Адекватная физическая нагрузка обеспечивает оптимальное функционирование сердечно-сосудистой системы и высокие функциональные резервы сердца. В то же время кровоснабжение самого сердца не превышает 5 % общего количества выталкиваемой крови. При интенсивной физической работе этот показатель возрастает в 3–4 раза. Количество крови, выбрасываемое каждым желудочком во время систолы, составляет от 70 до 100 мл. Этот показатель также увеличивается при физической нагрузке.
Средняя масса сердца взрослого человека составляет 300–320 г (0,5 % массы тела), в то же время в покое сердце потребляет около 25–30 мл кислорода (O2) в минуту – около 10 % общего потребления O2 в покое. При интенсивной мышечной деятельности потребление 02 сердцем возрастает в 3–4 раза. В зависимости от нагрузки коэффициент полезного действия (КПД) сердца составляет от 15 до 40 %. Напомним, что КПД современного тепловоза достигает 14–15 %. Кровь течет из области высокого давления в области низкого давления.
Артериальное давление (АД) – давление, развиваемое кровью в артериях, важнейший показатель деятельности сердечно-сосудистой системы в целом. Стабильность АД поддерживается многими механизмами гомеостаза. Максимальное давление во время систолы называется систолическим давлением, минимальное во время диастолы – диастолическим, разница между ними составляет пульсовое давление. У человека традиционно АД исследуют с помощью манометра, поэтому его выражают в миллиметрах ртутного столба (в настоящее время существует множество модификаций аппаратов для определения АД). Для измерения АД нижнюю треть плеча оборачивают надувной резиновой манжетой аппарата, в которую накачивают воздух. Для выпуска воздуха служит клапан, поэтому можно установить давление на любом уровне и измерить его с помощью манометра, соединенного с манжетой.
Измерение следует производить после пятиминутного отдыха. За 30 мин до процедуры не надо есть, заниматься физкультурой, пить кофе, алкоголь, курить. При измерении лучше сидеть, опираясь спиной на спинку стула, стопы должны находиться на полу, для руки необходим упор, предварительно следует опорожнить мочевой пузырь. Нижний край манжеты аппарата должен находиться на 2–2,5 см выше локтевого сгиба, стетоскоп устанавливается в локтевой ямке в зоне прохождения плечевой артерии. Воздух в манжету нагнетается на 30 мм рт. ст. выше момента исчезновения пульса на лучевой артерии, после этого воздух медленно выпускается. Появление звуков показывает систолическое давление, момент исчезновения звуков соответствует диастолическому давлению.
Давление следует измерять два раза с интервалом в 2–3 мин, после чего вычислить среднее значение. У человека в возрасте от 20 до 40 лет систолическое давление составляет 100–120 мм рт. ст., диастолическое-70-80 мм рт. ст. (рис. 3).
Рис. 3. Измерение кровяного давления непрямым методом (по Зильбернаглю и Лангу)
Ценный совет! Каждый человек старше 40 лет должен регулярно измерять артериальное давление. В возрасте от 40 до 50 лет – 2–3 раза в неделю, от 50 до 70 лет – ежедневно, старше 70 лет – 2–3 раза в день. АД необходимо измерять в одно и то же время: предпочтительно утром после сна, в 15–16 часов и в 20–22 часа.
Колебания кровотока, связанные с систолой и диастолой, создают пульсовую волну. Частота сердечных сокращений (пульса) у взрослого человека в условиях покоя составляет от 60 до 80 ударов в одну минуту. Пульс исследуется путем простого прощупывания лучевой артерии в области лучезапястного сустава, при этом обращают внимание на частоту пульса, его ритм (ритмичный, аритмичный), высоту (высокий, низкий), напряжение (твердый, мягкий). Частота пульса зависит от физической работы и эмоционального состояния, высота – от ударного объема, напряжение – от артериального давления.
У человека частота сердечных сокращений в минуту составляет в возрасте 1 года – около 125 уд./мин, в 2 года – 105, в 3 года – 100, в 4 – 97, в возрасте от 5 до 10 лет – 90, с 10 до 15–75–78, с 15 до 50–70, с 50 до 60–74, с 60 до 80 лет – 80 уд./мин. Несколько любопытных цифр: в течение суток сердце бьется около 108 000 раз, в течение жизни – 2 800 000 000-3 100 000 000 раз; через сердце проходит 225–250 млн л крови.
Общий объем крови в сосудах у мужчин составляет в среднем 75–77 мл/кг массы тела (около 5,4 л), у женщин – 65 мл/кг (около 4,5 л). У взрослого человека лишь около 9 % всей крови находится в сосудах малого круга кровообращения, около 84 % – в сосудах большого круга кровообращения и около 7 % – в полостях сердца.
Заболевания сердечно-сосудистой системы
Наиболее распространенная причина смерти людей – сердечно-сосудистые заболевания. Их называют «убийца № 1». От них в развитых странах умирает практически столько же людей, сколько от рака, гриппа, воспаления легких, СПИДа и в результате несчастных случаев (вместе взятых). В США во всех войнах XX в. (Первой и Второй мировых войнах, в Корее и во Вьетнаме) погибло более 600 тыс. человек, а в течение 1987 г. от сердечно-сосудистых заболеваний – 966 тыс.! Впечатляющие цифры. С каждым годом эта цифра увеличивается. Главная причина заболеваемости и смертности – атеросклероз и его последствия. Бытует мнение, что болезни сердца и сосудов поражают лишь пожилых. Это совсем не так. В России около 25 % умирающих от «убийцы № 1» – это люди, не достигшие пенсионного возраста.
Важно
Несомненной причиной многих сердечно-сосудистых заболеваний, в частности атеросклероза и ишемической болезни сердца, является высокий уровень холестерина в крови.
Холестерин (в переводе с греч. «твердая желчь») подобен воску: он выпадает в осадок и прилипает к стенкам кровеносных сосудов. Холестерин – это жир (липид, стерол), который содержится в крови, клетках, тканях тела человека, особенно много его в нервной ткани, где он является электроизолятором. Холестерин входит в состав всех клеточных мембран, образует основу многих гормонов. В обмене холестерина участвуют многие витамины (С, пиридоксин, циано-кобаламин, фолиевая кислота), полиненасыщенные жирные кислоты. Содержание холестерина в крови составляет 3,6–6,0 ммоль/л. Предельно допустимым считается 6,0 ммоль/л.
Холестерин переносится особыми частицами – липопротеидами. ЛПНП (липопротеиды низкой плотности) переносят холестерин из печени в ткани и оставляют часть его в стенках кровеносных сосудов, в результате чего образуются атерогенные бляшки. Таким образом, холестерин ЛПНП является вредным, «плохим» холестерином (в дальнейшем мы используем для наглядности этот термин), его содержание должно быть менее 3,3 ммоль/л. ЛПОНП (липопротеиды очень низкой плотности, 0,04-0,72 ммоль/л) также «плохой» холестерин. Он превращается в ЛПНП. ЛПВП (липопротеины высокой плотности, 1,03-1,95 ммоль/л) переносят холестерин от тканей в печень, где он «утилизируется». ЛПВП – полезный, «хороший» холестерин.
Для человека не столь важно общее количество холестерина в крови, сколько соотношение его содержания в ЛПНП и ЛПВП. Это связано с тем, что «плохой» холестерин постоянно проникает в стенки сосудов и может быть извлечен только «хорошим» холестерином. В норме это соотношение близко к единице. В растениях холестерин отсутствует, в них имеются фитостерины, в продуктах животного происхождения, жирах, печени, яйцах, молочном жире и т. д. содержание холестерина велико.
Атеросклероз
Атеросклероз вызван сужением просвета артерий в результате отложения на внутренней поверхности стенки артерии холестерина (холестериновые бляшки), разрастаний соединительной ткани в стенке, уплотнением стенки, потерей артериями эластичности и сужением просвета вплоть до закупорки. Это приводит к ухудшению или прекращению кровоснабжения органа. При атеросклерозе часто в просвете суженных артерий образуются тромбы (кровяные сгустки). Обычно поражаются аорта, коронарные сосуды (питающие сердце), сосуды мозга, нижних конечностей, почек; у мужчин – сосуды половых органов. Частота заболеваний атеросклерозом в развитых странах – в среднем 150: 100 000, чаще болеют мужчины (соотношение мужчин и женщин – 5:1).