально отличается от скелетных мышц, которые при кратковременных нагрузках могут в значительной мере покрывать свои энергетические потребности за счет процессов анаэробного окисления (анаэробного гликолиза). О значении окислительных процессов для сердца говорит обилие в клетках миокарда митохондрий — органелл, содержащих ферменты окисления.

Среди потребляемых сердцем веществ значительную долю занимают свободные жирные кислоты. Сердце в отличие от скелетных мышц способно использовать молочную кислоту (лактат).

Макроэргические фосфаты. Метаболическое расщепление различных веществ сопровождается образованием АТФ — непосредственного источника энергии для сокращений сердца. Содержание АТФ в миокарде составляет 4–6 мкмоль/г.