Це продовження циклу статей про серце і кровообіг. Сьогодні - про роботу серця. Для кращого засвоєння зберемо разом найцікавішу інформацію з кількох предметів: нормальної фізіології, патологічної фізіології, фармакології і кардіології.
Напевно, кожен пам'ятає зі школи, що серце людини складається з 4 окремих камер. двох передсердь і двох шлуночків. Щоб уявити приблизний розмір вашого власного серця, стисніть кисть в кулак і прикладіть до грудей. Скорочення камер серця називається систоли. а розслаблення - діастоли (ці терміни потрібно запам'ятати, вони будуть використовуватися далі).
Без скорочення шлуночків в звичайних умовах людина не зможе прожити більше 6 хвилин. А чи можна жити без скорочення передсердь? Можна, і не один рік. Наприклад, при миготливої аритмії м'язові волокна передсердь скорочуються безладно і хаотично. Передсердя не скорочуються як одне ціле і не женуть кров у шлуночки. Ефективність роботи серця знижується, але досягнення сучасної кардіології дозволяють жити далі, не стаючи інвалідом. Правда, все життя доведеться приймати таблетки, але це менше зло.
Будова серця дорослої людини (малюнок з www.ebio.ru).
Для скорочення міокарда потрібен електричний імпульс, правильний іонний баланс всередині і поза клітиною (іони Ca, Na, K), поживні речовини і кисень.
іонний баланс
Високий рівень іонів К + здатний викликати зупинку серця в діастолу. Це використовується при операціях на відкритому серці для його зупинки. Розчини, що викликають зупинку серця, називаються кардіоплегічним (слово «плегия» означає параліч). У нормі організм регулює рівні іонів за допомогою нирок. При нирковій недостатності рівень калію може небезпечно змінюватися в обидві сторони.
Використання кисню серцем
Особливості серця: маючи масу всього 0.5% маси тіла (300-400 г і вище), серце отримує 5% всього кровотоку (тобто в 10 разів більше!), При цьому споживаючи 10% всього кисню. використовуваного організмом. Таке високе споживання кисню відбувається тому, що серце навіть у спокої використовує 60-75% кисню, що надходить з кров'ю, і цей показник (КУК. Коефіцієнт утилізації кисню) не збільшується при навантаженні. Для порівняння: інші тканини забирають лише 40-45% кисню крові в спокої і 60-70% при навантаженні. Таким чином, серце споживає великі обсяги кисню і «вичавлює» з артеріальної крові максимум. Споживання кисню - його саме «слабка ланка».
Коли ж серце відпочиває, якщо воно працює все життя? Серце відпочиває в діастолу. Саме під час діастоли відбувається кровопостачання міокарда. При занадто високій частоті серцевих скорочень (ЧСС) ефективність роботи серця знижується, тому що через коротких діастоли шлуночки не встигають наповнитися кров'ю, а міокард не встигає отримувати артеріальну кров.
Енергетичний обмін серця
Відомо, що клітини головного мозку харчуються тільки глюкозою, тому при різкому падінні рівня глюкози в крові настає гіпоглікемічна кома. Міокард серця більш «всеїдний». У спокої м'язові клітини серця споживають переважно вільні жирні кислоти і недоокислені продукти обміну, що виводяться клітинами інших органів: молочну кислоту і кетонові тіла. Така невимогливість до «їжі» підвищує надійність роботи серця.
При навантаженні, коли потреба серця в енергії значно зростає, воно починає активно використовувати глюкозу. Глюкоза в енергетичному плані більш вигідний продукт, оскільки на 1 моль кисню утворюється на 14% більше АТФ, ніж при окисленні жирних кислот. Іншими словами, серцю вигідніше харчуватися глюкозою, ніж жирними кислотами. Для здорових людей це байдуже, а ось для хворих на стенокардію та інфаркт міокарда має важливе значення. У 1961 році був запатентований препарат триметазидин (предуктал ™), який блокує останню реакцію окислення жирних кислот, тим самим зрушуючи обмін речовин в міокарді в сторону розщеплення глюкози. Це знижує потребу серця в кисні, що важливо для хворих. Висока ефективність триметазидину доведена клінічними дослідженнями, правда, дія препарату настає не відразу, а через кілька тижнів.
Для довідки: 70% енергії серце витрачає на скорочення міокарда, 10% - на оновлення клітин, решта - на переміщення іонів Ca 2+ (15%) і Na + / K + (5%) проти градієнта концентрації.
Як згадувалося вище, чим більше кальцію в клітині, тим вище сила скорочення. Але це вимагає більше енергії і, відповідно, більше кисню, що несприятливо для хворих на стенокардію. В медицині використовуються препарати, які знижують надходження кальцію в клітини. Вони називаються блокатори кальцієвих каналів (= антагоністи кальцію), сюди відноситься верапаміл. Верапаміл полегшує стан хворих на стенокардію.
резерви серця
У стані спокою за 1 скорочення кожен шлуночок викидає 65-70 мл крові (це називається ударний обсяг. УО). При навантаженні ударний обсяг зростає в 3 рази до 100-190 мл.
Частота серцевих скорочень (ЧСС) у спокої дорівнює 60-80 в хвилину у дорослих і 120-160 у новонароджених, знижуючись у міру дорослішання. ЧСС може збільшуватися при навантаженні в 3-4 рази. Вважається, що максимально допустима ЧСС для людини дорівнює 220 мінус вік в роках. Тобто в 50 років максимальна ЧСС дорівнює 220. 50 = 170. Для занять фізкультурою оптимальна ЧСС дорівнює 60-70% від максимальної, тобто для 50 років - від 170 x 0.6 = 102 і до 170 x 0.7 = 119 в хвилину. При заняттях спортом необхідно орієнтуватися на своє самопочуття і пам'ятати, що тривала тренирующая навантаження для серця краще, ніж коротка.
Хвилинний обсяг кровотоку [МОК (л / хв) = УО (л) x ЧСС (в хв)] в спокої і при навантаженні ви зможете порахувати самостійно.
Закони роботи серця
Перш ніж перейти до законів роботи серця, доречно згадати, навіщо воно взагалі потрібне. Головна функція серця - насосна (перекачувати кров). Стан, коли насосна функція серця знижується, називається серцевою недостатністю. Серцева недостатність буває гострою і хронічною, а також ліво-і
правошлуночкової. Лівошлуночкова серцева недостатність характеризується застоєм крові в малому колі кровообігу, тобто в легенях (задишка - головний симптом, в легких чутні вологі хрипи, а хворі не можуть лежати і змушені сидіти: в такій позі їх страждання полегшуються). При правошлуночкової серцевої недостатності у хворих розвиваються набряки на стопах і гомілках (головний симптом), збільшення печінки, набухання шийних вен і т. Д.
Гостра серцева недостатність, наприклад, через інфаркт міокарда, частіше буває ізольованою (ліво- або правошлуночкової). Хронічна серцева недостатність (ХСН) зазвичай змішана (залучаються обидва шлуночка).
Отже, закони роботи серця:
1) закон Франка-Старлінг. сила скорочення волокон міокарда прямо пропорційна початкової величині їх розтягування (= переднавантаження). Іншими словами, чим більше заповнений шлуночок кров'ю, тим сильніше він скорочується. Зрозуміло, що закон справедливий тільки в певному діапазоні розтягування. При надмірному розтягуванні закон Франка-Старлінг перестає працювати.
Практичний висновок із закону Франка-Старлінг: в лікуванні серцевої недостатності обов'язково застосовують сечогінні засоби, які знижують обсяг циркулюючої крові і, відповідно, перед навантаженням.
Цікаво, що серце незалежно від нирок здатне регулювати об'єм циркулюючої крові, виділяючи в кров передсердний натрійуретичний гормон (= атріопептід). Атріопептід посилює виділення солі та води з сечею. З практики роботи на швидкій: при виникненні нападу миготливої аритмії у хворих значно збільшується сечовиділення.
2) феномен Анрепа. сила скорочень серця тим вище, чим вище опір току крові на виході з шлуночків. Тобто сила скорочення прямо пропорційна післянавантаження (артеріального тиску в аорті і легеневій стовбурі).
Практичний висновок: досвід роботи на швидкої переконує, що найлегше лікувати гостру серцеву недостатність, пов'язану з високим артеріальним тиском. Знизиш тиск - і хворому відразу стає легше, а симптоми зникають. І навпаки, вкрай важко допомагати хворому з низьким артеріальним тиском. У цьому випадку лікування нагадує ходіння по лезу бритви, і необхідно застосовувати всі свої знання і досвід.
3) сходи Боудича. чим вище ЧСС, тим сильніше скорочення серця. Це обумовлено тим, що іонні мембранні насоси під час короткої діастоли не встигають видаляти кальцій з клітки, і він там накопичується. А як ми знаємо, чим більше кальцію, тим сильніше скорочення.
З практики: хворі, описуючи напад надшлуночкової тахікардії з ЧСС 140-220 за хвилину, кажуть, що серце б'ється так сильно, що майже «вискакує з грудей».
Як оцінюють скоротність міокарда. Одним з показників скоротливості міокарда є фракція викиду (ФВ), яку визначають на ехокардіографії. Вона дорівнює відношенню ударного об'єму до об'єму шлуночка в кінці діастоли і вимірюється у відсотках. Фракція викиду показує, яку частину крові виганяє шлуночок при скороченні. У нормі ФВ дорівнює 55-70% і може знижуватися до 20-25% при дилатаційною кардіміопатіі (серце значно збільшується в розмірах, а його стінки стоншуються і нагадують ганчірку).
Зв'язок ЧСС з диханням і температурою
Оскільки серцево-судинна і дихальна системи виконують загальну функцію (доставляють кисень до тканин і клітин), то вони багато в чому працюють злагоджено. У нормі на 1 дихальний цикл (вдих-видих-пауза) припадає близько 4 скорочень серця. Залежно від індивідуальних особливостей цей параметр може коливатися від 1: 3,5 до 1: 5.
При зростанні температури тіла на кожен градус ЧСС збільшується на 10 ударів в хвилину. Досвідчений лікар може по пульсу приблизно оцінити температуру хворого. Збільшення ЧСС пов'язане з прискоренням хімічних реакцій. Може закінчитися сумно ситуація, коли з високою температурою захворіє стара людина, у якого багато хронічних хвороб, а резерви серцево-судинної системи відсутні. Саме з цих причин щеплення від грипу рекомендується робити в першу чергу дітям, літнім людям і хворим з хронічними захворюваннями.
Регуляція ритму серця нервовою системою
Діяльність серця регулюється вегетативною нервовою системою. тобто ви не можете управляти свої серцем (виняток - деякі йоги). Симпатична нервова система активізується під час стресу, рухової активності, а парасимпатична - в спокої.
Симпатична нервова система за допомогою адреналіну і норадреналіну збільшує ЧСС, скоротність, збудливість і провідність міокарда. Парасимпатична - навпаки, зменшує, виділяючи ацетилхолін через закінчення блукаючого нерва (nervus vagus. Звідси «вагусні проби», про них нижче). У спокої тонус парасимпатичної нервової системи переважає: якщо перерізати всі нерви до серця, то ЧСС зросте.
Ефекти адреналіну і норадреналіну збільшують роботу серця, його потреба в кисні і ризик аритмій. Саме тому в кардіології широко застосовуються бета 1 адреноблокатори. які блокують ефекти адреналіну на серце. Відомо, що ряд захворювань серцево-судинної системи призводить до тахікардії (збільшення ЧСС). Оскільки частота серцевих скорочень пов'язана з частотою дихання, такі хворі також мучаться задишкою і в підсумку викликають швидку або дільничного лікаря. Після прийому бета-блокаторів ЧСС нормалізується, і хворим стає легше. Про один бета-блокаторів з назвою пропранолол я писав в раніше в темі, як правильно складати іспити.
Обзидан - торгова назва пропранололу.
Деякі рефлекси парасимпатичної НС:
- рефлекс Гольця. механічне подразнення області сонячного сплетіння викликає різке уповільнення ЧСС, аж до зупинки серця. Саме з цієї причини в спорті заборонені удари в живіт.
- рефлекс Данини-Ашнера. уповільнення ЧСС і зниження артеріального тиску при натисканні на очні яблука. Спостерігається у людини через 5-6 сек після початку натискання і триває 20-60 сек після його припинення.
- вагусні проби (напружитися, покашляти, облити обличчя холодною водою, натиснути на очні яблука, викликати блювоту) застосовуються самими пацієнтами для зняття нападу надшлуночкової тахікардії. У ряді випадку бувають ефективними, особливо викликання блювоти (2 пальця в рот з натисканням на корінь язика). Якщо зняти напад самостійно не вдається, хворі викликають швидку. Надмірно захоплюватися вагусних пробами не варто: в науці описані окремі випадки, що закінчилися смертельним результатом після роздратування блукаючого нерва.
Звертаю увагу, що серцеві препарати не можна приймати без консультації лікаря. Багато ліків взаємно підсилюють дію один одного і можуть викликати серйозні порушення (наприклад, верапаміл і бета-блокатори здатні заблокувати поширення електричних імпульсів по серцю), що нічим хорошим не закінчиться. Багато бета-блокатори, блокуючи ефекти адреналіну на бронхи, звужують їх, що погіршує стан хворих з дихальною патологією. Самолікування тут небезпечно! Підбирати препарати повинен лікар, а не сусідка по палаті.
(Клінічні особливості роботи серця)
Здорове серце без проблем працює все життя ще й тому, що в нормі дотримується правильна послідовність і своєчасність скорочень камер серця. Спершу одночасно передсердя, потім одночасно шлуночки. Однак бувають порушення ритму серця:
1) передсердя не скорочуються як єдине ціле. Замість цього хаотично скорочуються окремі волокна міокарда передсердь. Таке буває при миготливої аритмії. що створює передумови для прискореного розвитку хронічної серцевої недостатності (ХСН). Миготлива аритмія зустрічається у половини пацієнтів з ХСН.
2) шлуночки серця теж можуть скорочуватися не одночасно (це називається шлуночкова діссінхронія). Наприклад, при блокаді ніжки пучка Гіса збудження поширюється по міокарду неприродним шляхом. Систола подовжується, а ефективність скорочення міокарда падає, тому що через неправильне проведення збудження різні ділянки міокарда шлуночків скорочуються в різний час. Чим більше маса міокарда і нижче фракція викиду (ФВ) лівого шлуночка, тим гірше прогноз при ХСН. В останні роки використовується СРТ - серцева ресинхронізує терапія. приводиться за допомогою хірургічної імплантації бівентрікулярной (для 2 шлуночків) електрокардіостимуляторів. СРТ відновлює правильну роботу серця, зменшує навантаження на нього і потреба в кисні, знижує частоту госпіталізацій і смертність хворих.
Матеріал був корисний? Поділіться посиланням: