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 02 в минуту – около 10 % общего потребления 02 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 %. КПД современного тепловоза достигает 14–15 %. Сердце человека работает эффективнее тепловоза!
Биоэлектрическая активность сердца регистрируется с помощью электрокардиографии, полученная кривая называется электрокардиограммой (ЭКГ). Впервые ЭКГ была записана 1887 г. А. Уоллером. В начале XX века В. Эйнтховен разработал прибор для точной регистрации небольших колебаний электрических потенциалов – струнный гальванометр. Эйнтховен предложил также три точки тела, на которые следует накладывать электроды. В 1924 г. Эйнтховену была присуждена Нобелевская премия «за открытие механизма электрокардиограммы». Нормальная ЭКГ состоит из нескольких зубцов и комплекса колебаний, который Эйнтховен назвал Р, QRS и Т. Небольшой зубец Р отражает электрическую активность предсердий, а быстрый высокоамплитудный комплекс QRS и более медленный зубец Т – электрическую активность желудочков (рис. 1.27).
Рис. 1.27. Нормальная ЭКГ человека, полученная путем биполярного отведения от поверхности тела в направлении длинной оси сердца (по Г. Антони)
Итак, кровь течет из области высокого давления в области низкого давления. Артериальное давление (АД) – это давление, развиваемое кровью в артериях. Это важнейший показатель, отражающий деятельность 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 ртутного 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 с помощью ручной резиновой груши накачивают воздух. Для выпуска воздуха служит клапан, поэтому можно установить давление на любом уровне и измерить его с помощью манометра, соединенного с манжетой. Стетоскоп накладывают на кожу передней локтевой области в зоне прохождения плечевой артерии. В результате нагнетания воздуха в манжету плечевая артерия сдавливается. Затем медленно открывают клапан, воздух начинает выходить из нее, и поэтому давление в манжете уменьшается. Когда оно становится ниже систологического, кровь проходит через артерию, и начинают прослушиваться короткие четкие звуки, пульсовые удары – определяется систологическое давление. Давление в манжете, при котором звуки пульсовых ударов вновь быстро исчезают, соответствует диастолическому (рис. 21 на цв. вклейке). У человека в возрасте от 20 до 40 лет систолическое давление составляет 100–120 мм рт. ст., диастолическое – 70–80 мм рт. ст.
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 человека зависит от физической работы и эмоционального состояния, высота – от ударного объема, напряжение – от артериального давления. Общий объем крови в сосудах человека 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 ссрдца.
Лимфоидная система (органы кроветворения и иммунной системы)
Одним из основных условий существования человека является способность организма сопротивляться внедрению инфекции или других чужеродных веществ. Эту функцию выполняет защитная система.