сколько литров крови перекачивает сердце за всю жизнь
Сколько литров крови перекачивает сердце за всю жизнь
В клинической литературе чаще используют понятие «минутный объем кровообращения» (МОК).
В системе транспорта кислорода аппарат кровообращения является лимитирующим звеном, поэтому соотношение максимальной величины МОК, проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в условиях основного обмена дает представление о функциональном резерве сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв сердца в его гемодинамической функции. Гемодинамический функциональный резерв сердца у здоровых людей составляет 300—400 %. Это означает, что МОК покоя может быть увеличен в 3—4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв выше — он достигает 500—700 %.
Для условий физического покоя и горизонтального положения тела испытуемого нормальные величины минутного объема кровообращения ( МОК ) соответствуют диапазону 4—6 л/ мин (чаще приводятся величины 5—5,5 л/мин). Средние величины сердечного индекса колеблются от 2 до 4 л/(мин • м2) — чаще приводятся величины порядка 3—3,5 л/(мин • м2).
Рис. 9.4. Фракции диастолической емкости левого желудочка.
Поскольку объем крови у человека составляет только 5—6 л, полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК у здорового человека может увеличиваться до 25— 30 л/мин, а у спортсменов — до 30—40 л/мин.
Факторами, определяющими величину величины минутного объема кровообращения ( МОК ), являются систолический объем крови, частота сердечных сокращений и венозный возврат крови к сердцу.
Систолический объем крови. Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца, обозначают как систолический, или ударный, объем крови.
В покое объем крови, выбрасываемый из желудочка, составляет в норме от трети до половины общего количества крови, содержащейся в этой камере сердца к концу диастолы. Оставшийся в сердце после систолы резервный объем крови является своеобразным депо, обеспечивающим увеличение сердечного выброса при ситуациях, в которых требуется быстрая интенсификация гемодинамики (например, при физической нагрузке, эмоциональном стрессе и др.).
Таблица 9.3. Некоторые параметры системной гемодинамики и насосной функции сердца у человека (в условиях основного обмена) 
Величина систолического (ударного) объема крови во многом предопределена конечным диастолическим объемом желудочков. В условиях покоя диастолическая емкость желудочков сердца подразделяется на три фракции: ударного объема, базального резервного объема и остаточного объема. Все эти три фракции суммарно составляют конечно-диастолический объем крови, содержащийся в желудочках (рис. 9.4).
После выброса в аорту систолического объема крови оставшейся в желудочке объем крови — это конечно-систолический объем. Он подразделяется на базальный резервный объем и остаточный объем. Базальный резервный объем — это количество крови, которое может быть дополнительно выброшено из желудочка при увеличении силы сокращений миокарда (например, при физической нагрузке организма). Остаточный объем — это то количество крови, которое не может быть вытолкнуто из желудочка даже при самом мощном сердечном сокращении (см. рис. 9.4).
Величина резервного объема крови является одной из главных детерминант функционального резерва сердца по его специфической функции — перемещению крови в системе. При увеличении резервного объема, соответственно, увеличивается максимальный систолический объем, который может быть выброшен из сердца в условиях его интенсивной деятельности.
Регуляторные влияния на сердце реализуются в изменении систолического объема путем воздействия на сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем снижается.
У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 60 до 90 мл (табл. 9.3).
Сердечно-сосудистая система
Сердце
Круги кровообращения
Кровь, протекающую по сердечно-сосудистой системе, можно сравнить со спортсменом, который бегает на разные дистанции. Когда она проходит через малый (легочный) круг кровообращения – это спринт. А большой круг – это уже марафон. Эти круги англичанин Вильям Гарвей описал еще в 1628 году. Во время большого круга кровь разносится по всему телу, не забывая обеспечивать его кислородом и забирать углекислый газ. Во время этого «забега» артериальная кровь становится венозной.
Малый круг кровообращения отвечает за поступление крови в легкие, там кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Кровь из малого круга кровообращения возвращается в левое предсердие. Большой круг кровообращения, начинающийся в левом желудочке, обеспечивает транспорт крови по всему телу. Кровь, насыщенная кислородом, перекачивается левым желудочком в аорту и ее многочисленные ветви – различные артерии. Затем она поступает в капиллярные сосуды органов и тканей, где кислород из крови обменивается на углекислый газ. Большой круг кровообращения заканчивается небольшими венами, которые сливаются в две крупные вены (полые вены) и возвращают кровь в правое предсердие. По верхней полой вене происходит отток крови от головы, шеи и верхних конечностей, а по нижней полой вене – от туловища и нижних конечностей.
Кровеносные сосуды
Артерии
Без питательных веществ и кислорода не может обойтись ни одна клетка. Доставку их осуществляют артерии. Именно они разносят богатую кислородом кровь по всему телу. При дыхании кислород попадает в легкие. где дальше начинается доставка кислорода по всему организму. Сначала к сердцу, потом по большому кругу кровообращения ко всем частям тела. Там кровь меняет кислород на углекислый газ и затем возвращается в сердце. Сердце перекачивает ее обратно в легкие, которые забирают углекислый газ и отдают кислород, и так бесконечно. А еще есть легочные артерии малого круга кровообращения, они находятся в легких и по ним кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом поступает в легкие, где и происходит газообмен. Затем эта кровь по легочным венам возвращается в сердце.
Кровь с углекислым газом и продуктами обмена веществ из капилляров попадает сначала в вены, а по ним движется к сердцу. Клапаны, которые есть почти у всех вен, делают движение крови односторонним.
Еще в малом круге кровообращения есть так называемые легочные вены. По ним кровь, богатая кислородом течет от легких к сердцу.
Человеческое сердце: удивительные факты
Сердце человека
– это удивительный орган, которого матушка природа наградила безмерным трудолюбием и безграничной выносливостью. Стук сердца сопровождает человека на протяжении всей его жизни. Сердцебиение учащается при общении с любимым человеком или при радостном событии. А при горе наше сердце болит вместе с нашей душой.
Когда сердце отдыхает
Многие привыкли думать, что наше сердце трудится без отдыха в течение всей нашей жизни. Однако это далеко не так. Если сравнить промежуток времени, необходимый для одного удара сердца с промежутком времени между ударами, то выясняется первый интересный факт. Дело в том, что для того, чтобы вытолкнуть одну порцию крови в кровеносные сосуды нашего организма сердцу нужно примерно 0,43 секунды. Это время складывается из времени движения крови внутри самого органа (0,1 секунда) и времени изгнания крови в аорту (0,33 секунды). В этот короткий промежуток времени сердце находится в состоянии напряжения, оно трудится. После одного сокращения наступает период покоя, который длится примерно 0,57 секунды. В это время сердечная мышца полностью расслаблена.
Сердце здорового человека сокращается с частотой примерно 70-75 ударов в одну минуту или 100 000 раз в сутки. Если сложить все промежутки за одну минуту, когда сердце находится в состоянии сокращения, то получится 25,8 секунд. В расслабленном состоянии сердечная мышца находится 34,2 секунды. При сложении времени работы и отдыха сердца в течение суток, выходит, что оно работает всего 10 часов 19 минут и 12 секунд, остальное время (13 часов 40 минут и 48 секунд) оно отдыхает.
Эти несложные расчёты раскрывают тайну уникальной работоспособности человеческого живого мотора: природа позволила сердцу отдыхать до того, как оно устанет. Иначе просто не может быть. Ведь длительный отдых сердца, необходимый для утоления усталости, погубил бы человека.
Какие объёмы крови перекачивает человеческое сердце
Такой объём крови перекачивается при спокойной работе сердца. При нагрузке минутный объем крови может возрастать до 30 литров, но работать долго в таком темпе наше сердце не может.
Скорость движения выбрасываемой сердцем крови составляет 1,6 км/час, а расстояние, через которое сердце прогоняет кровь за сутки, составляет 90 тысяч километров. Чтобы вообразить такое расстояние, можно сравнить его с длинною экватора Земного шара, которая составляет приблизительно 40 тысяч километров.
При одном ударе сердца, совершается работа, выполнив которую можно поднять предмет массой 200 г на высоту 1 метра. За 1 месяц сердце выполнит работу, с помощью которой можно поднять человека со средним весом на гору Джомолунгмы. А это высочайшая точка нашей планеты.
Сколько сердце потребляет энергии и кислорода
Энергии, которую расходует наш живой мотор в течении суток хватит, чтобы проехать на легковом автомобиле 32 километра. Если бы было возможно собрать энергию сердца за всю человеческую жизнь, то на таком автомобиле можно было бы доехать до Луны и вернуться обратно.
Для совершения таких «трудовых подвигов» нашему сердцу необходимо 90 миллилитров чистого кислорода в минуту (при том, что на нужды всего организма необходимо примерно 2,5 литра кислорода в минуту). В сутки сердце потребляет примерно 130 литров кислорода, а за год – 47 тысяч литров.
Сколько литров крови перекачивает сердце за всю жизнь
Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов, и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на 2 предсердия и 2 желудочка. Форма сердца не одинакова у разных людей.
Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем, другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трёхосного эллипсоида.
1. Сердце среднего взрослого человека совершает примерно:
2,5 млрд –– в течение жизни.
2. Кухонный кран должен быть открыт полностью на протяжении 45 лет, чтобы вылить количество воды, равное объёму крови, перекачанной сердцем за человеческую жизнь средней продолжительности.
3. Объём крови, перекачанной сердцем, может варьироваться в широком диапазоне: от 5 до 30 л в минуту.
4. Каждый день сердце вырабатывает столько энергии, сколько нужно машине, чтобы проехать 32 км. Количество такой энергии за всю жизнь эквивалентно той, которую необходимо машине, чтобы съездить на Луну и обратно.
5. Так как сердце вырабатывает собственные электрические импульсы, то оно может продолжать работу даже тогда, когда отделено от тела, до тех пор, пока будет получать достаточное количество кислорода.
6. Сердце начинает биться через четыре недели после зачатия и не останавливается до самой смерти.
7. Частота сердечных сокращений (пульс) у плода примерно в 2 раза больше, чем у взрослых (140 ударов в минуту). К тому времени, как возраст плода составляет 12 недель, его сердце перекачивает уже 28 л крови в день.
8. Новорождённый ребёнок имеет примерно одну чашку крови.
9. Сердце обеспечивает кровью почти все 75 трлн клеток организма. Кровоснабжение отсутствует только в роговицах глаз.
10. За жизнь средней продолжительности сердце перекачивает около 5,7 млн л крови.
11. Распределение крови в организме происходит таким образом:
5 % находится в сердце;
15––20 % поступает в мозг и ЦНС;
12. Стук сердца происходит тогда, когда захлопываются сердечные клапаны.
13. Когда тело находится в состоянии покоя, для крови необходимо:
всего 6 сек. для того, чтобы дойти от сердца к лёгким и обратно;
всего 8 сек. для того, чтобы добраться до мозга и обратно;
16 сек. для того, чтобы достичь пальцев и вернуться.
14. Древние египтяне считали, что сердце и другие основные органы можно по своей воле перемещать внутри тела.
15. Платон считал, что мышление зарождается в мозге, а страсти — в сердце (имеются в виду органы).
16. Французский врач Рене Лаэннек (1781––1826 гг.) изобрёл стетоскоп, когда почувствовал, что прижимать ухо к груди пациенток со слишком большим размером бюста неудобно.
17. Врач Эразистрат из острова Хиос (304––250 гг. до н. э.) был первым, кто предположил, что сердце функционирует, как насос.
18. Гален утверждал, что сердце само производит кровь. Однако открытие Уильямом Харви системы кровообращения в 1616 году показало, что в организме существует ограниченное количество крови и она движется по кругу.
20. Женское сердце обычно бьётся быстрее мужского: мужское совершает примерно 70 ударов в минуту, а женское — 78.
Понятие о сердечно-сосудистой системе и движении крови
Сердце человека, как впрочем, и других живых существ, населяющих нашу планету — это насос, созданный Природой для того, чтобы перекачивать в сосудах организма кровь.
Сердце состоит из полых камер, заключенных в стенки из плотной и мощной мускулатуры. В камерах содержится кровь. Стенки, постоянно сокращаясь, находясь в непрерывном движении, обеспечивают перемещение, продвижение крови по всей огромной сети сосудов тела, именуемой сосудистой системой. Без такого насоса, направляющего и придающего ускорение потоку крови, существование организма невозможно. Даже у мельчайших, прозрачных моллюсков, даже у рыб, живущих постоянно в водной среде, т.е. в невесомости, сердце выполняет свою постоянную рутинную работу. Без сердца — нет жизни, и недаром человечество тысячелетиями считало сердце центром и источником всех жизненных сил и эмоций. Испокон веков люди поклонялись сердцу, видя в нем Божественное начало.
При всем своем гениальном устройстве (абсолютного аналога ему создать пока не удалось), сердце — это всего лишь мышечный насос. Но прежде, чем перейти к его строению, без понимания которого будет неясно, что такое «врожденный порок», скажем вкратце о том, как устроена вся система, на вершине правления которой находится сердце.
Сердечно-сосудистая система
Анатомически сердечно-сосудистая система включает в себя сердце и все сосуды тела, от самых крупных (диаметром 4–6 сантиметров у взрослых), впадающих в него и отходящих от него, до самых мелких, диаметром всего несколько микрон. Это гигантская по площади сосудистая сеть, благодаря которой кровь доставляется ко всем органам и тканям тела и оттекает от них. Кровь несет с собой кислород и питательные вещества, а уносит — отработанные отходы и шлаки
Постоянная циркуляция крови в замкнутой системе и есть кровообращение. Очень просто представить его себе в виде цифры 8, не имеющей ни начала, ни конца, или в виде математического знака, обозначающего бесконечность. В центре этого знака, в месте пересечения линий — только в одном — находится сердце, работой своей обеспечивая постоянное движение крови по кругу. У всех млекопитающих и у человека кругов кровообращения два: большой и малый («легочный»), и, как в цифре 8, они соединяются и переходят друг в друга. Соответственно, и у сердца — основного и единственного насоса, который приводит в кровь движение, есть две половинки: левая («артериальная») и правая («венозная»). В нормальном сердце эти половины внутри сердца между собой не сообщаются, т.е. между ними нет никаких отверстий.
Каждая из половин, левая и правая, состоят из двух камер: предсердия и желудочка. Соответственно, сердце включает в себя четыре камеры: правое предсердие, правый желудочек, левое предсердие и левый желудочек. Внутри этих камер находятся клапаны, благодаря постоянному ритмичному движению которых поток крови может двигаться только в одном направлении.
Давайте теперь представим себе, что мы — маленькая частица этого потока, и пройдем, как в водном слаломе на байдарке, через все ущелья и пороги сердечно-сосудистой системы. Нам предстоит очень сложный путь, хотя он и совершается очень быстро.
Наш маршрут начнется в левом предсердии, откуда мы, окруженные частицами яркой, оксигенированной (т.е. насыщенной кислородом) крови, только что прошедшей легкие, рвемся вниз, через открывшиеся ворота первого на нашем пути — митрального клапана и попадем в левый желудочек сердца. Поток развернет нас почти на 180 градусов и направит вверх, а оттуда, через открывшийся шлюз аортального клапана мы вылетим в главную артерию тела — восходящую аорту. От аорты будут отходить много ветвей, и по ним мы можем уйти в сосуды шеи, головы, мозга и верхней половины тела. Но этот путь короче, а мы сейчас пройдем более длинным. Проскочив изгиб аорты, именуемый ее дугой, уйдем вниз, по аорте. Не будем сворачивать ни в многочисленные межреберные артерии, ни ниже — в артерии почек, желудка, кишечника и других внутренних органов. Устремимся вниз по аорте, пройдем ее деление на подвздошные артерии и попадем в артерии нижних конечностей. После бедренных артерий наш путь будет все уже и уже. И, наконец, достигнув сосудов стопы, мы обнаружим, что дальше сосуды становятся очень мелкими, микроскопическими, т.е. видимыми только в микроскоп. Это — капиллярная сеть. Ею заканчивается артериальная система в любом органе, в который бы мы свернули. Тут — конец. Дальше проходят только частицы крови — эритроциты, чтобы отдать тканям кислород и питательные вещества, необходимые для жизни клеток. А наше судно через мельчайшие сосуды капиллярной сети пройти уже не сможет.
Перетащим свою байдарку на другую сторону, куда собирается темная, уже отдавшая кислород, венозная кровь, или в венозную часть капиллярной сети. Здесь поток будет более спокойным и медленным. На пути будут встречаться шлюзы в виде клапанов вен, которые не дают крови вернуться назад. Из вен ног мы попадем в вены подвздошной зоны, в которые будут впадать многочисленные притоки венозной крови от тазовых органов, кишечника, печени, почек. Наконец, вены станут широкими и вольются в сердце, в ту часть его правой половины, которая называется правым предсердием. Отсюда мы вместе с темной венозной кровью через шлюз трехстворчатого клапана попадем в правый желудочек. Поменяв направление у его верхушки, поток выбросит нас в легочную артерию через ее клапан. Далее легочная артерия делится на две больших ветви (правую и левую) и по ним кровь попадает в оба легких. До сих пор мы путешествовали по большому кругу кровообращения, а теперь — по малому кругу.
По легочной артерии мы попадаем в легкие, в их сначала крупные, потом средние, потом — мельчайшие сосуды капиллярной сети легких. В них произойдет «газообмен» — накопленный венозной кровью углекислый газ выделится через мельчайшие легочные мешочки-альвеолы, а кислород будет захвачен красными кровяными тельцами — эритроцитами — из вдыхаемого нами воздуха, и кровь, оттекающая из легких, станет артериальной. Мысленно обойдя капиллярную сеть легких, мы попадем в поток артериальной крови, окажемся в легочных венах и — в левом желудочке, из которого мы начинали свой путь. Продолжительность нашего плавания была всего 3–4 секунды, а двигателем крови и нашей байдарки было сердце.
Говоря более прозаическим языком, правые отделы сердца «замкнуты» на малый круг кровообращения. Правое предсердие принимает кровь из двух больших вен — верхней и нижней полых вен, и еще из одной крупной вены — собственно самого сердца. Правый желудочек выталкивает венозную кровь в легкие.
Левые отделы сердца «замкнуты» на большой круг кровообращения. Левое предсердие принимает из легочных вен окисленную, богатую кислородом кровь. Левый желудочек выталкивает артериальную кровь в аорту и в венечные артерии (артерии самого сердца), а дальше она по большому кругу доставляется всему организму.
В самом кратком виде схема нашего путешествия выглядит так:
левое предсердие — левый желудочек — аорта и коронарные артерии сердца — артерии органов и тела — артериальная капиллярная сеть — венозная капиллярная сеть — венозная система органов и тела — правое предсердие — правый желудочек (все это — большой круг кровообращения) — легочные артерии — капиллярная сеть легких — альвеолы — венозная система легких — легочные вены — левое предсердие (это малый круг кровообращения).