Biofyzika

5.3 Mechanická práce srdce

Srdeční sval vykonává mechanickou práci, která umožňuje distribuci krve krevním řečištěm. Práce je postupně rozptýlena do organizmu ve formě tepla, vznikajícího třením.
Střední tlak však není aritmetickým průměrem systolického a diastolického tlaku. Při normální tepové frekvenci je jeho hodnota přibližně určena vztahem Pstř = (systolický tlak + 2´ diastolický tlak)/3. Dosadíme-li za střední tlak Pstř @ 1,33.104 Pa a za objemovou rychlost průtoku V = 5 l/min = 5.10-3. (1/60) = 8,33.10-5 m3.s-1, dostáváme pro výkon levého srdce hodnotu 1,1 W. Je-li střední tlak v pravé komoře asi 20 % tlaku v levé komoře, pak při stejné objemové rychlosti průtoku krve činí výkon pravé komory asi 0,2 W a celkový výkon srdečního svalu můžeme odhadnout na 1,3 W při normální frekvenci 70 tepů za minutu. Při těžké tělesné práci převyšuje minutový srdeční výdej asi 4krát normální hodnoty a střední tlak se zvyšuje asi o 50 %, takže celkový mechanický výkon srdce dosahuje asi šestinásobku klidových hodnot.
Energetická spotřeba srdečního svalu je součtem dvou komponent. Prvá je ekvivalentní vykonané mechanické práci. Energetické nároky na druhou komponentu, tzv. vnitřní srdeční práci, vznikají tím, že srdeční svalové buňky vyvíjejí značné napětí i v těch fázích srdečního cyklu, kde se nekoná zevní srdeční práce, tj. v průběhu diastoly a izovolumické fáze systoly. Srdeční sval potřebuje energetický příkon úměrný vyvíjenému napětí nezávisle na tom, zda koná vnější práci. Druhá komponenta je tedy dána časovým integrálem svalového napětí.
Mechanická účinnost srdce, tj. poměr vykonané mechanické práce ku celkové energetické spotřebě, je velmi malá a pohybuje se v klidu kolem 3 % a i v případě zvýšené tělesné námahy, kdy podíl mechanické práce roste, nepřesahuje 15 %.
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše