Влияние положения тела на размеры желудочков сердца — динамика сердечно-сосудистой системы

Сердце и сосуды

Влияние положения тела на размеры желудочков сердца - динамика сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система человека замкнутая. Это означает, что кровь перемещается только по сосудам и отсутствуют какие-либо полости, куда кровь изливается. Благодаря работе сердца и разветвленной системе сосудов, каждая клетка нашего организма получает кислород и питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности.

Обратите внимание на устоявшееся название — сердечно-сосудистая система. На первое место выносится именно сердечная мышца, которая выполняет важнейшую функцию. Мы переходим к изучению этого уникального органа.

Сердце

Раздел медицины, изучающий сердце, носит название кардиология (от др.-греч. καρδία — сердце и λόγος — изучение). Сердце — полый мышечный орган, сокращающийся с определенным ритмом в течение всей жизни человека.

Снаружи сердце покрыто околосердечной сумкой — перикардом. Состоит из 4 камер: 2 желудочков — правого и левого, и 2 предсердий — правого и левого. Запомните, что между желудочками и предсердиями находятся створчатые клапаны.

Между правым предсердием и правым желудочком расположен трехстворчатый (трикуспидальный) клапан, между левым предсердием и левым желудочком — двустворчатый (митральный) клапан.

В сердце кровь движется однонаправленно: из предсердий в желудочки, благодаря наличию створчатых (атриовентрикулярных) клапанов (от лат. atrium — предсердие и ventriculus — желудочек).

От левого желудочка отходит самый крупный сосуд человека — аорта, диаметром 2.5 см, кровь в которой течет со скоростью 50 см в секунду. От правого желудочка отходит легочный ствол. Между левым желудочком и аортой, а также правым желудочком и легочным стволом находятся полулунные клапаны.

Мышечная ткань сердца представлена одиночными клетками — кардиомиоцитами, обладающими поперечной исчерченностью.

Сердце обладает особым свойством — автоматией: изолированное от организма сердце продолжает сокращаться без внешних воздействий.

Это связано с наличием в толще мышечной ткани особых клеток — пейсмекерных (клетки водителя ритма, атипичные кардиомиоциты), которые сами периодически генерируют нервные импульсы.

В сердце имеется проводящая система благодаря которой возбуждение, возникшее в одной части сердца, постепенно охватывает другие части. В проводящей системе выделяют синусный, атриовентрикулярный узлы, пучок Гиса и волокна Пуркинье. Именно благодаря наличию этих проводящих структур сердце способно к автоматии.

Сердечный цикл

Работа сердца заключается в последовательно сменяющих друг друга трех фазах:

  • Систола предсердий (от греч. systole — сжимание, сокращение)
  • Длится 0,1 сек. В эту фазу предсердия сокращаются, их объем уменьшается, и кровь из них поступает в желудочки. Створчатые клапаны в период этой фазы открыты, полулунные — закрыты.

  • Систола желудочков
  • Длится 0,3 сек. Створчатые (атриовентрикулярные) клапаны закрываются, чтобы не допустить обратного тока крови в предсердия. Мышечная ткань желудочков начинает сокращаться, их объем уменьшается: открываются полулунные клапаны. Кровь изгоняется из желудочков в аорту (из левого желудочка) и легочный ствол (из правого желудочка).

  • Общая диастола (от греч. diastole — расширение)
  • Длится 0,4 сек. В диастолу полости сердца расширяются — мышцы расслабляются, полулунные клапаны закрываются. Створчатые клапаны открыты. В эту фазу предсердия наполняются кровью, которая пассивно поступает в желудочки. Затем цикл повторяется.

Мы уже разобрали сердечный цикл, однако я хочу акцентировать ваше внимание на некоторых деталях. В общей сложности один цикл длится 0,8 сек. Предсердия отдыхают 0,7 секунд — во время систолы желудочков и общей диастолы, а желудочки отдыхают 0,5 секунд — во время систолы предсердий и общей диастолы. Благодаря такому энергетически выгодному циклу, сердечная мышца мало утомляется при работе.

Частоту сокращений сердца (ЧСС) можно измерить с помощью пульса — толчкообразных колебаний стенок сосудов, связанных с сердечным циклом. Средняя частота пульса в норме — 60-80 ударов в минуту. У спортсмена ЧСС реже, чем у нетренированного человека. При больших физических нагрузках ЧСС может возрастать до 150 уд/мин.

Возможны изменения сердечного ритма в виде его чрезмерного урежения или учащения, соответственно выделяют: брадикардию (от греч. βραδυ — медленный и καρδιά — сердце) и тахикардию (от др.-греч. ταχύς — быстрый и καρδία — сердце). Брадикардия характеризуется урежением пульса до 30-60 уд/мин, тахикардия — выше 90 уд/мин.

Регуляторный центр деятельности сердечно-сосудистой системы лежит в продолговатом и спинном мозге. Парасимпатическая нервная система замедляет, а симпатическая нервная система ускоряет ЧСС. Оказывают влияние также гуморальные факторы (от лат. humor — влага), главным образом гормоны: надпочечников — адреналин (усиливает работу сердца), щитовидной железы — тироксин (ускоряет ЧСС).

Сосуды

К тканям и органам кровь движется внутри сосудов. Они подразделяются на артерии, вены и капилляры. В общих чертах мы обсудим их строение и функции. Хочу заметить: если вы считаете, что по венам течет венозная, а по артериям — артериальная кровь, вы ошибаетесь. В следующей статье вы найдете конкретные примеры, опровергающие это заблуждение.

По артериям кровь течет от сердца к внутренним органам и тканям. Они обладают толстыми стенками, в составе которых имеются эластические и гладкие мышечные волокна. Давление крови в них наиболее высокое, по сравнению с венами и капиллярами, в связи с чем они и имеют вышеуказанную толстую стенку.

Изнутри артерия выстлана эндотелием — эпителиальными клетками, которые образуют однослойный пласт тонких клеток. Благодаря наличию гладких мышечных клеток в толще стенки, артерии могут сужаться и расширяться. Скорость кровотока в артериях примерно 20-40 см в секунду.

Большей частью артерии несут артериальную кровь, однако нельзя забывать об исключениях: от правого желудочка по легочным артериям к легким идет венозная кровь.

По венам кровь течет к сердцу. По сравнению со стенкой артерии, в венах меньше эластических и мышечных волокон. Давление крови в них небольшое, поэтому стенка вен тоньше, чем у артерий.

Характерный признак вен (который вы всегда заметите на схеме) наличие внутри вены клапанов. Клапаны препятствуют обратному току крови в венах — обеспечивают однонаправленное движение крови. Скорость кровотока в венах около 20 см в секунду.

Только представьте: вены поднимают кровь от ног к сердцу, действуя против силы тяжести. В этом им помогают вышеупомянутые клапаны и сокращения скелетных мышц. Вот почему очень важна физическая активность, противопоставленная гиподинамии, которая вредит здоровью, нарушая движение крови по венам.

Преимущественно в венах находится венозная кровь, однако нельзя забывать об исключениях: к левому предсердию подходят легочные вены с артериальной кровью, обогащенной кислородом после прохождения легких.

Самые мелкие кровеносные сосуды — капилляры (от лат. capillaris — волосяной).

Их стенка состоит из одного слоя клеток, что делает возможным газообмен и обменные процессы различными веществами (питательными, побочными продуктами) между клетками, окружающими капилляр, и кровью в капилляре.

Скорость движения крови по капиллярам самая низкая (по сравнению с артериями, венами) — составляет 0,05 мм в секунду, что необходимо для процессов обмена.

Суммарный просвет капилляров больше, чему у артерий и вен. Они подходят к каждой клетке нашего организма, именно они являются связующим звеном, благодаря которому ткани получают кислород, питательные вещества.

По мере прохождения крови по капиллярам, она теряет кислород и насыщается углекислым газом. Поэтому на картинке выше вы видите, что поначалу кровь в капиллярах артериальная, а затем — венозная.

Гемодинамика

Гемодинамикой называют процесс циркуляции крови. Важным показателем является кровяное давление — давление, оказываемое кровью на стенки кровеносных сосудов. Его величина зависит от силы сокращения сердца и сопротивления сосудов. Различают систолическое (в среднем 120 мм. рт. ст.) и диастолическое (в среднем 80 мм. рт. ст.) артериальное давление.

Систолическое артериальное давление подразумевает давление в кровеносном русле в момент сокращения сердца, диастолическое — в момент его расслабления.

При физической нагрузке и стрессе артериальное давление повышается, пульс учащается. Во время сна артериальное давление снижается, как и частота сердечных сокращений.

Уровень артериального давления — важный показатель для врача. Артериальное давление может быть повышено у пациента с болезнью почек, надпочечников, поэтому крайне важно знать и контролировать его уровень.

Повышение артериального давления, к примеру 220/120 мм рт. ст. врачи называют артериальной гипертензией (от греч. hyper — чрезмерно; говорить гипертония не совсем верно, гипертония — повышенный тонус мышц), а понижение, например до 90/60 мм. рт. ст. будет называться артериальной гипотензией (от греч. hypo — под, внизу).

Все мы, вероятно, хотя бы раз в жизни испытывали ортостатическую гипотензию — снижение уровня артериального давления при резком подъеме из положения сидя или лежа. Сопровождается легким головокружением, однако может приводить и к обмороку, потере сознания. Ортостатическая гипотензия может (в рамках нормы) проявляться у подростков.

Существует нервная регуляция гемодинамики, заключающаяся в действии на сосуды волокон симпатической нервной системы, которая сужает сосуды (давление повышается), парасимпатической нервной системы, которая расширяет сосуды (давление соответственно понижается).

На просвет сосудов оказывают действия также гуморальные факторы, распространяющиеся через жидкие среды организма. Ряд веществ оказывает сосудосуживающие действие: вазопрессин, норадреналин, адреналин, другая часть оказывает сосудорасширяющее действие — ацетилхолин, гистамин, окись азота (NO).

Заболевания

Атеросклероз (греч. athḗra — кашица + sklḗrōsis — затвердевание) — хроническое заболевание артерий, возникающее в результате нарушения в них обмена жиров и белков. При атеросклерозе в сосуде формируется холестериновая бляшка, которая постепенно увеличивается в размерах, приводя в итоге к полной закупорке сосуда.

Бляшка суживает просвет сосуда, уменьшая количество крови, протекающей по нему к органу. Атеросклероз нередко затрагивает сосуды, которые питают сердце — коронарные артерии.

В этом случае болезнь может проявляться болями в сердце при незначительных физических нагрузках.

Если атеросклероз затрагивает сосуды головного мозга — у пациента ухудшается память, концентрация внимания, когнитивные (интеллектуальные) функции.

В какой-то момент атеросклеротическая бляшка может лопнуть, в этом случае происходит невероятное: кровь начинает сворачиваться прямо внутри сосуда, ведь клетки реагируют на разрыв бляшки, как на повреждение сосуда! Образуется тромб, который может закупорить просвет сосуда, после чего кровь полностью перестает поступать к органу, который этот сосуд кровоснабжает.

Такое состояние называется инфаркт (лат. infarcire — «начинять, набивать») — резкое прекращения кровотока при спазме артерии или закупорке. Инфаркт выражается в омертвлении тканей органа вследствие острого недостатка кровоснабжения. Инфаркт головного мозга называют — инсульт (лат. insultus — нападение, удар).

Влияние спортивных нагрузок ⚽ на сердце | ПрофМедЛаб

Влияние положения тела на размеры желудочков сердца - динамика сердечно-сосудистой системы

Под влиянием существенных физических нагрузок скелетные мышцы человека меняются, становятся массивней, и сердце как мышечный орган тоже изменяется, потому что с большей скоростью должно давать больший объём крови, обеспечивая всем клеткам адекватное питание и газообмен. Профессиональный и серьёзный любительский спорт с огромными регулярными нагрузками оказывают особенно выраженное влияние на сердечно-сосудистую систему.

Как сердце реагирует на спортивные нагрузки

При максимальной спортивной нагрузке сердце сокращается более двухсот раз, перекачивая более 30 литров крови в минуту.

Стараясь облегчить колоссальную кардиальную работу, организм эффективнее распределяет кровь, снижая сопротивление сосудистых стенок, расширяя сосуды скелетных мышц и раскрывая дополнительные — коллатеральные сосуды, до того находившиеся в спавшемся состоянии.

Тем не менее, даже при таком значимом компенсаторном уменьшении притока крови сердце работает на грани запредельных возможностей.

Под влиянием нагрузок сердце изменяет свою конфигурацию — ремоделируется для обеспечения жизнеспособности всех органов при интенсивной нагрузке.

Морфологические — биологические изменения подправляют электрофизиологию миокарда, то есть возникновение электрического потенциала для сокращения камер сердца и их расслабления.

У четырёх из десяти профессиональных спортсменов запись ЭКГ, отражающая электрофизиологические характеристики сердца, от нормальной электрокардиограммы отличается высотой и глубиной зубцов.

С течением времени, но до того пройдёт никак не меньше двух-трёх лет регулярных спортивных занятий, сердце приспособится к постоянным чрезмерным для обычного организма нагрузкам, чтобы скелетные мышцы были способны развить силу, недоступную нетренированному человеку.

«Правильное» сердца спортсмена

Сердце спортсмена так и обозначают как «спортивное». Различают адаптированное к высоким нагрузкам сердце, адекватно обеспечивающее работу организма, и сформированное избыточными для миокарда нагрузками патологическое спортивное сердце. Происходит увеличение толщины стенки — массы миокарда, увеличиваются полости желудочков и предсердий, но происходит это по-разному.

Физиологическое или «правильное» спортивное сердце само лучше питается за счёт расширения собственной коронарной сети капилляров и повышенного образования новых сосудов.

Большая толщина стенок позволяет эффективно и усиленно сокращать их и расслаблять, вследствие высокой эластичности и значимых запасов энергии в кардиомиоците — клетке миокарда.

Полости предсердий и желудочков увеличиваются для принятия с последующим выбросом большего объёма крови во время спортивной нагрузки.

Разные виды спорта меняют конфигурацию сердца по-своему, всё зависит от того, в каком темпе двигается спортсмен.

У всех спортсменов увеличена толщина миокарда желудочков, но при всех динамичных и «беговых» видах спорта, в том числе велосипедном и плавании, растёт объём внутренней полости желудочков.

Желудочки равномерно крупные — толстые стенки соответствуют большому внутреннему объёму, что необходимо для увеличенного и усиленного выброса крови.

При «стоячих» видах, например, борьба и тяжёлая атлетика, чрезмерно повышается артериальное давление, и при нормальном размере полости желудочка стенка его утолщена, из-за чего визуально желудочек выглядит неравномерно увеличенным: стенка толстая, а внутренняя полость небольшая.

При гребных видах спорта идёт чередование динамичной и статичной нагрузки, поэтому и изменения миокарда средние между двумя основными вариантами. Отражаются на конфигурации правильного спортивного сердца и расовые особенности, максимальная выраженность конфигурации отмечается у спортсменов негроидной расы, поэтому они самые быстрые и выносливые.

В покое правильное сердце спортсмена работает в экономном режиме с малым числом сокращений — 40–60 в минуту, потребность его в кислороде снижается, фаза расслабления (диастола) превышает фазу сокращения (систола), скорость кровотока падает — артериальное давление снижено. Такой своеобразный анабиоз сердечной мышцы, целью которого является полноценный отдых, чтобы в решающую минуту всю себя отдать на беспрецедентную по интенсивности работу.

Патологическое спортивное сердце

В США ведут специальный регистр, где каждый третий день отмечают смерть спортсмена, и преимущественно гибнут футболисты — своеобразный американский футбол «густо замешан» на регби.

У нас такого учёта нет, но все случаи гибели широко освещаются прессой, российские спортсмены явно погибают много реже.

Причиной их смерти становится, как правило, патологическое спортивное сердце, которое формируют бессистемные запредельные нагрузки, допинг, тренировки на фоне банальных инфекций и, конечно, генетические особенности.

Масса и толщина стенок сердца в этой ситуации тоже больше нормы, но из-за отставания роста коронарных капилляров от увеличения непосредственно миокарда его питание нарушается.

Мышца менее эластична, поэтому страдает сократительная способность и, следовательно, невозможно максимальное расслабление в покое. Растёт объём не только желудочков, выбрасывающих кровь, а и принимающих кровь предсердий.

Объём сердца увеличен, но гораздо больше, чем надо бы — больше 1200 кубических сантиметров.

Так же сердце редко сокращается, возникает брадикардия. Она может быть более выраженной, то есть менее 40 сокращений за минуту, особенно ночью, что приводит к выраженному кислородному голоданию мозга.

При нормальном спортивном сердце спортсмен никак не ощущает замедленное сердцебиение, когда брадикардия сопровождается клиническими симптомами, то это уже не обычная адаптация сердца к высоким нагрузкам, а патологическое состояние. Снижение артериального давления ниже 100/60 мм рт.ст.

в такой ситуации тоже не приспособление организма, а реакция на болезненные изменения.

Такие разные гипертрофии

Проявления здорового спортивного сердца и патологического схожи, но здоровая сердечная гиперфункция прерывиста, характеризуется снижением в период вне тренировки и соревнований, тогда как патологическая гиперфункция постоянна и со временем становится необратимой. Патологическое сердце всегда находится в работе, потому что всегда должно преодолевать свою скрытую слабость. Всё это обозначают как нарушение приспособления сердца к нагрузкам — дезадаптация, что может привести к внезапной смерти.

Спортсмен не ощущает перехода от физиологического спортивного сердца к патологическому, он просто становится менее работоспособным, легко устаёт и почти не восстанавливается при отдыхе, возможны приступы головокружение во время тренировок. В процессе обследования выявляют утолщение сердечной мышцы при недостаточности её расслабления в фазу диастолы, это уже свидетельствует о болезни — начальной бессимптомной кардиомиопатии.

Страдает не только сократительная функция, но и образование электрического потенциала для реализации сокращений — нарушается ритмичность. Нарушения сердечного ритма проявляются несвоевременными ударами, неправильным пульсом или просто потерей сознания.

При отдыхе от тренировок нарушения ритма проходят, но изменения сердечной мышцы остаются.

Постепенно сердечная мышца замещается рубцами, превращая желудочки сердца в слабо сокращаемые рубцовые мешки, с большим трудом «гоняющие» кровь, прогрессирует сердечная недостаточность.

Гипертрофия миокарда, как заболевание сердца, и патологическое спортивное сердце имеют сходство, но при болезни сердца гипертрофия нужна для компенсации анатомического или функционального дефекта, к примеру, клапанного порока.

При спортивном сердце гипертрофия необходима для реализации мышечных усилий, то есть не имеет подоплёкой дефект.

Тем не менее, при любой по причине патологической гипертрофии сначала нарушается клеточный обмен, затем изменяется структура миокарда с образованием рубцов, и наконец, страдает функция сердца.

Когда запрещается большой спорт

Изменения миокарда при высоких физических нагрузках неизбежны, нормальная гиперфункция мобилизует все физиологические ресурсы сердца, при наличии каких-то анатомических дефектов сердца и сосудов, нагрузки на миокард не просто суммируются, а нарастают в геометрической прогрессии. При незамеченном пороке сердца или артериальной гипертонии, гиперфункция сердца непрерывна, отдыха сердцу нет, как это происходит при здоровом спортивном сердце, и очень быстро развивается кардиомиопатия на фоне обострения хронического заболевания.

Обострения хронических заболеваний сердца, вовремя не диагностированных, не относят к патологическому спортивному сердцу, потому что их не спорт сформировал, а природа человека, а спорт только выявил и обострил.

В большой спорт совершенно оправданно не допускаются люди, страдающие клапанными и другими врождёнными пороками и заболеваниями сердца и сосудов, с нарушениями сердечного ритма, нарушениями конфигурации сердца, потому что такое сердце не способно переносить избыточные нагрузки и может остановиться.

Заболевания сердца и сосудов серьезно угрожают здоровью и даже жизни человека. Периодические медосмотры призваны вовремя выявить болезнь, чтобы не пришлось запоздало бороться с последствиями. Консультация кардиолога дает возможность держать здоровье под контролем. 
Для записи на консультацию к кардиологу звоните по телефону +7 (495) 308-39-92.

Знай об организме
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: