Czynność mechaniczna serca (hemodynamika serca)

Układ krążenia jest niezbędny do zapewnienia następujących funkcji:

• transportowanie tlenu i substratów odżywczych do tkanek;
• usuwanie dwutlenku węgla i produktów przemiany materii ze wszystkich tkanek organizmu;
• regulacja temperatury organizmu poprzez skórną regulację przepływu krwi;
• branie udziału w reakcjach odpornościowych organizmu - transport przeciwciał, leukocytów do miejsca infekcji; transport hormonów.

Fala depolaryzacji biegnąca przez mięśniówkę przedsionków i komór powoduje ich skurcz, a faza repolaryzacji poprzedza ich rozkurcz. Skurcz i rozkurcz zarówno przedsionków, jak i komór powtarza się cyklicznie z częstością ok. 72 skurczów na minutę w spoczynku. Jeden cykl pracy serca trwa około 800 ms.

Podczas rozkurczu komór, krew napływa z przedsionków przez otwarte zastawki przedsionkowo-komorowe. Skurcz mięśniówki przedsionków wyprzedza skurcz mięśniówki komór serca, więc krew swobodnie zostaje wtłoczona do nich podczas skurczu przedsionków.

Ciśnienie skurczowe w lewej komorze jest pięciokrotnie wyższe od ciśnienia skurczowego w komorze prawej. Mimo tej różnicy ciśnień, objętość krwi wyrzucanej z komór podczas ich skurczu jest zbliżona.

Objętość wyrzutowa serca - SV (stroke volume) to objętość krwi wytłoczona przez jedną z komór serca podczas jej skurczu. U dorosłego mężczyzny objętość krwi wytłoczonej przez komorę podczas skurczu wynosi około 70-75 ml.

Objętość końcoworozkurczowa to objętość krwi znajdująca się w lewej komorze pod koniec rozkurczu. U zdrowej osoby wynosi ona 110-120 ml. Wnioskując z wyżej podanych objętości można stwierdzić, iż nie cała krew wydostaje się z komory w czasie skurczu. Wykorzystuje się to do obliczania frakcji wyrzutowej lewej komory, która jest ważną cechą kliniczną. Jest to procent objętości wyrzutowej w stuku do objętości końcoworozkurczowej. U zdrowej osoby wynosi około 70%.

Pojemność minutowa (cardiac output) to pojemność krwi wytłoczonej przez jedną z komór w czasie jednej minuty. Pojemność minutową oblicza się mnożąc objętość wyrzutową przez liczbę skurczów w czasie jednej minuty.

Przykładowo:

Objętość wyrzutowa komory w spoczynku wynosi 70 ml, więc przy 70-75 skurczach na minutę daje to wynik objętości minutowej serca równy ok. 5 l/min (70 ml x 70 skurczów/min = 5 l/min).

Objętość wyrzutowa serca jest zależna od kilku czynników, do których zalicza się między innymi: ciśnienie tętnicze, kurczliwość komór, objętość krwi w komorze na początku jej skurczu. Na częstość skurczów serca wpływa, m.in. autonomiczny układ nerwowy-współczulny, który przyspiesza czynność serca oraz przywspółczulny, który zwalnia ją.

Wskaźnik sercowy (cardiac index) to wskaźnik, który jest stosunkiem pojemności minutowej serca do powierzchni ciała. Pojemność minutowa serca w spoczynku przeliczona jest na 1 m² powierzchni ciała (ok. 3,2 l/min/m²).