Сердце как насос

В 1628 году английский врач В. Гарвей подсчитал массу крови, выбрасываемой сердцем в артерии в течение нескольких часов. Оказалось, что она значительно превышает массу человеческого тела. Отсюда вывод: в сердце многократно поступает одна и та же кровь, то есть сердце работает как насос.

При нормальной работе сердца объем желудочка меняется от 85 до 25 см³ (в конце систолы).

Моделируя объем желудочка сферой, можно рассчитать, что сила, развиваемая сердцем в начале систолического выброса равна 87 Н, а в конце 66 Н (соответственно давление (9,3 кПа и 16 кПа). Это означает, что сердце развивает меньшую силу при наибольшем давлении. Время систолы t_с = 0,3 с; время диастолы равно 0,7 с.

Выделим две фазы кровотока в системе «левый желудочек сердца – крупные сосуды – мелкие сосуды». Крупные сосуды рассматриваются как упругий резервуар. Это артериальная часть системы кровообращения.

Периферическая часть системы кровообращения (артериолы, капилляры) рассматривается как жесткая труба.

1-я фаза – приток крови в аорту из сердца с момента открытия аортального клапана до его закрытия. Стенки крупных сосудов растягиваются благодаря их эластичности. Часть крови резервируется в крупных сосудах, а часть проходит в мелкие сосуды (рис. 32). Ударный объем крови – объем крови, выбрасываемый желудочком сердца за одну систолу.

Рис. 32. Схематическое изображение кровотока

в крупных и микрососудах при открытом (а) и закрытом (б)

аортальном клапане

2-я фаза – это изгнание крови из крупных сосудов в мелкие после закрытия аортального клапана. Стенки крупных сосудов за счет упругости возвращаются в исходное состояние, проталкивая кровь в микрососуды. В это время в левый желудочек поступает кровь из левого предсердия. dV / dt на рисунке ‑ это скорость изменения объема сосудов.

ЛЕКЦИЯ 8