Депздрав назвал самые полезные упражнения для укрепления сердца

Утверждение, что физические нагрузки полезны для сердца, сегодня никого не удивляет. Но какую лучше нагрузку выбрать и как ее контролировать? Советами поделилась Марина Ростиславовна Макарова, ведущий научный сотрудник Центра медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины ДЗМ.

«Самое доступное физическое упражнение для тренировки сердца – это ходьба. Во время ходьбы работают те мышцы тела, которые выполняют функцию мышечного насоса и облегчают работу сердца по продвижению сердца по сосудам. Человек начинает дышать глубоко и более ритмично, а размеренные движения руками дополнительно улучшают работу и равномерную вентиляцию легких», – объяснила Марина Макарова.

Также она посоветовала ходить в комфортном темпе, до появления легкого утомления. «Тренировки в ходьбе лучше выполнять в утреннее-дневное время суток, через 1,5 часа после еды, но не позже 5 часов вечера. Чтобы добиться результата начинать ходьбу надо с двух раз в неделю, постепенно довести до пяти раз. Если вы наблюдаетесь у врача, то вам по пульсу подсчитают нагрузку, которую можно выполнять, на которую нужно ориентироваться во время тренировки», – рассказала эксперт.

Во время ходьбы можно делать остановки на 3–5 минут, для того чтобы выполнить несколько дыхательных упражнений.

• Ноги на ширине плеч, руки на поясе. Развести руки в стороны – вдох, опустить руки вниз, наклониться вперед, расслабить руки и покачать ими – выдох. Повторить упражнение 5 раз.
• Ноги на ширине плеч, руки на поясе. Прогнуться – вдох; наклониться с поворотом туловища в сторону, касаясь ладонью противоположного бедра, выдох. Повторить упражнение 4 раза в каждую сторону.
• Ноги на ширине плеч, руки к плечу. Прогнуться назад, локти в стороны, отвести ногу назад, поставить на носок – вдох. Локти соединить перед грудью, опустить подбородок на грудь, приставить ногу – выдох. Повторить упражнение 5 раз.

Если обстоятельства не позволяют заниматься на улице, то хороший эффект можно достигнуть, выполняя упражнения дома.

• Стоя, руки вдоль туловища. Ходьба на месте с подъемом бедра, не отрывая пальцев ступни ног от пола, энергично сгибая ноги в коленях. Во время ходьбы помогайте движениями рук. Если стоять на месте затруднительно, можно руки поставить на пояс.
• Сидя на стуле, ноги согнуты в коленях, перед собой, в упоре на всю ступню. «Велосипед» одной ногой вперед и назад на 4 счета. По 3 раза в каждую сторону, поочередно каждой ногой.
• Сидя на крае стула, руки на поясе. Поворот туловища в сторону с отведением прямой руки, ладонь кверху, следить глазами за положением руки – вдох. Вернуться в исходное положение – выдох. По 4 раза в каждую сторону.

Для профилактики заболеваний сердца важны упражнения для руки и кисти. Выполнять их можно в любом положении тела, вместе или независимо от других упражнений.

• Прижать локти к туловищу под прямым углом в локтевом суставе, пальцы сжать в кулак. Круговые движения кулаком по 6 раз внутрь и наружу. Расслабить руки, встряхнуть кисти. Сделать 3 подхода.
• Согнуть руки, соединить ладони, потереть интенсивно ладони до появления тепла.
• Соединить пальцы в замок, положить на грудь. Потянуться ладонями от себя – вдох, вернуться в исходное положение – выдох. Повторить 4 раза, расслабить руки.

Вытянуть одну прямую руку вперед, другой рукой помассировать руку от кисти до плеча. Расслабить руки, покачивая ими вперед назад. Повторить массаж другой руки.

Эти непродолжительные упражнения не способны заменить ходьбу, но выполняя их 3–4 раза в день, они могут облегчить неприятные ощущения в руках, спине, уменьшить отеки ног.

«Сердце и сосуды не любят покоя и очень хорошо отзываются на регулярные нагрузки, поэтому каждому человеку, который проводит много времени в сидячем положении просто необходимо найти время для занятий», – порекомендовала Марина Макарова.

Пять упражнений, которые помогут поддержать сердце

Начинать эти упражнения нужно постепенно

Фото: Михаил ФРОЛОВ

Кардиологи говорят, что они почти никогда не встречали среди своих пациентов дирижеров. А все потому, что они каждый день тренируют мускулатуру грудного отдела позвоночника. Поэтому физиологи настоятельно рекомендуют всем людям старше 35 лет начать делать простые упражнения, которые помогут поддержать сердце — наполнят его кислородом и укрепят сосуды.

Начинать эти упражнения нужно постепенно — по 10 подходов каждый в первый день и постепенно наращивать, доведя до 50 повторов.

1. Мельница

Ноги на ширине плеч, руки прижаты к бокам. Медленно начинайте вращать ими вдоль тела — вперед-вверх-назад-вниз, постепенно наращивая темп.

Фото: Анна ЛАТУХОВА

2. Жим гантелей

Для начала подойдут самые легкие гантели — по полкило. Если таких дома нет, наполните две поллитровых бутылки водой. Ноги на ширине плеч, руки с бутылками опущены впереди. Неторопливо начните поднимать гантели перед собой, доведя до уровня груди, прижмите к себе.

Фото: Анна ЛАТУХОВА

3. Полусолнышко

Руки с бутылками опущены вдоль тела. Неторопливо поднимайте их до уровня плеч. Если не тяжело, можете делать и целое солнышко, сводя руки с бутылками над головой.

Фото: Анна ЛАТУХОВА

4. Отжимания от стены

— Конечно, лучше всего отжиматься от пола или хотя бы стула, но многие пожилые люди настолько детренированы, что это им может навредить, — говорит д.м.н., кинезитерапевт Сергей Бубновский. — Поэтому я рекомендую жимы от стены. Плотно упирайтесь ладонями в стену и начинайте отжиматься, с силой отталкивая свое тело. Обязательно нужно на отталкивании произносить звук «ХА!», как бы выталкивая и воздух из легких. Это упражнения и начинающим можно сделать 15-20 раз.

Фото: Анна ЛАТУХОВА

5. Приседания

Это упражнение скорее для спины и тазобедренных суставов. По словам Сергея Бубновского, оно необходимо для общего тонуса сосудов. Поэтому станет хорошей завершающей точкой в сердечном комплексе.

Для начинающих хорошим подспорьем станут обычная дверь . Возьмитесь за ручки с двух сторон и аккуратно начинайте приседать — спина обязательно прямая! Бедра в нижней точке приседа должны быть параллельны полу, не нужно приседать слишком глубоко. Хорошо, если вы будете делать упражнение напротив зеркала, чтобы контролировать движения.

Фото: Анна ЛАТУХОВА

КСТАТИ

Лестница в помощь!

Стандартная быстрая ходьба — также отличный тренажер для сердца. Недаром так популярны симуляторы — кардиотренажеры в фитнес-залах. Но можно и не платить деньги, а просто быстро ходить по парку. Главное, следите за пульсом (купите пульсометр, сейчас они недорогие) и сбавляйте темп, если пульс начнет зашкаливать за сто ударов в минуту.

А также помогает обычная ходьба по лестницам — начните игнорировать лифт. Сначала поднимитесь не торопясь на один этаж, потом на два. Только не спешите!

В ТЕМУ

Женское сердце крепче?

У женщин до 60-65 лет очень редко бывают инфаркты. А все потому, что женский половой гормон эстроген контролирует работу сердца. А вот после климакса женщины резко «догоняют» мужчин в плане сердечных ударов. Поэтому профилактику прекрасному полу проводить тоже необходимо.

Олимпийский чемпион Костомаров показал 10 упражнений для здорового сердца — Российская газета

Врачи явно не справляются с болезнями цивилизации: вред, который приносят «маленькие радости жизни» — от переедания и курения и до гиподинамии, — компенсировать таблетками невозможно. Ежегодно из-за заболеваний сердца и сосудов умирает 17 миллионов человек — такова статистика ВОЗ. Всемирный день сердца, который отмечают 29 сентября, хороший повод, чтобы повторить еще раз: не хотите болеть — меняйтесь.

Главное — движение

На Фестивале здорового сердца в Аптекарском огороде Ботанического сада МГУ чемпион Олимпийских игр и мира в спортивных танцах на льду Роман Костомаров показал 10 упражнений для ежедневной разминки.

«Если выполнять их регулярно, вы за несколько недель улучшите состояние всех групп мышц, увеличите гибкость, станете чувствовать себя бодрее», — сказал спортсмен, начиная зарядку.

Основные принципы:

Начинаем разогреваться сверху вниз: плечевой пояс, руки, корпус, ноги. Каждое упражнение выполняется для начала минимум 10-15 раз.

Упражнения рассчитаны на выполнение на свежем воздухе — из положения стоя, ноги на ширине плеч. В зале можно добавить упражнения на гимнастическом коврике — из положения сидя и лежа.

Стартуем в медленном темпе, по мере разогревания двигаемся быстрее и с большей амплитудой.

1 Круговые вращения плечами: вперед, назад; подтянуть плечи к ушам и «бросить» вниз.

Что дает: разминается плечевой пояс, приходят в тонус сосуды шеи, снабжающие кровью мозг.

2 Круговые вращения руками («мельница»): обеими руками вперед, назад, поочередно вперед (как при кроле) и назад.

Что дает: разминается область между лопатками, со временем выправляется сутулость.

3 Скручивания корпуса вправо-влево: руки согнуты перед собой, локти параллельно земле на уровне плеч, бедра зафиксированы, вращение — строго в пояснице.

Что дает: увеличивается гибкость позвоночника.

4 Такие же скручивания с выпрямлением руки (поворачиваемся вправо — выпрямляем правую руку, влево — левую).

Что дает: усиливается амплитуда скручиваний, активно работают грудные мышцы.

5 Вращения корпусом в обе стороны, сначала в одну, потом в другую сторону: руки согнуты в локтях перед собой или подняты к голове, бедра строго фиксированы.

Что дает: укрепляются мышцы спины, увеличивается гибкость позвоночника, улучшается кровоснабжение органов малого таза (важно для здоровья внутренних органов).

6 Вращение бедрами: теперь строго фиксируем положение плеч и головы (они неподвижны), а бедрами вращаем с возможно большей амплитудой.

Что дает: укрепляются мышцы живота и спины, упражнение направлено на уменьшение висцерального (внутреннего) жира.

7 Наклоны вперед: попеременно к левой ноге, по центру, к правой, колени прямые, достаем землю сначала пальцами, потом — ладонями.

Что дает: растягиваются мышцы спины и задняя поверхность ног, работают мышцы живота, увеличивается гибкость позвоночника.

8 Глубокие выпады вперед: делаем большой шаг, согнув ногу до прямого угла в колене, задняя нога остается прямой. Повторить с другой ноги. Затем встать прямо, ноги расставить как можно шире и приседать попеременно на одну ногу и на другую — «перекаты».

Что дает: укрепляются и растягиваются мышцы ног.

9 Приседания. Чтобы не навредить коленям, бедро в нижней точке приседа должно оставаться параллельным земле.

Что дает: укрепляются мышцы ног и общая выносливость.

10 Махи выпрямленными ногами с легким скручиванием корпуса: левая нога идет вверх и чуть вправо, а корпус слегка поворачивается навстречу ноге и то же самое — с правой ногой. Руки держать вытянутыми перед собой или согнутыми в локтях — так удобнее сохранять равновесие.

Что дает: укрепляются мышцы ног, спины, живота, тренируется баланс.

Для закрепления эффекта от зарядки нужно добавить хотя бы полчаса-час быстрой ходьбы. Золотой стандарт — 10 тысяч шагов в день.

Надо знать

Еда для сердца

Как надо есть, чтобы сердце «не голодало», получая все необходимое, рассказал врач-кардиолог, руководитель научно-образовательного центра ЦКБ РАН, профессор Евгений Аверин.

— Есть два ключевых микроэлемента, которые отвечают за здоровье сердца и сосудов: это калий и магний. Накопить их «впрок» нельзя — природа распорядилась так, что они легко выводятся из организма. Поэтому погрешности в питании легко приводят к их дефициту — он отмечается у 90 процентов жителей больших городов. При этом одно из основных условий для стабильной работы сердца — это восполнение калия и магния с приемом пищи и при помощи современных лекарственных средств. Не всегда еды как источника достаточно: для восполнения суточной потребности микроэлементов придется, например, выпить три литра молока или съесть 4-6 бананов. Поэтому если обнаружен дефицит калия и магния, врач обязательно назначит принимать подходящий препарат.

Комплекс упражнений для профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы

Комплекс упражнений для профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система играет важную роль в жизнедеятельности организма. Сердце обеспечивает движение по сосудам крови, которая доставляет всем органам и тканям питательные вещества и кислород, переносит продукты  распада, участвует в теплорегуляции.

Негативно сказывается на развитии и функционировании сердечно-сосудистой системы малоподвижный образ жизни, особенно в сочетании с нерациональным питанием. Происходит ожирение и снижение деятельности сердечно-сосудистой системы, которая уже не сможет справиться с нагрузкой в экстремальных ситуациях. Только активный образ жизни, закаливание, регулярные занятия физической культурой способствуют повышению жизнеспособности организма.

Чтобы усилить периферический кровоток, достаточно увеличить число повторений упражнений для рук и ног с 3 – 6 до 15 – 20 и делать эти упражнения 2 – 3 раза в день. Упражнения для ног принесут больше пользы, если их выполнять в положении лежа. Полезны упражнения на расслабление, а также легкие поглаживания расслабленных мышц от периферии к сердцу. Для разнообразия физических нагрузок достаточно 7 – 8 упражнений, но существенно отличающихся друг от друга. Это позволит тренировать разные функциональные способности сердца и сосудов. Если же применяются одно или два упражнения, да к тому же если они вовлекают в деятельность небольшие группы мышц (например, многие гимнастические упражнения), то тренирующий эффект очень мал. А вот бег, включающий в работу большое количество мышц, служит прекрасным средством тренировки сердца и сосудов. Таким образом, определяя свой двигательный рацион, следует включить нагрузки на выносливость (бег в медленном и среднем темпе), силовые нагрузки для крупных групп мышц (приседания, переход из положения лежа в положение сидя за счет сокращения мышц живота), а также упражнения для позвоночника, суставов рук и ног. Необходимы упражнения в перемене положения тела.

Притоку крови к сердцу способствует не только сокращение скелетных мышц, но и дыхательные движения грудной клетки и диафрагмы. Во время вдоха в грудной клетке создается давление ниже атмосферного, что и облегчает приток крови к сердцу. Выдох, особенно активный, улучшает отток крови от сердца. Поэтому комплексы физических упражнений для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний должны содержать и дыхательные упражнения.

Напомним, что борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями — одно из важнейших направлений национального проекта «Здравоохранение», в рамках которого с 2019 года в Чувашии реализуется региональный проект «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями». Он направлен, прежде всего, на улучшение качества, доступности и комфортности оказания медицинской помощи населению. Региональный проект «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями» ориентирован на снижение смертности от острых нарушений мозгового кровообращения, инфаркта миокарда.

Зарядка для сосудов — ЧУЗ «ЦКБ «РЖД-Медицина»

Зарядка для сосудов

Все мы хорошо знаем, какую важную роль в жизнедеятельности нашего организма играют кровеносные сосуды. Знаем мы, конечно, и то, как наши сосуды страдают от самых различных повреждающих факторов, с которыми мы сталкиваемся на протяжении всей жизни.

Безусловно, при возникновении каких-либо проблем, связанных с сердечно- сосудистой системой, необходимо в первую очередь обратиться к врачу, который проведет обследование, назначит соответствующее лечение.

Однако, параллельно основному лечению, можно провести целый ряд вспомогательных упражнений, которые значительно улучшат Ваше состояние, поспособствуют большей эффективности проводимого лечения. Также, при регулярном применении эти полезные упражнения могут существенно увеличить продолжительность Вашей жизни.

Автор этой оригинальной методики, которая официально называется «Способ профилактики, лечения и регрессии гипертонической болезни, атеросклероза, ИБС, недостаточности кровообращения» — руководитель клинического отделения научного клинического центра ОАО «РЖД» врач-кардиолог высшей категории, доктор медицинских наук Абдуахат Ачилов.

Физическое благополучие организма зависит от обширной сети микроскопических сосудов — капилляров, которые «дотягиваются» до каждой живой клеточки. По ним кровь приносит в органы и ткани все необходимые питательные вещества и выводит оттуда шлаки. Этими сосудиками пронизаны и сердечные мышцы, и стенки артерий, и кожа.

Наш организм устроен с большим запасом прочности. В состоянии покоя в нем задействованы всего лишь 20% капилляров, а остальные томятся в режиме ожидания. При активном движении, физических нагрузках усилий сердца становится недостаточно, и в помощь ему насосную функцию берет на себя «второе сердце» — мышечная система. В нагруженной мышце рядом с одним капилляром открываются второй, третий, четвертый. При регулярных правильно подобранных нагрузках резервная капиллярная сеть постоянно задействована, сердце не перегружается, и с ним, как правило, не бывает никаких проблем.

В свою очередь, при слабых, недостаточных нагрузках мышечной системы невостребованные резервные капилляры постепенно закрываются. Жидкая часть крови из них уходит, а задержавшиеся кровяные клетки слипаются. Эти шлаки разлагаются, что приводит к воспалению окружающие их стенки сосудов, там образуются рубцовые ткани. Идет цепная реакция – очагов таких поражений в организме становится все больше, появляются отеки, боли в мышцах, а в дальнейшем все неинфекционные заболевания, которые нас приводят в поликлиники и больницы. Обезвоживание тканей и потеря ими эластичности – это как раз и есть процесс старения организма. Хочешь долго жить, говорили еще в древности, больше двигайся.

Если за автомобилем не ухаживать и на нем не ездить, то очень скоро его поразит коррозия. А если его безжалостно эксплуатировать, он быстро сломается. То же самое происходит и с нашим организмом.

Нас старит не возраст, а гиподинамия. Активно двигаясь, мы можем продлить срок своей жизни.

Но и перегружать организм, заставляя капиллярную сеть работать сверх ее возможностей,  тоже не стоит. Свидетельства тому – все более частые в последнее время случаи обмороков и даже внезапной смерти спортсменов от запредельных нагрузок во время крупных соревнований.

Предлагаемые физические упражнения  на удивление просты и доступны даже тем больным, кому уже прописан постельный режим.

Первое упражнение – совсем простое, его можно делать, даже не вставая с постели. Вы лежите на спине, руки вдоль тела, и медленно подтягиваете, сгибаете в коленях одну ногу, потом другую, а затем в обратном порядке возвращаете их в исходное положение. Казалось бы, чего – проще, но при этом начинают активно работать все сосуды нижних конечностей.

Второе упражнение. Вы сидите на стуле или на краю кровати, ноги на ширине плеч, ладони на коленях. Очень медленно наклоняетесь, сколько можете (локти в стороны), а потом втягиваете живот и усилиями мышц, окружающих позвоночник, так же медленно возвращаетесь в исходное положение. Пять наклонов сделали – 15 секунд отдыхаете. При этом о своем назначении вспоминает вся капиллярная сеть верхней части тела – от бедер и выше.

И, пожалуй, самое сложное, но и самое эффективное третье упражнение. Выполняем его из положения стоя. Медленно приседаем на корточки, руки при этом скользят вдоль бедер, и на уровне коленных суставов отводим локти вперед, не отрывая ладоней от колена. Затем медленно начинаем вставать. Прежде поднимаем таз, насколько нам хватит нашей гибкости, не отрывая ладоней от колена. Затем выпрямляем все тело. В конце упражнения делаем несколько шагов на месте.

Чего можно добиться такой несложной, казалось бы, гимнастикой? У гипертоников возвращается прежнее, ранее привычное для них, артериальное давление, у диабетиков нормализуется сахар в крови, холодные стопы теплеют, а проблемы кровоснабжения нижних конечностей можно решать, не прибегая к хирургическим вмешательствам. Увеличившееся сосудистое ложе дает возможность холестерину выполнять свою работу, а не откладываться в сосудистой стенке. Циркуляция крови улучшается, а процесс возрождения сосудов ускоряется, если по методике Ачилова в комплексное лечение включается еще и лазерная терапия – своеобразный световой массаж возрождающихся к жизни капилляров.

На вид несложные упражнения требуют очень тщательного соблюдения некоторых правил по времени и ритму их выполнения, по сочетанию  с правильным дыханием и др. «мелочами», несоблюдение которых может свести на нет все преимущества данной гимнастики.

При всей своей простоте названных упражнений есть одно, как говорится, «но». Если вы хотите добиться ощутимых результатов от предлагаемой гимнастики, приготовьтесь к тому, что ежедневно (с перерывами, естественно) вы будете делать эти упражнения по 150-200 и более раз. Их число определяет врач, исходя из состояния вашего организма.

Благодаря предлагаемым упражнениям увеличивается общая обменная поверхность капилляров, а, значит, и всасываемость лекарственных препаратов, назначенных лечащим врачом, и эффективность их применения. Таким образом, грамотно совмещая медикаментозное лечение и упражнения по методу д-ра Ачилова, вы добьетесь большей эффективности проводимого лечения и продлите себе жизнь.

Врач лечебной физкультуры

Ю. Ф. Гамолин

Зарядка для сердца. Какие физические упражнения нужно делать после инфаркта | Здоровая жизнь | Здоровье

Далеко не любая физическая активность подходит для тренировки сердца, особенно если здоровье не очень да и годы уже не юные. Но есть универсальные упражнения, сочетающие безопасность, эффективность и легкость выполнения.

Умеренность и аккуратность

Для укрепления сердца и сосудов очень полезны динамические нагрузки, особенно на свежем воздухе – занятия бегом, езда на коньках, лыжах, велосипеде, плавание, аквааэробика. А вот про статические, силовые упражнения сердечникам лучше забыть, так как они не только перегружают позвоночник и суставы, но и способствуют повышению артериального давления, что при сердечно-сосудистых проблемах опасно. Поэтому тренажерный зал – не для всех. Если перетрудить неподготовленную к высоким нагрузкам сердечную мышцу, то она не сможет прокачать необходимое количество крови. В результате могут возникнуть многие проблемы, самые опасные из которых – гипоксия (нехватка кислорода), а также компенсационное расширение сердечных сосудов и гипертрофия сердечной мышцы.

Но даже при занятиях полезными для сердца видами спорта нагрузки должны быть умеренными, во всяком случае на первых порах. Наращиваться они должны постепенно, но при этом регулярно, а каждая тренировка должна начинаться и заканчиваться контролем пульса.

Каждому – свое

Даже после перенесенного инфаркта не следует ставить крест на движении. Ведь правильно выбранная двигательная нагрузка является одним из важных условий выздоровления. Недаром еще на больничной койке пациенты под руководством врача начинают выполнять различные упражнения, затем – ходить по палате. А после выписки направляются в кабинеты ЛФК при поликлиниках или в санаториях. Лечебная физкультура при болезнях сердечно-сосудистой системы укрепляет сердечную мышцу, увеличивает ее сократительную способность, усиливает кровообращение, снижает уровень холестерина, уменьшает риск тромбообразования. Хороший кровоток массирует стенки сосудов, отчего те становятся более эластичными. Все это является прекрасной профилактикой атеросклероза сосудов – главной причины сердечных заболеваний.

Кстати, доказано: если выполнять лечебную гимнастику на протяжении года после перенесенного инфаркта, то смертность на первом году сокращается на 25%!

Что касается занятий спортом для тех, кто перенес инфаркт, то тут необходим строго индивидуальный подход, иначе можно спровоцировать новый приступ. Статистика неумолима: 70% повторных инфарктов происходит в течение 3 лет после первого. Поэтому не нужно спорить с врачами: какой двигательный режим они порекомендуют – такой и нужно соблюдать. В зависимости от степени поражения сердца одним пациентам врач может разрешить умеренные нагрузки вскоре после выписки из больницы, а другим строго-настрого запретит даже ходить в быстром темпе.

Не стоит в вопросе выбора режима тренировок уповать на собственное самочувствие, ведь это – необъективный показатель. Так, по исследованию ученых Киевского института медицинских проблем физкультуры, у 14% любителей оздоровительного бега, которые никогда не жаловались на сердце, были обнаружены серьезные проблемы миокарда, выявившиеся только во время врачебного осмотра.

Прокачаем главную мышцу

При выполнении гимнастики людям с проблемами сердечно-сосудистой системы важно придерживаться определенных правил:

даже при хорошем самочувствии нельзя резко увеличивать нагрузку. А если вдруг где-то что-то заболит-заколет, появится одышка – надо немедленно прекратить выполнение упражнений. Не пройдет само через полчаса – принять нитроглицерин и срочно к врачу;

гимнастику можно начинать только через полтора-два часа после еды.

До, во время и после выполнения упражнений нужно контролировать пульс. Даже к концу тренировки он не должен превышать 120 ударов в минуту. А через 5 минут отдыха должен вернуться к исходному значению.

На зарядку становись!

Существует несколько вариантов гимнастики, полезной при проблемах с сердцем. Вот один из них.

1. Исходное положение – сидя. Ноги вместе, руки опущены вниз. Попеременно поднимать руки вверх на вдохе, опускать – на выдохе.

Каждую руку поднимать 5 раз.

2. Максимально согнуть руки в локтях и поднять их параллельно полу на ширине плеч, ноги – вместе. Локтями делать круговые движения 5 раз по часовой стрелке, и столько же – против часовой стрелки.

3. Ноги вместе, руки вытянуты в стороны. На вдохе сгибать в колене левую ногу и прижимать ее к животу и груди, помогая руками. На выдохе ногу опустить, а руки развести в стороны.

Повторить 3–5 раз. То же самое – правой ногой.

4. Руки на талии, ноги на полу на ширине плеч. На вдохе – наклоняться в сторону. На выдохе – вернуться в исходное положение.

Сделать 3–5 раз в каждую сторону.

5. Ноги на полу на ширине плеч, руки в стороны. Вдох – поднять руки вверх и наклониться к коленям. Голова должна оставаться на одной линии с телом. На выдохе вернуться в исходное положение.

Выполнить 3–5 раз.

6. Исходное положение – стоя. Ноги на ширине плеч, руки опущены вниз. На вдохе правую ногу и руку отвести в сторону, задержать 2 секунды и на выдохе вернуться в исходное положение.

Сделать в каждую сторону по очереди 3–5 раз.

7. Руки вниз, ноги вместе. Одновременно делать руками широкие круговые движения по часовой стрелке, потом – против.

Выполнить в каждую сторону по 3–5 раз.

8. Руки на талии, ноги на ширине плеч. Делать туловищем круговые движения в разные стороны по 5–10 раз.

9. Руки вниз, ноги вместе. Ходьба на месте в течение 15–30 минут.

лучшие упражнения и дыхательная гимнастика

Сердце – один из важнейших органов человеческого организма. Спорить с этим бессмысленно, ведь именно сердечный аппарат транспортирует по всему телу кровь, наделяя каждую клетку питательными веществами и кислородом. Учитывая образ жизни людей на сегодня, можно однозначно сказать, что сердце современного человека испытывает колоссальные нагрузки, в связи с чем ресурс органа неумолимо падает уже к 30-40 годам и у женщин, и у мужчин.

Дабы предотвратить развитие сердечно-сосудистых недугов или же укрепить систему, уже имеющую данные заболевания, каждому человеку необходимо смолоду беречь свой сердечный аппарат. Один из видов подобного оберегания органа – это зарядка для сердца и сосудов. В сегодняшнем материале наш ресурс уделит повышенное внимание именно ей, максимально подробно осветив наиболее лучшие упражнения для сердечно-сосудистой системы организма.

Зарядка для сердца и сосудов: когда и зачем нужна

Укрепляем сердце и сосуды физическими упражнениями

Сердце – это мышечный орган, который ежеминутно испытывает немалые нагрузки. Дабы приспособить сердечный аппарат к последним его важно тренировать, как и любую другую мышцу организма. Стоит понимать, что натренированное сердце не только лучше работает, но и является гарантией того, что недуги сердечно-сосудистой системы обойдут человека стороной и никогда не побеспокоят. Также зарядка для сердца и сосудов положительно влияет на уже больное сердце, вследствие чего терапия того или иного заболевания проходит несколько быстрей.

Важно отметить, что нагрузка на сердечный аппарат должна быть умеренной, иначе эффект будет не положительный, а лишь усугубляющий здоровье органа. Правильно организованная зарядка сердечно-сосудистой системы помогает:

• понизить количество С-реактивного белка, являющегося провокатором воспаления тканей организма
• снизить кровяное давление и триглицериды
• поднять уровень хорошего холестерина
• очистить полости сосудов от холестериновых бляшек, которые образуются из-за переизбытка плохого холестерина
• регулировать сахар и инсулин в организме
• снизить вес и в целом повысить тонус организма человека

В совокупности представленные выше свойства зарядки для сердца и сосудов помогают человеку:

1. во-первых, снизить до минимума риск развития недугов сердечно-сосудистой системы
2. во-вторых, при наличии заболеваний сердца и сосудов ускорить их терапию
3. в-третьих, привести организм в тонус и повысить его защитные свойства

Учитывая общий эффект от сердечно-сосудистой зарядки, можно констатировать – ее проведением желательно заняться каждому человеку, который хочет предохранить себя от недугов сердца и сосудов до самой старости. Наибольшее внимание нагрузкам на сердечный аппарат важно уделить людям, предрасположенным в развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы, или уже имеющим таковые (гипотонию, гипертонию, аритмию и т.д.).

Основные правила и преимущества

Самое главное в упражнениях – умеренность и аккуратность

Как было отмечено ранее, зарядка для сердца и сосудов будет иметь положительный эффект лишь с тем условием, что она выполняется правильно и с соблюдением базовых принципов данной процедуры.

Для того чтобы соблюсти последние и в целом грамотно проводить упражнения для сердечно-сосудистой системы, необходимо придерживаться простых правил:

1. Главное это давать на сердце умеренные нагрузки, которые не доставляют какого-либо дискомфорта и положительно влияют на организм. Оптимальным решением будет проводить зарядку, поднимающую пульс до 130-140 ударов в минуту, но и ниже 110 – пульс держать не стоит, иначе эффект будет крайне слаб.
2. На первых порах занятий достаточно заниматься 10-30 минут и лишь после укрепления сосудов и сердечного аппарата приступить к более серьезным нагрузкам.
3. Проводить зарядку для сердечно-сосудистой системы важно систематично, однако каждый день нагружать ее не обязательно. Наиболее удачный график тренировок сердца включает в себя 2-4 занятия в неделю, но не более. Каждую тренировку желательно проводить, как минимум, через 1,5-2 часа после последнего приема пищи.
4. Нагружать сердце и сосуды можно разными видами упражнений, однако желательно отдать предпочтение кардиотренировкам, аэробным нагрузкам, йоге и дыхательной гимнастике.
5. При ухудшении самочувствия тренировки сердца необходимо прекратить и постараться разобраться с причиной проблемы, и лишь устранив ее, вернуться к проведению упражнений.

Грамотное выполнение зарядки – это основополагающий аспект в укреплении сердечной мышцы, поэтому соблюдению ее правильности важно уделить отдельное внимание. В целом, подобный вид тренировок сердечно-сосудистой системы достаточно полезен для организма, при этом уделять ему можно не более 1 часа в неделю, а какой будет эффект?!

Полезное видео: обзор упражнений для сердечно-сосудистой системы

Есть ли какие-либо противопоказания к физкультуре, направленной на укрепление сердечно-сосудистой системы?. На самом деле ответ крайне прост – противопоказаний к проведению такой зарядки нет. Но здесь важно учитывать один момент: комплекс упражнений и общий процесс зарядки должен быть согласован с лечащим врачом, так как только он может сказать, подойдут ли конкретные нагрузки пациенту или их стоит снизить. Игнорировать подобной консультации нельзя, так как неправильно организованная физкультура пойдет только во вред.

Дыхательная гимнастики и йога

Насыщаем организм кислородом специальными дыхательными упражнениями

Дыхательная гимнастика и йога – это наиболее удачный вариант укрепления сердца и сосудов для тех людей, которые в силу некоторых обстоятельств не могут выполнять более серьезные упражнения (бег, езда на велосипеде, плавание и тому подобное).

Оба вида подобных нагрузок на сердечно-сосудистую систему можно проводить хоть ежедневно, ведь зарядка займет не более 20 минут. Наиболее эффективны следующие упражнения:

Из дыхательной гимнастики:

• Первое упражнение. Встаньте ровно, ноги на ширине плеч. Сделайте резкий вдох через нос, одновременно подняв руки вверх по вертикали, а затем – резкий выдох через рот, одновременно опустив руки вниз. Упражнение делается в 3 подхода по 15-30 повторений в каждом.
• Второе упражнение. Встаньте ровно, ноги на ширине плеч. Сделайте спокойный вдох через нос, одновременно поднимая левую или правую руку (поочередно) и касаясь указательным пальцем кончика носа, после чего, опуская руку, сделайте спокойный выдох через рот. Упражнение делается в 2-4 подхода по 15-20 повторений в каждом.
• Третье упражнение. Делается аналогично первому, но руки поднимаются вниз/вверх не по вертикали, а по горизонтали. Количество подходов и повторов также аналогично первому.

Из йоги можно использовать совершенно любые упражнения, представленные в соответствующих справочниках.

Главное в любой зарядке из йоги – это соблюдение правильного дыхания: перед работой – вдох, на работе – выдох.

Безусловно, дыхательная гимнастика и йога поможет укрепить сердечно-сосудистую систему только тем людям, которые особо не тренированы. Для более подготовленных людей необходимо использовать соответствующие нагрузки, иначе укрепить сердце и сосуды не получится.

Лучшие упражнения для сердца

Несмотря на неплохой эффект йоги и дыхательной гимнастики, к наилучшим методам укрепления сердца и сосудов их отнести нельзя. Во многом это связано с небольшой нагрузкой, которую испытывает сердечный аппарат при выполнении относительно несложных упражнений. Другое дело – это нагрузка сердечно-сосудистой системы более серьезной зарядкой.

Лучшие упражнения для укрепления сердца и сосудов представлены именно такими методиками. Точнее, их перечень таков:

1. Любой вид кардиотренировок. К ним в полной мере относятся: бег, плавание, велосипед, ходьба, занятия на велотренажере и им подобные.
2. Практически все аэробные упражнения. Примером таковых может служить обыкновенная зарядка, состоящая из приседаний, наклонов, разведение рук в стороны и прочих упражнений подобного характера.
3. Интенсивные силовые тренировки с небольшими весами. К таким относится комплекс упражнений из несложных, но в меру интенсивных силовых занятий (подъем гирь, гантелей, штанги, подтягивания на турнике и т.п.).
4. Вне зависимости от выбранного варианта занятий для качественного и максимально эффективного укрепления сердечно-сосудистой системы важно соблюдать три основных условия:
5. Дышите правильно. Как было отмечено ранее, перед работой – вдох, на работе – выдох.
6. Пейте воду, если того требует организм, плохого в этом ничего нет.
7. Старайтесь держать пульс в определенной норме. Считать таковую легко – достаточно воспользоваться следующей формулой: (220 – ваш возраст) * 0,6. Таким образом, для укрепления сердца и сосудов 20-летнему человеку необходимо придерживаться пульса равного — (220-20) * 0,6, в итоге получается 120 ударов в минуту. Для примера, данный пульс соответствует легкому бегу трусцой, скоростью 4-6 км/ч.
8. Длительность любой тренировки должна быть не менее 15 минут, ну а максимально – не более часа. Для получения реального эффекта достаточно заниматься 2-3 раза в неделю и, главное, делать все правильно.

Зарядка для гипертоников

Нормализуем АД активным образом жизни

Важно понимать, что заниматься при гипертонии и подобных недугах, когда преимущественно страдают сосуды, нужно в особом порядке. В частности, гипертоникам категорически запрещено делать резкие движения и в целом сильно нагружать организм. В процессе зарядки при гипертонии важно соблюдать плавность движений и правильность дыхания. В противном случае упражнения не то что не помогут, а вовсе вызовут новый приступ повышения давления.

Типовой пример зарядки для гипертоников выглядит следующим образом:

• Первое упражнение. Легкая ходьба на протяжении 10 минут (можно ходить даже по дому).
• Второе упражнение. Спокойные разведения рук в сторону. Проводится 3-4 подхода по 15-20 подъемов рук.
• Третье упражнение. Подъем ног поочередно. Техника выполнения крайне проста: встаньте ровно, руки разведите в стороны и медленно, по очереди поднимайте ноги на высоту 30-40 см. Желательно делать 3 подхода по 12-15 подъемов.

В конце тренировки необходимо провести легкую дыхательную гимнастику, однако при этом нельзя наклоняться, так как приток крови к голове при гипертонии не к чему хорошему не приведет.

В целом же, укреплять сердце и сосуды обычными упражнениями не столь сложно. Главное в процессе лечения или же профилактики – придерживаться правильного порядка проведения зарядки и ее базовых принципов. Надеемся, сегодняшний материал дал ответы на интересующие вас вопросы. Здоровья вам!

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

слов, которые нужно знать (сердечный словарь) (для родителей)

верх

аэробный (air-OH-bik) активность: аэробная активность это любое движение, которое заставляет мышцы использовать кислород и заставляет сердце биться быстрее. Плавание, танцы и футбол — это все виды аэробной активности.

анестезия (ах-нес-ТИ-жух) : Лекарство, которое вызывает сонливость и предотвращает боль во время операции.

стенокардия (an-JY-nuh) : Люди со стенокардией чувствуют боль в груди, которая означает, что сердце не получает достаточно кислорода.

ангиопластика (AN-jee-uh-plas-tee) : Эта операция открывает заблокированный кровеносный сосуд с помощью баллонного устройства в самой узкой артерии точка.Хирург также может вставить стент, который представляет собой крошечную трубку, поддерживающую сосуд. открыть и убедиться, что кровь может свободно течь через него.

аорта (ay-OR-tah) : Аорта является основной кровью сосуд, который переносит кровь от сердца к остальным частям тела.

стеноз аорты (ay-OR-tik steh-NOH-sis) : Это это когда аортальный клапан становится жестким и имеет суженное отверстие (стеноз).Он не открывается должным образом, что увеличивает нагрузку на сердце, поскольку левый желудочек должен качать сильнее, чтобы послать кровь к телу.

аортальный клапан: Аортальный клапан является одним из двух клапаны, контролирующие поток крови, покидающей сердце. (Другой — легочный клапан.Эти клапаны работают, чтобы кровь продолжала течь вперед. Они открываются, чтобы позволить кровь движется вперед, затем быстро закрывается, чтобы кровь не текла назад.

аритмия (э-э — РИТ-ми-э-э) : Аритмия — это ненормальное сердцебиение обычно вызвано электрическим «коротким замыканием» в сердце.Это может вызвать сердце качать слишком быстро, слишком медленно или нерегулярно, что может привести к одышке, головокружение и боль в груди.

артерий и вен: В составе системы кровообращения, они помогают телу отправлять кровь в ваше тело и из него части.Артерии, которые обычно выглядят красными, уносят кровь от сердца. Вены, которые обычно выглядят синими, возвращают кровь к сердцу.

артериосклероз (ar-TEER-ee-oh-skluh-ROH-sus) : Также называется затвердением артерий, атеросклероз означает, что артерии утолщаются и менее гибкий.

atria (AY-tree-uh) : Две камеры в верхняя часть сердца называется предсердиями. Предсердия — это камеры, которые заполняются кровь возвращается к сердцу из тела и легких. Сердце имеет левое предсердие и правое предсердие.

предсердная перегородка (AY-tree-uhl SEP-tuhl) дефект (ASD): ASD — это дыра в сердце стенка (называемая перегородкой), разделяющая левое и правое предсердия.

атриовентрикулярный (AY-tree-oh-ven-TRIK-yoo-lar) канал дефект: этот дефект — также известный как дефект эндокардиальной подушки или дефект атриовентрикулярной перегородки — вызвано плохо сформированной центральной областью сердца. Обычно бывает большое отверстие между верхними камерами сердца (предсердиями) и, часто, дополнительная отверстие между нижними камерами сердца (желудочками).Вместо двух отдельных клапаны, позволяющие течь в сердце, есть один большой общий клапан, который может быть довольно уродливый.

атриум (AY — tree-uhm) : Два верхние камеры сердца называются предсердиями. Это камеры, которые заполняют с кровью, возвращающейся к сердцу из тела и легких.У сердца есть левая атриум и правое предсердие.

верх

бактериальный эндокардит (bak-TEER-ee-ul en-doh-kar-DYE-tus) : Это Инфекция в сердце возникает, когда бактерии проходят через кровь и попадают в застрял на сердечном клапане.Людям с врожденными пороками сердца или проблемами сердечного клапана. наиболее подвержены риску бактериального эндокардита.

артериальное давление: Это измерение, которое показывает, насколько сильно сердце перекачивает кровь по кровеносным сосудам. Артериальное давление может быть слишком высоким или слишком низким.

кровеносных сосудов: Кровь движется по множеству трубок, называемых артериями и вены, которые вместе называются кровеносными сосудами.Кровеносные сосуды, несущие кровь вдали от сердца называются артериями. Те, которые несут кровь обратно в сердце называются венами.

верх

капиллярный (KAP-ih-lair-ee) : A капилляр — это очень маленький, тонкий кровеносный сосуд, который позволяет кислороду проходить из кровь в ткани тела.Отходы, такие как углекислый газ, выходят из ткани в кровь через капилляры.

катетеризация сердца (KAR-dee-ak ka-thuh-ter-uh-ZAY-shun) : Катетеризация сердца это медицинская процедура, которая предоставляет информацию о структурах и функциях сердца.Врачи могут измерить давление и уровень кислорода в крови в камерах сердца.

кардиолог (kar-dee-AHL-uh-jist) : Этот врач специализируется на диагностике и лечении сердечных заболеваний, таких как шумы в сердце и повышенная кровь давление. Детский кардиолог занимается младенцами, детьми и подростками с проблемы с сердцем.

сердечно-сосудистая (кар-ди-о-ВАС-кюх-лер) болезнь: сердечно-сосудистая болезнь — это группа проблем, которые возникают, когда сердце и кровеносные сосуды не работает правильно.

сердечно-сосудистая система: сердце и система кровообращения (также называемая сердечно-сосудистой системой) составляют сеть, доставляющая кровь к тканям организма.С каждым ударом сердца отправляется кровь по всему нашему телу, доставляя кислород и питательные вещества ко всем нашим клеткам. Сердечно-сосудистая система состоит из сердца и кровеносных сосудов, включая артерии, вены и капилляры.

сонная (кухня-РАГ-тид) артерия: Сонные артерии два больших кровеносных сосуда на шее, которые снабжают кровью мозг.

катетер (KA — thuh-ter) : A катетер представляет собой тонкую гибкую трубку. Его можно вставить в кровеносный сосуд в ногу, руку или шею и продетый к сердцу во время катетеризации сердца.

катетеризация (ka-thuh-tur-uh-ZAY-shun) : В этой процедуре длинная тонкая трубка вводится в тело пациента для введения специального красителя, который может показывать суженные области артерий из-за накопления бляшек и другие проблемы с сердцем.

камер: Сердце состоит из четырех различных частей или камер. Эти камеры соединены друг с другом клапанами, контролирующими количество поступающей крови. каждую камеру в любой момент.

тираж (сер-кюх-ЛАЙ-шун) : движение крови по сердцу и по телу называется кровообращением.Сердцу требуется менее 60 секунд, чтобы перекачивать кровь к каждой клетке вашего тела.

циркуляционная (SER-kyuh-luh-tor-ee) система: Система кровообращения состоит из сердце и кровеносные сосуды, включая артерии, вены и капилляры. Наши тела на самом деле имеют две системы кровообращения: малое кровообращение — это короткая петля от сердца. в легкие и обратно, а также в системный кровоток (система, которую мы обычно как наша система кровообращения) отправляет кровь от сердца ко всем другим частям наши тела и обратно.

коарктация (coh-ark-TAY-shun) аорты (COA): Коарктация аорты сужение части аорты, часто серьезно снижает кровь течет из сердца в нижнюю часть тела.

врожденный (kuhn-JEN-ih-tuhl) сердце пороки: Врожденные пороки сердца — аномалии в структуре сердца, которые присутствуют при рождении.Они случаются из-за неполного или аномальное развитие сердца плода в самые ранние недели беременности. Известно, что некоторые из них связаны с генетическими нарушениями, такими как синдром Дауна, но причина большинства врожденных пороков сердца неизвестна. Пока их нельзя предотвратить, существует множество способов лечения дефектов и связанных с ними проблем со здоровьем.

схватка (кухн-ТРАК-шун) : Вы знайте, что вы нашли свой пульс, когда почувствуете легкое биение под кожей. Каждый удар вызван сокращением (сжатием) вашего сердца.

верх

эхокардиограмма (э-ко-кар-ди-э-грамм) : An Эхокардиограмма использует звуковые волны для диагностики проблем с сердцем.Эти волны отражаются части сердца, создавая изображение сердца, которое отображается на монитор.

ЭКГ (э-лек-тро-КАР-ди-э-грамм) : Ан электрокардиограмма (также называемая ЭКГ или ЭКГ) записывает электрическая активность.Липкие подушечки (электроды) кладут на грудь и соединяют. к машине, которая записывает сердечную деятельность на бумагу или монитор. Врач может интерпретируйте ЭКГ, чтобы увидеть сердцебиение и определить, нормально ли оно.

эндокардит (en-doh-kar-DYE-tis) : Инфекция внутренней оболочки сердца и сердечных клапанов.

верх

сердце: Сердце это сильная мышца размером с ваш кулак. Перекачивает кровь по кровеносным сосудам вокруг тела и сидит внутри груди, защищенная грудной клеткой. Кровь несет кислород и другие питательные вещества, в которых нуждается ваше тело.

сердце и система кровообращения: Сердце и система кровообращения (также называемая сердечно-сосудистой системой) составляют основу сеть, доставляющая кровь к тканям организма. С каждым ударом сердца отправляется кровь по всему нашему телу, доставляя кислород и питательные вещества ко всем нашим клеткам.Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов, включая артерии, вены и капилляры.

сердечный приступ: Сердечный приступ происходит, когда сгусток крови или другой закупорка прерывает приток крови к части сердца.

шум в сердце: You узнайте звук своего сердцебиения: lub-dub, lub-dub.У некоторых людей есть лишнее шум, который издает кровь, когда течет через сердце. Этот звук называется ропотом. Они обычно слышны у здоровых детей с нормальным сердцем, но ненормальным сердечным шумом. может означать, что у человека есть порок сердца или проблема с сердечным клапаном.

гипертония: Другой слово для высокого кровяного давления.

гипопластический (hi-poh-PLAS-tik) синдром левых отделов сердца : Когда структуры левой половины сердца (левый желудочек, митральный клапан, и аортальный клапан) недоразвиты, они не могут адекватно перекачивать кровь ко всему телу. Это условие обычно диагностируется в течение первых нескольких дней жизни.

верх

непроизвольные (in-VOL-un-tair-ee) мышц: Эти это мышцы, которые мы не контролируем сознательно. Они работают, даже если мы не задумываемся о них. Сердце — это непроизвольная мышца, поэтому оно продолжает биться день и ночь.Непроизвольные мышцы желудка и кишечника помогают нам переваривать пищу.

верх

левое предсердие: Левое предсердие — одна из четырех палат сердце. Он получает богатую кислородом кровь из легких, а затем переливает кровь в левый желудочек через митральный клапан.

левый желудочек: Левый желудочек — одна из четырех камер сердца. Он перекачивает богатую кислородом кровь по всему телу. Листья крови левый желудочек через аортальный клапан и входит в аорту, самую большую артерию в организме. Затем кровь течет из аорты в ветви многих более мелких артерий, обеспечение органов и тканей организма кислородом и питательными веществами, в которых они нуждаются.

верх

митральный (MY-truhl) клапан: Митральный клапан пропускает кровоток из левого предсердия в левые желудочки.

митральный клапан пролапс: У человека с пролапсом митрального клапана (ПМК) один или оба створок клапана не закрываются плавно и сжимаются (или выпадают) обратно в Атриум.

шум: см. шум в сердце .

верх

открытый проток arteriosus (DUK-tuss ar-tee-ree-OH-sis) (КПК) : ductus arteriosus (DA) — это нормальный кровеносный сосуд у будущего ребенка, который отводит кровь утекают из легких.(Легкие не используются до рождения ребенка — плод получает кислород непосредственно из плаценты матери). владеть вскоре после рождения, потому что новорожденный может дышать самостоятельно. Если DA не закрывается, это называется открытым артериальным протоком (PDA), что может привести к при слишком большом притоке крови к легким новорожденного.КПК часто встречается у недоношенных младенцы.

детский кардиолог: Дети с проблемами сердца находятся под присмотром для детских кардиологов. Они лечат всевозможные проблемы с сердцем, от шумы в сердце до высокого кровяного давления.

легочный (PULL-muh-nair-ee) : Легочный — слово это означает легкие или связанные с дыханием.

легочная артерия: Кровеносный сосуд, по которому кровь идет от сердца. в легкие, где кровь забирает кислород, а затем возвращается в сердце.

легочная вена: Одна из четырех вен, по которым течет богатая кислородом кровь. от легких к сердцу.

атрезия легкого (Э-ДЕРЕВО-жух) : При этом врожденном пороке легочный клапан не работает. открыты или полностью отсутствуют.Главный кровеносный сосуд, проходящий между правыми желудочек и легкие также могут быть деформированы, и правый желудочек может быть аномально небольшой.

стеноз легочной артерии (steh-NOH-sis) : В легочной артерии стеноз, клапан легочной артерии уплотнен и имеет суженное отверстие.Это не открываются должным образом, что увеличивает нагрузку на правую часть сердца, потому что правая желудочек должен качать сильнее, чтобы послать кровь в легкие.

легочный (легочный) клапан: Один из двух клапанов в обязанность контролировать кровоток, когда кровь покидает сердце.Другой — это аортальный клапан. Все эти клапаны работают, чтобы кровь продолжала течь вперед. Они открываются чтобы позволить крови двигаться вперед, затем они быстро закрываются, чтобы кровь не текла назад.

пульс: Бьющееся сердце создает пульс. Сердце должно толкать так много крови в теле, что мы чувствуем небольшой толчок в каждой артерии. время бьется сердце.Чаще всего пульс можно почувствовать на запястье и шея.

верх

эритроцитов: Эритроциты переносят кислород. Они плавают в кровь, начинают свое путешествие в легких, где они забирают кислород из воздуха, который мы дышать.Затем они попадают в сердце, которое выкачивает кровь, доставляя кислород. ко всем частям тела.

правое предсердие: Правое предсердие — одна из четырех палат сердце. После того, как кислород из крови попадает в ткани, дезоксигенированный (бедная кислородом) кровь возвращается к сердцу через вены, кровеносные сосуды, несущие деоксигенированная кровь.Эта кровь, которая кажется синей, попадает в правое предсердие сердце, а затем проходит через трехстворчатый клапан в правый желудочек.

правый желудочек: Правый желудочек — одна из четырех камер сердца. Он перекачивает дезоксигенированную кровь через легочный клапан в легкие. Кислород в воздухе, которым мы дышим, связывается с эритроцитами, которые перекачиваются через легкие.Богатая кислородом кровь, которая становится красной, затем возвращается в левое предсердие. и попадает в левый желудочек, откуда снова перекачивается в тело.

верх

перегородка (SEP-tum) : Перегородка представляет собой толстую стенку мышцы, разделяющей сердце.Он разделяет левую и правую части сердца.

стент: Крошечная трубка, которая поддерживает кровеносный сосуд и помогает крови течет свободно.

стетоскоп (STETH-eh-skope) : Инструмент врачи слышат сердцебиение и другие звуки, издаваемые внутренними частями тела.Выслушивая сердце, легкие и живот, врач получает информацию о том, как внутри все работает.

стресс-тест: Для этого теста человек выполняет упражнения (обычно на беговой дорожке) пока врач проверяет дыхание, частоту сердечных сокращений, артериальное давление и электрокардиограмму чтобы увидеть, как реагирует сердечная мышца.

ход: ход может произойти, когда часть мозга не получает достаточно крови из-за сгустка или взрыва кровеносный сосуд.

верх

трикуспидальный (попробовать-КУС-пид) атрезия: Кровь в норме течет из правого предсердия в правый желудочек через трехстворчатый клапан.В атрезия трехстворчатого клапана, клапан заменяется не открывающейся пластиной или мембраной. Следовательно, правый желудочек не получает кровь нормально и часто имеет небольшие размеры.

трехстворчатый клапан: Трехстворчатый клапан пропускает кровь поток из правого предсердия в правый желудочек.

артериальный ствол (TRUN-kuss ar-tee-ree-OH-sis) : In эмбрион, аорта и легочная артерия изначально представляют собой единый сосуд. В течение При нормальном развитии этот сосуд разделяется на две основные артерии. Если этот раскол не происходит, ребенок рождается с единственным кровеносным сосудом, называемым артериальным стволом.Обычно это отверстие между желудочками, связанное с этим дефектом.

верх

клапан: Сердце имеет четыре клапана. Эти клапаны гарантируют, что кровь правильно течет в сердце и выходит из него.

вен и артерий: Как часть системы кровообращения, эти помочь телу посылать кровь к частям вашего тела и из них.Артерии, которые обычно покраснеть, кровь от сердца унесет. Вены, которые обычно выглядят синими, возвращаются. кровь к сердцу.

желудочков (VEN-trih-kuhls) : Две камеры внизу сердца называются желудочками. У сердца есть левый желудочек и правый желудочек.Их работа — перекачивать кровь к телу и легким.

желудочковый (вен-ТРИК-юх-лер) дефект перегородки (ВСД): Один из самых распространенных врожденных пороков сердца, межжелудочковая перегородка — это отверстие в стенке (перегородке). между левым и правым желудочками сердца. Это может произойти в разных местах и различаются по размеру от очень маленьких до очень больших.Более мелкие дефекты могут постепенно закрыться самостоятельно.

лейкоцитов: лейкоцитов являются частью борьбы с микробами иммунная система. Они похожи на маленьких воинов, готовых атаковать захватчиков, таких как вирусы. и бактерии. В организме есть несколько типов белых кровяных телец, и у каждого свои роль в борьбе с различными видами микробов, вызывающих заболевание.

верх

Зарядка кардиостимуляторов с использованием энергии тела

J Pharm Bioallied Sci. Январь-март 2010 г .; 2 (1): 51–54.

Динеш Бхатиа

Департамент биомедицинской инженерии, Университет науки и технологий Динбадху Чотту Рам, Муртал, Сонепат, Харьяна-131039, Индия

Свити Байраги

Департамент биомедицинской инженерии, Университет науки и технологий Динбадху Чотту Рамского университета Murthal, Sonepat, Haryana-131 039, India

Sanat Goel

Департамент биомедицинской инженерии, Университет науки и технологий Deenbadhu Chottu Ram, Murthal, Sonepat, Haryana-131 039, India

Manoj Jangra

Департамент биомедицинской инженерии , Deenbadhu Chottu Ram University of Science and Technology, Murthal, Sonepat, Haryana-131 039, India

Департамент биомедицинской инженерии, Deenbadhu Chottu Ram University of Science and Technology, Murthal, Sonepat, Haryana-131 039, India

Поступило в 2010 г. 13 января; Пересмотрено 22 февраля 2010 г .; Принята в печать 9 марта 2010 г.

Авторские права: © Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported, что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитирована.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Спасательные медицинские имплантаты, такие как кардиостимуляторы и дефибрилляторы, сталкиваются с большим недостатком, заключающимся в том, что их батареи в конечном итоге разряжаются, и пациентам требуется частая операция для замены этих батарей.С появлением технологий для таких операций могут появиться альтернативы. Для питания этих устройств могут использоваться методы сбора энергии тела. Некоторые из источников энергии — это сердцебиение пациента, кровоток внутри сосудов, движение частей тела и температура тела (тепло). Используются различные типы датчиков, например, для измерения энергии сердцебиения используются пьезоэлектрические и полупроводниковые связанные нанопровода, которые преобразуют механическую энергию в электричество.Точно так же для измерения энергии кровотока используются наногенераторы, приводимые в действие ультразвуковыми волнами, которые обладают способностью напрямую преобразовывать гидравлическую энергию человеческого тела в электрическую. Еще одним соображением является использование тепла тела с помощью биотермической батареи для выработки электричества с использованием нескольких массивов термоэлектрических генераторов, встроенных в имплантируемый чип. В этих генераторах используется хорошо известный эффект термопары. Для работы биотермического устройства необходимо, чтобы на нем была разница температур в 2 ° C.Но есть много частей тела, где существует разница температур в 5 ° C — обычно в нескольких миллиметрах под кожей, где планируется разместить это устройство. В этом исследовании основное внимание уделяется использованию тепла тела в качестве альтернативного источника энергии для подзарядки батарей кардиостимуляторов и других медицинских устройств и предотвращения риска для жизни во время повторных операций.

Ключевые слова: Биотермальная батарея, кардиостимуляторы, термоэлектрические генераторы

При работе с хирургическими медицинскими приборами всегда следует учитывать две концепции риска для жизни и денег.Таким образом, для помощи людям в отношении таких устройств может быть придумана новая идея. Это включает в себя концепцию сбора энергии. Сбор энергии можно определить как извлечение энергии из одной формы в другую полезную форму, и эти устройства преобразуют энергию окружающей среды в электрическую. Используя концепцию сбора энергии, мы можем запускать электродвигатель от энергии ветряной мельницы; гидравлическая энергия и т. д. То же самое можно использовать и в случае самого человеческого тела. Существуют различные способы применения вышеупомянутой концепции для помощи людям с кардиостимуляторами.[1] Он включает энергию, полученную от самого тела. Поскольку тело представляет собой различные виды энергии, его можно использовать в качестве источника энергии для работы таких устройств. Тело имеет базовые энергии, такие как сердцебиение, кровоток в артериях и венах, движение тела и тепло тела, которое может быть собрано для получения электрической энергии для работы кардиостимулятора с напряжением 6 В в случае сердечной недостаточности. [1,2]

У людей часто случается, что части тела не работают из-за некоторых внутренних сбоев, например, в случае сердца, естественный кардиостимулятор, сино-предсердный узел (узел SA), может работать неправильно. , что приводит к ненормальному сердцебиению.Эти аритмии могут быть очень серьезными, вызывая сердечные приступы и даже смерть. Чтобы смазать колеса жизни пациента, кардиостимулятор поддерживает адекватную частоту сердечных сокращений либо из-за того, что собственный кардиостимулятор сердца не работает достаточно быстро, либо из-за блокировки в системе электрической проводимости сердца. Сердце схемы кардиостимулятора — аккумулятор. Он обеспечивает энергией всю цепь кардиостимулятора для работы. Есть много типов батарей, которые можно использовать для работы системы. Некоторыми примерами из них являются свинцовые батареи; предполагаемый срок службы этих батарей составляет 8–10 лет.По истечении этого периода времени эти батареи выходят из строя из-за различных причин, таких как старение, механические недостатки, системы качества и управление качеством, изменение физических характеристик (морфологии) рабочих химикатов, химические потери из-за испарения и т. Д.

Итак, по прошествии определенного интервала этого периода времени их необходимо заменить. Эта повторяющаяся операция вызывает дискомфорт и риск для жизни пациента. Поскольку эти искусственные кардиостимуляторы имплантируются в организм с помощью хирургической процедуры и требуют замены, мы можем подумать о некоторых альтернативах, которые помогут избежать подобных инцидентов.Само тело может использоваться как источник энергии. [2,3] В этой статье мы обсудим тело как источник энергии.

Тело как источник энергии

Как обсуждалось ранее, чтобы иметь альтернативный источник для зарядки устройств, таких как кардиостимулятор или дефибриллятор, с низким энергопотреблением, можно рассмотреть возможность использования различных видов деятельности тела в качестве источника энергии. Мы можем разделить методы производства электроэнергии, основанные на этих вышеупомянутых действиях, на две основные категории [4,5]: (i) производство электроэнергии с использованием пьезоэлектрического элемента и (ii) производство электроэнергии с использованием термопары.

Производство энергии с использованием пьезоэлемента

В этой категории используется пьезоэлектрический кристалл для измерения энергии тела от таких источников, как сердцебиение, кровоток и движение тела. Он преобразует эти различные формы энергии в электрическую.

Принцип

Основной принцип заключается в использовании пьезоэлектрических и полупроводниковых связанных нанопроволок, таких как оксид цинка, для преобразования механической энергии в электричество. Пьезоэлектрические кристаллы работают по принципу деформации кристалла за счет изменения состояния параметров тела и преобразуют энергию давления в электрическую.По аналогии; Полупроводниковый наногенератор может напрямую преобразовывать энергию давления в человеческом теле, создаваемую кровотоком, сердцебиением и сокращением кровеносных сосудов, в электрическую энергию. В настоящее время эти наногенераторы способны генерировать электричество в биосовместимой жидкости под действием ультразвуковых волн. Он состоит из нанопроволок оксида цинка (ZnO). [4] Когда система подвергается вибрациям, она преобразует эти механические колебания в электрические сигналы.

Наногенератор с заделанными в генератор нанопроволоками размером порядка 2 мм ² .В каждом из этих генераторов более 1 миллиона нанопроволок. На массив ориентированных нанопроволок ZnO наносился зигзагообразный кремниевый электрод, покрытый платиной. Платина используется для увеличения проводимости электрода. Когда химически выращенные проволоки, помещенные на конец электрода, изгибаются в ответ на вибрацию, ионы перемещаются. Это разбалансирует заряды и создает электрическое поле, которое производит ток, когда нанопроволока подключена к цепи, и может использоваться в качестве потенциального источника энергии.[5] Эти результаты подтверждают теорию о том, что нанопровода из оксида цинка демонстрируют мощный пьезоэлектрический эффект, то есть выработку электричества в ответ на механическое давление. Если мы сможем преобразовать часть этого, мы сможем запитать электронное устройство. Было подсчитано, что мы можем преобразовать 17–30% этой энергии в полезную. С помощью различных исследований было установлено, что при ходьбе вырабатывается 67 Вт энергии. Движение пальца дает мощность 0,1 Вт, а дыхание — 1 Вт.[4,5] Все эти потенциальные источники энергии могут использоваться для производства энергии.

Производство энергии с помощью термопары

В этой категории используются термопары для измерения тепла тела. Термопара преобразует тепло в разность потенциалов, которую можно использовать для зарядки аккумулятора. Предполагается разработать термоэлектрическую систему питания, основанную на разнице температур в человеческом теле. [6] Была разработана инновация в термоэлектрических материалах (ТМ) с использованием наноразмерных тонкопленочных материалов для преобразования тепла тела в электрическую энергию.Полученная мощность может быть использована для «непрерывной зарядки» аккумуляторов для устройств средней мощности, таких как дефибрилляторы, или для непосредственного питания устройств с низким энергопотреблением, таких как кардиостимуляторы. Эти системы питания могут работать до 30 лет — пятикратное увеличение срока службы по сравнению с существующими технологиями — и, таким образом, могут сократить количество медицинских процедур, необходимых для замены имплантата на протяжении всей жизни пациента, снижая затраты и возможные осложнения. Используются полупроводниковые материалы, которые производят электрическую энергию в результате разницы температур между горячей и холодной поверхностями материала.[7]

Принцип

Предполагается, что батарея превращает собственное тепло тела в электричество. Он будет вырабатывать электричество, используя массивы из тысяч термоэлектрических генераторов, встроенных в имплантируемый чип. В этих генераторах используется хорошо известный термоэлектрический эффект, при котором создается небольшое напряжение, когда соединения между двумя разнородными материалами поддерживаются при разных температурах [7].

Базовая концепция

В биотермической батарее используются ТМ, состоящие из полупроводникового теллурида висмута.Материал легирован примесями, которые придают одной стороне термопары обилие электронов (отрицательного или n-типа), тогда как другая сторона содержит примеси без электронов (положительный или p-тип). Передача тепла обычно происходит от объекта с высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Теплообмен изменяет внутреннюю энергию обеих систем (объектов). В ТМ есть свободные носители, которые несут как электрический заряд, так и тепловую энергию. Если два объекта, поддерживаемые при разных температурах, соединены посредством TM, молекулы (свободные носители) на высокотемпературном конце будут диффундировать дальше, чем молекулы на более холодном конце, вызывая чистое накопление молекул (более высокая плотность) на холодном конце. .Этот градиент плотности заставляет молекулы диффундировать обратно к горячему концу. В установившемся режиме градиент плотности противодействует влиянию градиента температуры, чтобы минимизировать чистый поток молекул. [8] С другой стороны, когда молекулы заряжены, накопление заряда на холодном конце создает отталкивающую электростатическую силу (и, следовательно, электрический потенциал), толкая заряды обратно к горячему концу. Для положительных свободных зарядов материал называется p-типом и накапливает положительный заряд на холодном конце, что приводит к положительному потенциалу.Аналогично, для отрицательных свободных зарядов материал называется n-типом и накапливает отрицательный заряд на холодном конце, что приводит к отрицательному потенциалу []. Если горячие концы материалов n-типа и p-типа электрически соединены, а нагрузка подключена к холодным концам, создаваемое напряжение заставляет ток течь через нагрузку, генерируя термоэлектрическую энергию []. Хорошие ТМ обычно представляют собой сильно легированные полупроводники. Также единый тип носителя обеспечивает оптимизацию выработки термоэлектрической энергии.Смешанная проводимость n-типа и p-типа также приводит к отрицательному эффекту и низкой термоэдс. [9]

Схематическое изображение образования (а) положительных / отрицательных зарядов из-за разницы температур и (б) положительных / отрицательных потенциалов, возникающих из-за разницы температур [6]

Наблюдения

Для получения полезного напряжения необходимо расположите тысячи полупроводниковых элементов последовательно. Устройство имеет около 4000 последовательно соединенных термопар, каждая из которых генерирует несколько микровольт на каждый 1 ° C разницы температур.Типичная батарея имеет массив 2,5 см ² , всего около 6,0 см ² площади поверхности со всех сторон, который генерирует 4 В и обеспечивает мощность 100 мкВт. Устройство предназначено для продления срока службы имплантируемого кардиовертера-дефибриллятора (ICD) и батареи кардиостимулятора до более чем трех десятилетий за счет непрерывной подзарядки. [10] Возможно, он даже сможет напрямую питать некоторые кардиостимуляторы малой мощности. Для работы биотермического устройства [] необходимо, чтобы на нем была разница температур 2 ° C.Эту разницу температур можно легко получить, поместив устройство на несколько миллиметров ниже поверхности кожи; поскольку существует множество частей тела, где существует разница температур до 5 ° C. [10,11]

Биотермальная батарея: PN-переходная решетка [2]

Технические проблемы и конкуренты в области технологий

Задача состоит в том, чтобы создать термоэлектрический модуль мощностью 100 мкВт при 3 В с разницей температур 1 ° C. Для термоэлектрического модуля требуется около 4000 элементов на 6-сантиметровой поверхности ² .

На рынке доступны различные технологические конкуренты. Литий-ионный аккумулятор обеспечивает возможность перезарядки и увеличенный срок службы аккумулятора. Кроме того, в середине 90-х была разработана технология литиево-углеродных монофторидных батарей, хотя она не получила широкого распространения. Были разработаны нанокристаллические катодные компоненты, которые продлевают срок службы литиевых батарей. Ни один из этих конкурентов в настоящее время не может обеспечить срок службы около 30 лет. [12]

Базовая схема зарядки

показывает схему, в которой используется принцип зарядки биотермической батареи для кардиостимулятора.В этой схеме контролируется уровень напряжения аккумуляторной батареи. Он автоматически прерывает процесс зарядки, когда его выходное напряжение на клеммах превышает заданный уровень. Таймер IC NE555 используется для зарядки и контроля уровня напряжения в аккумуляторе. На вывод 5 управляющего напряжения микросхемы IC ₁ подается опорное напряжение 5,6 В с помощью стабилитрона ZD ₁ . На контакт 6 порога подается напряжение, установленное VR ₁ , а на контакт 2 триггера подается напряжение, установленное VR ₂ .Когда разряженная батарея подключена к цепи, напряжение, подаваемое на контакт 2 триггера IC ₁ , ниже 1/3 В постоянного тока, и, следовательно, триггер в ИС включается, чтобы на выходном контакте 3 был высокий уровень. Когда батарея полностью заряжена, выходное напряжение на клемме увеличивает напряжение на выводе 2 микросхемы IC ₁ выше порогового значения точки срабатывания. Это выключает триггер, и на выходе устанавливается низкий уровень, чтобы завершить процесс зарядки. Пороговый вывод 6 IC ₁ соответствует 2/3 Vcc, установленному VR ₁ .Транзистор Т ₁ используется для увеличения зарядного тока в цепи. Резистор R ₃ имеет решающее значение для обеспечения необходимого зарядного тока. Для резистора сопротивлением 39 Ом зарядный ток составляет приблизительно 180 мА. [11,12] Эта схема получает питание от матрицы полупроводниковых термопар, установленных на микросхеме. Эти термопары (основанные на микросхеме) прикреплены к корпусу в двух точках, одна из которых считается холодной, а другая — горячей. Эти точки можно найти, взяв одну на поверхности тела, а другую примерно на 3 дюйма.ниже кожи, чтобы можно было достичь соответствующей разницы температур для создания необходимой разности потенциалов для зарядки аккумулятора кардиостимулятора.

Алгоритм зарядки аккумулятора

Зарядное устройство аккумулятора реализует трехэтапный алгоритм зарядки. [] Процесс зарядки начинается с этапа предварительной зарядки; затем, когда напряжение батареи достигает определенной точки, она переключается на стадию полной зарядки. Затем процесс зарядки завершается на этапе абсорбции (постоянное напряжение).После этого зарядное устройство может поддерживать заряд батареи в плавающем режиме. Когда зарядное устройство отключено от сети, оно по умолчанию автоматически отключается в течение 1 минуты. Это защищает аккумулятор от разряда электроникой зарядного устройства. [11,12]

Трехэтапный алгоритм зарядки [11]

Заключение

Человеческая энергия — это форма возобновляемой энергии с низкой плотностью, которая имеет большой потенциал генерации из-за его широкой доступности. Из-за высоких затрат, связанных с приобретением технологии, необходимой для восстановления небольшого количества энергии человека, потраченной на отдых, применение ограничено экономической целесообразностью.Усовершенствование и разработка технологии извлечения могут привести к повышению эффективности и снижению капитальных затрат, тем самым уменьшив ограничения, вызванные экономической целесообразностью. Рост затрат на электроэнергию может также сделать восстановление более возможным за счет сокращения сроков окупаемости капитальных затрат на технологию рекуперации [13].

С наступлением революции в нанотехнологиях появилась возможность разместить тысячи таких небольших полупроводниковых узлов, преобразующих тепло в электричество, в небольшом пространстве, размером с одну или две почтовые марки.Ученые считают, что батарею можно вживлять в кожу, где существует перепад температур до 5 ° C. Затем это устройство может быть использовано для питания кардиостимуляторов, а также других устройств, таких как крошечные нейротрансмиттеры, которые имплантируются в мозг для лечения болезни Паркинсона. [13,14] Следовательно, можно было бы заменить существующие токсичные батареи на естественные и безопасные зарядные устройства, которые могут вообще не требовать замены, и, следовательно, хирургические процедуры, тем самым повышая безопасность пациентов за счет минимизации сопутствующего риска.

Сноски

Источник поддержки: Нет,

Конфликт интересов: Не объявлен.

Ссылки

1. Креспи А.М., Сомдаль С.К., Шмидт К.Л., Скарстад П.М. Эволюция источников питания для имплантируемых кардиовертер-дефибрилляторов. J Источники энергии. 2001; 96: 33–8. [Google Scholar] 3. Буллис К. Бесплатное электричество от нано-генераторов выбросьте батарейки. [последнее цитирование 5 января 2010 г.]. Доступна с: http://www.technologyreview.com .6. Снайдер Г.Дж., Урселл Т.С.Термоэлектрическая эффективность и совместимость. Phys Rev Lett. 2003; 91: 148301. [PubMed] [Google Scholar] 7. Холмс CF, Браун WR. Нью-Йорк: Электрохимическое общество; 1980. Источники питания для биомедицинских имплантируемых устройств и литиевые батареи при температуре окружающей среды, «Влияние предварительного покрытия анода на характеристики литиево-йодной батареи кардиостимулятора» Пеннингтон; С. 187–84. [Google Scholar] 11. Ханиф, Муонтасир, Равигурураджан Т.С. Биотермический аккумулятор для ИКД, Репозиторий Shocker с открытым доступом. [последнее цитирование 5 января 2010 г.].Доступна с: http://hdl.handle.net/10057/634 .12. Kistler Instrument Corporation GlobalSpec.com Техническая библиотека. [Цитировано 5 января 2010 г.]. Доступна с: http://www.globalspec.com.

Электромагнитные свойства артериального кровотока

Абстрактные

Ускорение кровотока увеличивается от выходного тракта левого желудочка к синотубулярному соединению и восходящей аорте, но должно уменьшаться из-за турбулентности потока в синусах Вальсальвы и увеличения диаметра сосуда.Суммарная энергия пульсовой волны в артериолах до 7,2 раз выше, чем в восходящей аорте, при этом она должна быть низкой из-за диссипации энергии в вязком потоке при удалении от сердца. Цель исследования — выявить дополнительный возможный источник энергии для артериального кровотока.

Методы и материалы: 12 здоровых студентов-добровольцев (мужчин) прошли эхокардиографию, ЭКГ-синхронизированную МРТ сердца для визуализации внутриполостного кровотока в желудочках, МР-ангиографию аорты.Скорость кровотока и его ускорение изучались в различных участках сердца и аорты. Результаты: При ОД в выводном тракте левого желудочка ускорение крови составляет 1430 ± 120 см / сек ² , в синотубулярном соединении и восходящей аорте 2395 ± 195 см / сек ² , на дуге аорты 1390 ± 225 см / сек ² , перешеек аорты 2180 ± 135 см / сек ² , средняя грудная аорта 1260 ± 140 м / сек ² . С помощью МРТ (кривая TrueFisp. Среднее) ускорение кровотока от тракта оттока левого желудочка до синотубулярного соединения составляет 3.В 5 ± 0,3 раза выше и до восходящей аорты в 2,5 ± 0,2 раза. Систолическое артериальное давление от восходящей аорты к бедренной и подкожно-эластической артериям повышается в 1,3 ± 0,1 раза, увеличивая энергию, передаваемую в кровь. Направление электрического заряда в желудочках сердца от циркулирующих эритроцитов и в волокнах Пуркинье (ЭКГ) математически совпадают.

Заключение: Доступность сердца как единственного возможного инструмента кровотока выглядит несовершенной.Электрическое колебательное поле от сердечных диполей может воздействовать на эритроциты, формируя модулированную естественную ультразвуковую вибрацию и связанный с ней ток коллоидной вибрации, распространяющийся дистально ко всем клеточным мембранам. Движение крови в камерах сердца и артериях имеет дополнительную основу, помимо сердечного сокращения: вращающиеся частицы крови в камерах сердца и в местах разветвления артерий с сопутствующим колеблющимся электрическим полем, инициируемым сердцем, формируют дополнительную электромагнитную силу отталкивания для заряженные частицы, обеспечивающие поток.Модулирующее переменное электрическое поле, передаваемое колеблющимися частицами крови, помимо потока, создает дополнительный источник энергии / сигнала, позволяющий спонтанным химическим реакциям протекать через клеточные мембраны.

Ключевые слова

работа сердца, турбулентность потока, электромагнитное взаимодействие, ЭКГ, энтропия

Введение

Сейчас принято, что движущей силой в системе кровообращения является сердце, а сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови в сосудах с различными функциями.Самые ранние известные сочинения о системе кровообращения находятся в Папирусе Эберса (16 век до н.э.). Истинная история развития теории кровообращения начинается с классических взглядов Галена, в течение Золотого века ислама, и до Уильяма Харви с его новаторским и точным описанием того, как сердце качает кровь по всему телу [1]. Основные положения неизменны веками.

У человека, как и у других позвоночных, закрытая сердечно-сосудистая система.Кровоток через сосуд определяется двумя факторами: разницей давления между двумя концами сосуда и сопротивлением сосуда току крови. Кровообращение в сердце и сосудистой сети регулируется вегетативными и гуморальными нервными факторами. Поток всегда направлен от высокого давления к низкому. Артериальное разветвление, турбулентность потока и вязкость являются естественными факторами сопротивления кровотоку. Высокое среднее артериальное давление является результатом двух факторов: большого объема крови, перекачиваемой из левого желудочка в аорту, и низкой податливости артериальной стенки.В артериолах и капиллярах давление снижается по двум причинам: сопротивление трению потоку и фильтрация жидкости из капилляров [2].

Забегая вперед, можно отметить несколько спорных фактов:

Ускорение кровотока увеличивается в 2,4–3,5 раза от выходного тракта левого желудочка к синотубулярному соединению и восходящей аорте, при этом оно должно уменьшаться из-за турбулентности потока в синусах Вальсальвы и увеличения диаметра сосуда.

Суммарная энергия пульсовой волны в артериолах до 7,2 раз выше, чем в восходящей аорте, при этом она должна быть низкой из-за рассеивания энергии с удалением от сердца.

Закрытие митрального и трехстворчатого клапанов должно быть вызвано перепадом давления на клапане, но в момент закрытия разница давления не отмечается.

Объем выброшенной крови (75 мл) за 0,8 сек. в форме волны распространяется по сосудам длиной около 10 ⁵ км, а мощность сердца составляет всего 1-2 Вт [3].

Для объяснения проблемы нужно искать нестандартное решение «противоречий» в биологических процессах с изучением результатов основами физики и химии.

Методы и материалы

12 здоровым студентам-добровольцам (мужчины) были выполнены Эхокардиография ДУ, МРТ сердца с синхронизацией ЭКГ для визуализации внутриполостного кровотока в желудочках и увеличения притока в МРТ True Fisp [4].МР-ангиография (ПК) аорты. Скорость и ускорение кровотока изучались в различных участках сердца и аорты.

Результаты

При ДЕ в выводном тракте левого желудочка ускорение крови составляет 1430 ± 120 см / сек ² , в синотубулярном соединении и восходящей аорте 2395 ± 195 см / сек ² , на дуге аорты 1390 ± 225 см / сек ² , перешеек аорты 2180 ± 135 см / сек ² , средняя грудная аорта 1260 ± 140 м / сек ² (рисунок 1).

Рис. 1. Количественная оценка ускорения крови с помощью дуплексного УЗИ сердца. А. Исследование кровотока в выводном тракте левого желудочка. Б. Кровоток в синотубулярном соединении.

При МРТ ускорение кровотока от выходного тракта левого желудочка к синотубулярному соединению в 3,5 ± 0,3 раза выше, а к восходящей аорте в 2,5 ± 0,2 раза (Рисунок 2, Рисунок 3).

Рисунок 2. Количественное определение кровотока в желудочке и аорте сердца. (МРТ. True Fisp. Средняя кривая). Красная точка — выводящий тракт левого желудочка, желтая — синотубулярный переход, зеленая — восходящая аорта.

A. Диаметр в выводном тракте желудочков меньше диаметра синотубулярного соединения, а пиковая скорость потока в выводном тракте желудочков должна быть выше (принцип Бернулли). Но в синотубулярном переходе скорость потока увеличивается. Ускорение формируется давлением (второй закон Ньютона в движении) сердечной мышцы, и оно должно быть выше в выводном тракте желудочков.При этом скорость кровотока в синотубулярном соединении должна быть уменьшена из-за увеличения удельного сопротивления потока за счет турбулентности в синусах Вальсальвы.

B. Диаграммы средних кривых показывают изменение скорости потока. Ускорение потока рассчитывается как Tgφ угла между амплитудой максимальной скорости и временем потока.

Рисунок 3. A. График скорости кровотока в желудочке и аорте сердца. (МРТ. TrueFisp.Средняя кривая). Красная и желтая точки — противоположные стенки выходного тракта левого желудочка, зеленая и синяя — в синотубулярном переходе.

B. Ускорение крови у противоположной стенки сосудов происходит в разных направлениях из-за одновременно: вращательного и поступательного движения крови в пограничном слое, образующего спиральное движение вещества (перекатывающееся движение в поверхностной волне) . Амплитуда скорости потока и ускорения увеличивается с увеличением диаметра сосуда, а должна уменьшаться по принципу Бернулли.

Систолическое артериальное давление от восходящей аорты к бедренной и подкожно-эластической артериям повышается в 1,3 ± 0,1 раза, увеличивая энергию, передаваемую в кровь.

Ускорение кровотока совпадает с волной ECG-qRs. Направление отрицательного заряда в желудочках сердца от циркулирующих эритроцитов и в волокнах Пуркинье (ЭКГ) математически совпадает.

Обсуждение

Энергия для вытеснения крови вырабатывается работой сердца.В физике работа определяется как сила, вызывающая смещение объекта. Величина силы на единицу площади, перпендикулярной поверхности объекта, представляет собой давление [5].

P = — Ж / Д (1)

p — Давление, F — величина нормальной силы, противоположной давлению, A — площадь поверхности при контакте.

Поскольку система, находящаяся под давлением, потенциально может работать с окружающей средой, давление является мерой потенциальной энергии, запасенной на единицу объема.

P = работа / объем = энергия / объем

Работа для кровотока прямо пропорциональна давлению (P) и объему (V) перемещенной массы.

Вт = P x V (2)

С помощью математического анализа можно вызвать сомнения в правильности представления о том, что сила сокращения сердца является единственным движущимся инструментом для кровотока.

Работа левого желудочка в систоле W = 1.33,10 ⁴ (Па) x 7,5,10 ^-5 м ³ = 1Дж.

При выбросе из сердца в человеческом теле циркулирует ударный объем крови. Энергия, передаваемая в кровь сердцем за один удар, составляет около 2 Дж [3]. Средняя движущая сила крови в сосудистой системе (без диссипации энергии в вязком потоке) должна быть F = W / d (d-смещение) = 2 Дж: 10 ⁸ м ≤ 2,10 ^-8 Н.

С другой стороны, площадь поперечного сечения одиночного капилляра A = π (3.0 x 10 ^-6 м) ² = 2,83 x 10 ^-11 м ² . Сила гидростатического давления в одиночном капилляре F = P x A = 4,66,10 ³ (Па) x 2,83 x 10 ^-11 м ² = 13,19 x 10 ^-8 Н. средняя гидростатическая движущая сила в отдельном капилляре примерно в 6,6 раз выше средней силы, создаваемой сердцем. Движущая сила в крупных артериях во много раз выше.

-С помощью уравнения (1), если давление в артериальной системе от аорты до системных капилляров было постоянным, а взаимодействие частиц было только упругим, то сила, действующая в области системных капилляров, должна быть в 800-1000 раз выше. (За счет увеличения площади поверхности в 800-1000 раз — принцип Паскаля).Но среднее капиллярное давление в 4 раза ниже (25 мм рт. Ст.), Чем среднее давление в восходящей аорте (100 мм рт. Ст.). Это означает, что приращение силы в области всех капилляров будет в 200-250 раз больше силы, создаваемой сердцем. Объемное смещение крови в капиллярах примерно в 100 раз меньше, чем в восходящей аорте (диаметр восходящей аорты составляет 33 мм [6], площадь поперечного сечения 8,55 см ² ). Смещение крови в восходящей аорте при выбросе систолического удара (75 мл) составляет около 87.7мм. Смещение эритроцитов в системных капиллярах при этом составляет 0,8-1 мм. [7]. Таким образом, работа, выполняемая левым желудочком, по крайней мере в 3,5 раза меньше работы, необходимой для вытеснения крови в системных капиллярах. Из-за вязкого течения и структурной перестройки крови энергия рассеивается, и должны быть потери энергии до попадания в системные капилляры. Похоже, что в артериальной системе «не выполняется» закон сохранения энергии.

— Систолическое артериальное давление увеличивается при движении от аорты к периферии.Усиление пульсовой волны давления в больших эластичных и меньших проводящих артериях связано с изменениями величины / амплитуды каждой гармонической составляющей волны. Увеличивающее давление соответствует той части импульсного давления, которая связана с суммированием отраженной волны [8.9]. Но источником энергии для исходной и отраженной волн является сердце, и сумма энергии должна уменьшаться из-за затухания волны при распространении, отражении и преломлении.

Из уравнения (2) при увеличении давления при постоянном объеме увеличивается энергия, передаваемая в кровь. Обычно диастолическое и среднее давление мало изменяются по артериальному дереву. Систолическое артериальное давление от восходящей аорты к бедренной и подкожно-эластической артериям постепенно увеличивается в 1,3 раза. Работа, производимая в дистальных эластических артериях при вытеснении крови в систолу, должна быть выше, чем работа в восходящей аорте (объем крови в аорте и эластических артериях одинаковый — около 300 мл).Энергия в систоле накапливается за счет упругой деформации стенки сосуда и структурной перестройки крови.

-Общая энергия (E), связанная с длиной волны в артериях, может быть рассчитана как:

E = 0,5 мкОм ² A ² υ

µ-масса на единицу длины, ω-угловая частота, амплитуда А-волны, υ — скорость пульсовой волны.

От аорты к эластичным артериям увеличивается скорость пульсовой волны, амплитуда давления и масса на единицу длины.Колебания пульсового давления в артериолах различных ветвей артерии (максимальное расстояние от сердца около 1,5 м), в зависимости от большой длины волны (около 13–38 м), находятся почти в одной фазе. Скорость распространения пульсовой волны от восходящей аорты к артериолам может увеличиваться до 2-3 раз [10.11.12]. При том же объеме крови в аорте и артериолах (2% от объема крови) при увеличении площади поверхности в артериолах в 15 раз уменьшается смещение, а масса на длину увеличивается в 15 раз.Амплитуда давления уменьшается в 2,5 раза со 100 мм рт. Ст. До 40 мм рт. Ст. Т.е. Прирост энергии во всех артериолах должен быть до 3: 6,3 x 15 ≤ 7,2 раза выше, чем в восходящей аорте.

-Энергия артериального пульса рассеивается в вязком потоке, образуя структурные изменения крови. Степень изменений может быть выражена числом Уомерслея, которое показывает соотношение между кратковременной инерционной силой и вязкой силой. От аорты к артериям уменьшается — 2.В 5 раз, в артериолы -28,9 раза, в капилляры — в 55,9 раза [13]. Кровь — тиксотрофное вещество, и после встряхивания текучесть / энтропия увеличивается.

Итак, механической работы сердца недостаточно для распределения крови в системе артериального кровообращения, капилляров и структурных изменений крови. Энергия артериального кровотока непрерывно увеличивается до капилляров. Из-за «противоречия» между теорией и практическими данными решение должно быть нестандартным.

Колебательное движение клеток крови с поверхностным зарядом, макромолекул плазмы, солей с диполями и наложение колеблющегося электрического поля в виде импульса ЭКГ должно обеспечивать особые — электромагнитные свойства кровотока.

Энергия имеет разные источники. Передача энергии электромагнитной волной во Вселенной — это распространенный метод. Волна представляет собой возмущение в системе и распространяет энергию через среду в основном без переноса чистой массы.Распространение энергии в форме волны — это метод изменения энтропии в веществе и создание условий для самопроизвольных химических процессов.

Электрически заряженные объекты при движении создают электромагнитное поле, неограниченно распространяющееся по всему пространству и описывающее электромагнитное взаимодействие. Электрическое поле создается неподвижными зарядами, а магнитное поле — ускоренными зарядами. Электрическое поле может создаваться также изменяющимся магнитным полем.Способ взаимодействия зарядов и токов с электромагнитным полем описывается уравнениями Максвелла и законом силы Лоренца.

Во время распространения электричества поле считается предварительным условием, которое присутствует во всем пространстве. Считается, что электрическая составляющая находится в фазе с напряжением, а магнитная составляющая поля считается синфазной с током. Электромагнитная энергия движется через пространство, в то время как соответствующие поля растут и уменьшаются в определенной области пространства в ответ на поток энергии.

Электромагнитные волны могут генерироваться колеблющимся молекулярным диполем. Скорость электромагнитной волны — это свойства «среды» распространения — проницаемость и диэлектрическая проницаемость вещества. Электромагнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света, однако в твердом состоянии или в жидкости волна имеет меньшую скорость. Скорость сигнала ЭКГ превышает 250 м / с [14]. Сообщалось об обнаружении магнитных полей, создаваемых ионными токами в живой ткани, а также более известных электрических полей в сердце и головном мозге [15].

Электромагнитные волны, возникающие при распространении переменного тока в возбудимых клетках. Это не спонтанный процесс, и каждый потенциал действия требует энергии АТФ. Общая электрическая активность сердца в любой момент времени может быть представлена ​​вращающимся распределением диполей активного тока. (Рисунок 5) Влияние электрического поля эпикарда распространяется на все клетки тела, а также на заряженные эритроциты.

Высокое количество эритроцитов, чистый заряд (дзета-потенциал), магнитные свойства гемоглобина, короткая продолжительность жизни и быстрое размножение могут быть связаны с высокой функциональной значимостью эритроцитов в обеспечении электромагнитного кровотока.

У человека в секунду вырабатывается примерно 2,4 миллиона новых эритроцитов. Клетки циркулируют в организме около 100–120 дней, прежде чем их компоненты будут переработаны макрофагами. Примерно четверть клеток человеческого тела — это эритроциты. Почти половину объема крови (от 40% до 45%) составляют эритроциты.

Скорость распространения волны ЭКГ в организме человека как минимум в 3 раза превышает максимальную скорость проводимости электрического сигнала нейронов.Метаболический путь в нейроне — окислительное фосфорилирование. Существует энергетически более быстрый способ распространения электрического сигнала от сердца: эритроциты не содержат митохондрии и не используют переносимый ими кислород. Вместо этого они производят энергоноситель АТФ путем анаэробного гликолиза. В отсутствие запасного соединения нормальные эритроциты должны иметь постоянный доступ к глюкозе для поддержания энергетического метаболизма [16]. Анаэробный гликолиз — эффективное средство выработки энергии во время коротких интенсивных упражнений.Он очень быстро восполняется в течение этого периода и производит 2 молекулы АТФ на молекулу глюкозы. Это всего лишь 5% энергетического потенциала глюкозы. Скорость производства АТФ примерно в 100 раз выше, чем скорость окислительного фосфорилирования.

Красные кровяные тельца находятся в постоянной вибрации. Эти колебания помогают клеткам сохранять свой характерный сплющенный овал или форму диска, что имеет решающее значение для их способности деформироваться при прохождении через кровеносные сосуды тела, доставляя кислород к тканям.Амплитуда колебаний крошечная и происходит всего за миллисекунды. Это убедительное доказательство того, что вибрации требуют ввода энергии от АТФ. Исследователи использовали дифракционную фазовую микроскопию, которая количественно измеряет колебания клеточной мембраны в режиме реального времени. Оптическая фазовая задержка, мера того, насколько свет задерживается при прохождении через ячейку, изменяется при вибрации мембраны. Они обнаружили, что когда АТФ истощается в красных кровяных тельцах, вибрации уменьшаются на 20 процентов [17].Когда был повторно введен АТФ, вибрации вернулись к нормальному уровню. Они также обнаружили прямую корреляцию между АТФ-индуцированным изменением колебаний мембраны и масштабом длины структуры цитоскелета.

Эксперименты показали АТФ-зависимый эффект путем мониторинга амплитуды статических колебаний эритроцитов в нормальных условиях и в условиях истощения АТФ. Было показано, что механика клетки сильно зависит от взаимодействия мембраны со спектрином, опосредованного фосфорилированием белка межсоединений 4.1р. Ингибирование и активация этого фосфорилирования значительно влияет на натяжение и эффективную вязкость [18].

Эритроциты имеют разные формы движения. «Движение по резервуару» — устойчивое вращение мембраны с постоянной формой и углом наклона и опрокидывание — вращательное колебание всей ячейки, сопровождаемое движением по резервуару, которое в основном обусловлено клеточной мембраной и происходит вокруг оси ячейки. низкие частоты около 1–5 Гц. Эритроциты колеблются высокочастотными колебаниями во время движения танка.Это колебательное движение резко влияет на диэлектрические и электрические свойства эритроцитов и крови [19]. Экспериментальный и теоретический анализ указывают на отсутствие резонансных частот в диапазоне 0,03-500 Гц, связанных с колебаниями нормальных эритроцитов человека [20].

Один из интересных результатов показывает манипулирование эритроцитами наночастицами магнетита в присутствии магнитного поля — периодическое движение эритроцитов между двумя проводящими контурами, частота которого регулируется электрической цепью.Полученные результаты демонстрируют возможность неразрушающего манипулирования клетками с помощью магнитных наночастиц с точностью до микрометра. Электровращение микрочастиц возникает, когда коллоидный раствор подвергается воздействию внешнего переменного электрического поля [21.22]. Это метод диэлектрической спектроскопии для характеристики диспергированных коллоидов. Общей причиной вращения частицы является разность фаз, возникающая между поляризацией, индуцированной электрическим полем, и внешними вращающимися полями [23].Частоту вращения (f0) можно рассчитать с помощью абсолютного значения разности фаз и индуцированного дипольного момента частицы, а также сил трения вязкости. В разных источниках указана общая собственная частота ультразвука эритроцитов, f0 ~ 1,2 МГц [19].

Можно показать, что при облучении лазерным импульсом эритроцит поглощает оптическую энергию и излучает ультразвуковую волну давления, называемую фотоакустической волной. Эритроциты содержат большое количество гемоглобина — молекулы, способной связывать кислород.Гемоглобин значительно поглощает видимый свет. Амплитуда и полоса пропускания фотоакустического сигнала зависят от формы ориентации эритроцита на датчик. Он выше, когда площадь эритроцитов перпендикулярна датчику [24].

Когда ультразвук распространяется через гетерогенную жидкость, дисперсию или эмульсию, возникает ток и потенциал коллоидной вибрации: градиент давления в ультразвуковой волне сдвигает частицы диффузного слоя относительно жидкости, и частицы приобретают дипольный момент [25-26].Дипольные моменты генерируют электрическое поле и образуют измеримый электрический ток. Это явление используется для измерения дзета-потенциала коллоидов.

Электрическая звуковая амплитуда и акустическое поле возникают, когда электрическая волна распространяется через гетерогенную жидкость: после поглощения энергии частицы быстро повышаются в температуре и давлении, что приводит к термоупругому расширению и излучению фотоакустической волны.

В свете вышеизложенного можно сделать вывод, что колебания электрического дипольного поля от сердца могут поглощаться эритроцитами и формировать ультразвуковую электроакустическую волну.Энергия, передаваемая волной, прямо пропорциональна частоте колебаний. Эритроциты постоянно колеблются. Внешнее колебательное электрическое поле активирует синтез АТФ с модуляцией амплитуды / частоты собственных колебаний клетки. Передача энергии колеблющимся эритроцитом на ультразвуковой частоте становится преимуществом. Несущая частота представлена ​​собственными колебаниями эритроцитов (рис. 5).

Эритроцит имеет двояковогнутую / параболическую форму, геометрию и энергетическую возможность принимать и передавать направленную энергию: амплитуда сигнала от эритроцита увеличивается перпендикулярно двояковогнутой поверхности эритроцита.Колебания жидкости вокруг эритроцитов формируют переменный ток и потенциал. Электрический ток, генерируемый вращением диполя сердца, может передаваться дистально с помощью вибрации эритроцита в виде измеряемого переменного тока — ЭКГ (Рисунок 4, Рисунок 5).

Рисунок 4. Электроакустическая волна, ток коллоидной вибрации и потенциал в артериальном кровотоке, вызванные собственными ультразвуковыми колебаниями мембран эритроцитов. Распространяющийся переменный ток направлен к митохондриям соматической клетки.Он изменяет равновесие электрических потенциалов вокруг внутренней мембраны митохондрий и стимулирует синтез АТФ.

Рисунок 5. A..B. Распространение потенциала действия в сердечной мышце по мере того, как вращающийся диполь влияет на дзета-потенциал частиц крови.

C. ЭКГ формируется из суммирующих сигналов от разных источников.

D. Сигнал ЭКГ — это электроакустическая волна от собственных колебаний эритроцитов, модулируемых электрической активностью сердца.Он формирует распространяющийся в пространстве электрический сигнал с групповой волновой скоростью. Фазовая скорость — это собственные колебания эритроцитов, образующие несущую частоту.

Распространение ЭКГ — процесс несамопроизвольный и имеет энергетическую основу. Коллоидный вибрационный ток течет от сердца в дистальном направлении из-за разности потенциалов, образующейся при аэробном гликолизе в клетках тела. У эукариот цепь переноса электронов в митохондриях производит трансмембранный протонный электрохимический градиент в результате окислительно-восстановительных реакций и служит местом окислительного фосфорилирования за счет использования АТФ-синтазы.В конце цепи переноса электронов присутствует высокоэлектроотрицательный атом кислорода. Здесь свободная энергия на электрон приближается к нулю, а окислительно-восстановительный потенциал максимален. Итак, внутренняя митохондриальная мембрана является конечным местом назначения высокой энергии химической связи с синтезом АТФ, а кислород выглядит «заземляющим инструментом» для электрической цепи ЭКГ. Рисунок 4.

Электрическое поле воздействует на эритроциты и соматические клетки. Было показано, что импульсное, а также осциллирующее электрическое поле влияет на активность белков клеточной мембраны, таких как АТФ-синтаза, которая находится во внутренней митохондриальной мембране, внутренней мембране бактерий и тилакоидной мембране хлоропластов [27].Его функция заключается в преобразовании свободной энергии протонодвижущей силы в химический источник энергии АТФ [28-29]. Количество АТФ, хранящегося в активных клетках, очень мало, его достаточно только для работы в течение нескольких секунд. Поэтому, поскольку он расщепляется, АТФ должен быстро регенерироваться и заменяться, чтобы обеспечить устойчивую функциональную активность клеток.

При распространении потенциала действия в кардиомиоцитах должно создаваться электромагнитное поле. При этом на движущиеся эритроциты в желудочках сердца с колеблющимся электрическим полем может воздействовать сила Лоренца.Он закрывает атриовентрикулярные клапаны. Сердечная мышца и силы Лоренца работают как инструмент выброса при формировании кровотока (рис. 6). С помощью вышеперечисленных процессов можно понять безимпульсную электрическую активность сердца.

Рисунок 6.A. Левый предсердно-желудочковый клапан закрывается при низком давлении в левом предсердии и желудочке. Он совпадает с пиком R комплекса ЭКГ — QRS.

B. Волна сердечного потенциала действия (положительный заряд) в левом желудочке вращается против часовой стрелки, а магнитное поле перпендикулярно срезу сердца в направлении наружу (правило правой руки).Движение крови (эритроциты с отрицательным зарядом) вращается по часовой стрелке, образуя магнитное поле в том же направлении. Вращение эритроцитов с отрицательным дзета-потенциалом по часовой стрелке математически равно вращению против часовой стрелки сердечного потенциала положительного действия в волокнах Пуркинье. Собственные колебания эритроцитов модулируются сердечным потенциалом. Сила Лоренца к отрицательно заряженным эритроцитам направлена ​​на сердечные клапаны (правило правой руки).Волна ЭКГ-QRS охватывает фазу изоволемического сокращения желудочков, создает колеблющееся электрическое поле для вращающихся клеток крови и веществ плазмы.

Систолический пульс инициируется турбулентным потоком в синусах Вальсальвы и в местах разветвления артерий. Сопровождающая волна ЭКГ-Т формирует переменный электрический ток, распространяющийся в дистальном направлении и усиливающий электромагнитные взаимодействия в местах турбулентности (рисунок 7, рисунок 8).

Рисунок 7.A. Волна ЭКГ-Т имеет задержку по сравнению с фазой быстрого выброса крови и образует колеблющееся электрическое поле. Колеблющееся электрическое поле передается дистально со скоростью групповой волны от собственной ультразвуковой вибрации эритроцитов, модулируемой частотой вращения диполя сердца, создавая измеримый сигнал ЭКГ.

B. Спиральное движение крови в синусах Вальсальвы с модулированной электроакустической волной формирует магнитное поле. Магнитное поле от круга текущей крови воздействует на движущиеся по касательной эритроциты (сила Лоренца).Кинетическая энергия (поступательная и вращательная) крови увеличивается.

Рис. 8. A. Волна ЭКГ-Т имеет задержку по сравнению с фазой быстрого выброса крови и формирует колеблющееся электрическое поле. Колеблющееся электрическое поле передается дистально в виде модулированных естественных колебаний эритроцитов с групповой волновой скоростью — ЭКГ.

B. Кровоток (эритроциты с колеблющимся зарядом) на внешних стенках крупных артерий образует турбулентность.Магнитное поле от участков крови по спирали воздействует на эритроциты, идущие по касательной (сила Лоренца), и с градиентом давления увеличивает кинетическую энергию крови.

Сила Лоренца изменяет направление частицы, но не линейную скорость. Заряженная частица может получать или терять поступательную кинетическую энергию от электрического поля, но не от магнитного поля, потому что магнитная сила всегда перпендикулярна линейному движению частицы. Если угол между заряженной частицей и направлением магнитного поля равен 0 <φ <π / 2, частица будет двигаться по спирали вокруг направления магнитного поля.Он выражается в силе вращения - крутящем моменте.

Вихри внутри синусов Вальсальвы являются основным компонентом турбулентного потока. Движущийся вихрь несет с собой угловой и линейный момент, энергию и массу. Вихри — это не хаос: кровоток в желудочках сердца, артериальных ветвях течет по винтовой форме. Это увеличивает накопление энергии в веществе.

Для точечной массы кинетическая энергия при поступательном движении равна: E _k = 0.5 мВ ²

При вращательном движении: E _k = 0,5mr ² ω ² .

(m-масса, v-линейная скорость, r-радиус вращения, ω-угловая скорость).

Из диаграмм на Рисунке 2. Из Рисунка 3 видно, что спиральное движение инициируется в желудочковом оттоке. При попадании магнитного поля вращательная и поступательная кинетическая энергия частиц крови в синотубулярном соединении увеличивается.Основными инструментами перекатывающего движения крови в поверхностной волне на поверхностях кровотока являются: а) сокращение сердечной мышцы и б) электромагнитная сила Лоренца, формирующаяся из вращающихся / колеблющихся заряженных эритроцитов, модулируемых сигналом ЭКГ.

Кровеносные сосуды имеют вид активных электрических цепей. Распространение электрического поля / тока в направлении сосудов происходит из-за микромасштаба колебаний кровяных клеток, вращения частиц и принципа суперпозиции электрических полей.Колеблющееся электрическое поле сердечного диполя формирует модулированную естественную ультразвуковую вибрацию эритроцитов, в то время как оно генерирует ток коллоидной вибрации, который воздействует на близлежащие эритроциты колеблющимся электрическим полем и так далее в дистальном направлении и выражается как ЭКГ. Скорость потока эритроцитов, как и скорость дрейфа электронов в проводнике, намного меньше, чем распространение переменного электрического поля в среде.

Подобно синусам Вальсальвы, колеблющиеся заряженные частицы и диполи в артериальной бифуркации при наличии электрического и магнитного полей испытывают силу Лоренца.Электромагнитное отталкивание частиц крови с артериальным пульсовым давлением формирует дополнительную движущую силу для кровообращения (Рисунок 7, Рисунок 8).

Часть принятой энергии рассеивается в движении крови. При этом увеличение сопротивления кровотока, в основном в артериолах, рассеивает энергию, увеличивает энтропию в артериальном конце капилляра и способствует спонтанным химическим реакциям через клеточную мембрану в сочетании с другими системными процессами.На венозном конце капилляров этот процесс изменен. Здесь увеличивается агрегация эритроцитов. Этому способствует низкая скорость кровотока, уменьшение колебаний давления и высокая податливость венозных сосудов. Электромагнетизм может влиять на газообмен в системных и легочных капиллярах из-за разного сродства кислорода и углекислого газа в диамагнитном / парамагнитном гемоглобине.

Реакции, которые увеличивают энтропию и выделяют тепло, всегда бывают спонтанными, имеют отрицательную свободную энергию Гиббса -? G.[30]. Свободная энергия Гиббса (G = H-TS. H-энтальпия, S-энтропия, T-температура) термодинамически замкнутой системы является мерой количества полезной энергии, которая может работать в этой системе. Максимум энергии можно получить только в полностью обратимом процессе.

Если ΔG <0 - экзэргоническая реакция, спонтанная слева направо.

Если ΔG = 0, состояние термодинамического равновесия.

Если ΔG> 0 — это эндергоническая реакция, которая либо требует подводимой энергии извне, чтобы проходить слева направо в уравнении реакции, либо иным образом идет в обратном направлении, справа налево.

Реакция эндергоническая в одном направлении, должна быть экзэргонической в ​​другом, и наоборот. В биохимических системах эндергонические и экзэргонические реакции часто связаны, поэтому энергия одной реакции может приводить в действие другую реакцию. Типичным проявлением этого процесса является газообмен в легочных и системных капиллярах, с одной стороны, и клеточные реакции на артериальных и венозных концах капилляров, с другой стороны.

Реакция, находящаяся в равновесии, больше не может выполнять никакой работы, потому что свободная энергия системы настолько мала, насколько это возможно.Любое изменение, которое уводит систему от равновесия, увеличивает свободную энергию системы и требует работы. Эта работа выполняется дополнительной электромагнитной силой, исходящей из крови и направляемой ко всем живым клеткам тела путем активации АТФ-синтазы и увеличения энтропии. Модуляция частоты / амплитуды собственной вибрации эритроцита требуется для передачи информации о синтезе АТФ и представляет собой содержание сигнала ЭКГ. Итак, сердечно-сосудистая система, помимо других функций, способствует распространению электромагнитной энергии / информации, и частицы крови играют в этом активную роль.

Заключение

Доступность сердца как единственного возможного инструмента кровотока выглядит несовершенной. Электрическое колебательное поле от сердечных диполей может воздействовать на эритроциты, образуя модулированную естественную ультразвуковую вибрацию и связанный с ней ток коллоидной вибрации, распространяющийся дистально ко всем клеточным мембранам.

Движение крови в камерах сердца и артериях имеет дополнительную основу, помимо сердечного сокращения: вращающиеся частицы крови в камерах сердца и в местах разветвления артерий с сопутствующим колеблющимся электрическим полем, инициируемым сердцем, формируют дополнительную электромагнитную силу отталкивания для заряженные частицы, поступающие в поток.

Модулирующее переменное электрическое поле, передаваемое колеблющимися частицами крови, помимо потока, создает дополнительный источник энергии / сигнала, позволяющий спонтанным химическим реакциям протекать через клеточные мембраны.

Список литературы

1. Мартинс и Сильва Дж. (2009) От открытия кровообращения до первых шагов в гемореологии: часть 1. Rev Port Cardiol . 28: 1245-68. [Crossref]
2. Линда С. (2010) Костанцо.Физиология. Сондерс.
3. Келер, Кеннет Р. (1996) Физический колледж для студентов, изучающих биологию и химию. Цинциннати, Огайо: Колледж Раймонда Уолтерса, Университет Цинциннати, глава 3, Жидкости: сердечно-сосудистая система человека.
4. Markl M, Alley MT, Elkins CJ, Pelc NJ (2003) Эффекты потока в сбалансированной стационарной визуализации без прецессии. Magn Reson Med 50: 892-903. [Crossref]
5. Джерл Уокер.Основы физики. Кливлендский государственный университет. Джон Вили и сыновья, 2011.
6. Мао СС, Ахмади Н., Шах Б., Бекманн Д., Чен А. (2008) Budoff. Нормальный диаметр грудной аорты на компьютерной томографии сердца у здорового бессимптомного взрослого. Влияние возраста и пола. Акад. Радиол. . 15: 827-834. [Crossref]
7. Иванов К.П., Калинина М.К., Левкович Ю.И. (1981) Скорость кровотока в капиллярах мозга и мышц и ее физиологическое значение.Микрососудистые исследования. 22: 143-155. [Crossref]
8. Avolio AP, Van Bortel LM, Boutouyrie P, Cockcroft JR, McEniery CM и др. (2009) Роль повышения пульсового давления при артериальной гипертензии. Гипертония . 54: 375-383.
9. Сафар, Майкл Ф. О’Рурк, Эдвард Д. Фрелих (2014) Артериальное давление и механика артериальной стенки при сердечно-сосудистых заболеваниях. Springer-Verlag. Лондон.
10. Перейра Т., Коррейя С., Кардосо Дж. (2015) Новые методы измерения скорости импульсной волны. J Med Biol Eng 35: 555-565. [Crossref]
11. Эдвард М. Дзяловски, датчанин А. Кроссли. Сердечно-сосудистая система., В Sturkie’s Avian Physiology (Шестое издание), 2015.
12. McLaughlin J, McNeill M, Braun B, McCormack PD (2003) Определение скорости артериальной пульсовой волны пьезоэлектрическим датчиком. Physiol Meas 24: 693-702. [Crossref]
13. Я. К. Фунг (1996) Биомеханика: Циркуляция.Springer Science & Business Media.
14. Теодор Бухнер, Ян Геральтовски (2015) Насколько быстро сигнал ЭКГ распространяется в организме. Рабочая группа по сердечно-сосудистой физике. Физический факультет Варшавского технологического университета. Шестая встреча кардиологии и физики и математики, в Закопане, том: VI.
15. Wulfson NL, Sances Jr A. Магнитные поля, связанные с нервной проводимостью. Нервная система и электрические токи. Plenum Press, Нью-Йорк, 1970.
16. Bonora M1, Patergnani S, Rimessi A, De Marchi E, Suski JM (2012) Синтез и хранение АТФ. Пуринергический сигнал 8: 343-357. [Crossref]
17. Энн Трафтон. Офис новостей Массачусетского технологического института. Массачусетский Институт Технологий. «Химическая энергия влияет на крошечные колебания мембран эритроцитов». Science Daily 2009.
18. Betz T1, Lenz M, Joanny JF, Sykes C (2009) АТФ-зависимая механика эритроцитов. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 15320-15325. [Crossref]
19. Abdalla S (2011) Влияние колебаний эритроцитов на диэлектрические свойства диабетической крови человека. AIP Advances1, 012104.
20. Кононенко В.Л., Шимкус Ю.К. (2000) Спонтанные и вынужденные колебания клеточной мембраны нормальных эритроцитов человека: отсутствие резонансных частот в диапазоне 0,03–500 Гц. Membr. Cell Biol., 14: 367–382. [Crossref]
21. Фредерик Герц и Александр Хитун.Биологические манипуляции с клетками с помощью магнитных наночастиц AIP Advances 6, 025308 (2016).
22. А.Рамирес, А.Зехе. Вынужденные низкочастотные колебания клеток в суспензиях крови человека. Первая международная встреча по прикладной физике. 13-18 октября 2003 г., Бадахос, Испания.
23. An Ran. «Электрохимические процессы в микрофлюидических системах в электрических полях переменного тока», диссертация, Мичиганский технологический университет, 2015.
24. Strohm EM, Berndl ES, Kolios MC (2013) Исследование морфологии эритроцитов с помощью высокочастотной фотоакустики.Biophys J. 105: 59-67. [Crossref]
25. Шварц, Томас. Докторская диссертация. Вращение частиц с помощью ультразвукового воздействия. 2013.
26. Велев О.Д., Гангвал С. и Петцев Д.Н. (2009) Манипуляции с локализацией частиц на переменном и постоянном токе и электрокинетика . J. Годовые отчеты Выбор «C» (Физическая химия). v105.
27. Capaldi RA, Schulenberg B, Murray J, Aggeler R (2000) Исследования сшивкой и электронной микроскопией структуры и функционирования АТФ-синтазы Escherichia coli. Дж Эксп Биол . 203: 29-33. [Crossref]
28. Zrimec A, Jerman I, Lahajnar G (2002) Чередующиеся электрические поля стимулируют синтез АТФ в Escherichia Coli. Cell Mol Biol Lett . 7: 172-174. [Crossref]
29. Ханс Бауэрмейстер, Эберхард Шлоддер, Петер Гребер. Управляемый электрическим полем синтез АТФ, катализируемый мембраносвязанной АТФ-синтазой из хлоропластов, Berichte der Bunsengessellschaft fur Physikalische Chamie, Volume92, Issue 9September 1988.
30. Эрик Брайан Смит. Основы химической термодинамики. Imperial College Press. 2004 — Наука.

Шок от тела: электричество внутри вашего тела

В наших телах может происходить что-то шокирующее. Ну, по крайней мере, недоумение. Группа инженеров-механиков обнаружила, что жесткая и гибкая ткань, из которой состоят кровеносные сосуды, обладает удивительными электрическими свойствами — по крайней мере, у свиней.

Что это может означать для нас, я пойму позже.Но причина, по которой этот результат удивителен, заключается в том, что рассматриваемое свойство — то, что ученые называют сегнетоэлектричеством — обычно обнаруживается в искусственных кристаллах и синтетических материалах, используемых для телевизоров, дисплеев, компьютерной памяти и датчиков.

Сегнетоэлектричество скорее похоже на электрический эквивалент магнетизма. В сегнетоэлектрическом веществе одна сторона материала имеет положительный электрический заряд, а другая — отрицательный, создаваемый неравномерным распределением электрических зарядов в составляющих его атомах или молекулах.Подобно тому, как магнитное поле может заставить стрелку компаса изменить направление, электрическое поле может подтянуть все маленькие электрические заряды в другое положение, переключая заряд в противоположном направлении.

Эта «переключаемость» делает эти сегнетоэлектрические кристаллы очень востребованными для подобных жидкокристаллических дисплеев. Исследователи, обнаружившие этот странный эффект, — Юаньмин Лю и его коллеги из Вашингтонского университета, Сиэтла и Бостонского университета — обычно работают с синтетическими материалами, подобными этим, для создания устройств для сбора и хранения энергии.Но Лю знал, что в костях и других биологических веществах были обнаружены другие неожиданные электрические явления. А в прошлом году о сегнетоэлектричестве сообщалось в твердом минеральном покрытии морских раковин. Ли интересовался, могут ли мягкие биологические ткани, такие как кровеносные сосуды, также проявить этот эффект.

Выстрел в сердце

Он и его коллеги взяли тонкий срез главной артерии, транспортирующей кровь от сердца, называемой аортой, и поместили его в специальный микроскоп с чувствительным кончиком иглы.Зонд обнаружил контрольный сигнал, связанный с сегнетоэлектричеством, и, более того, они обнаружили, что могут переключать эту поляризацию с помощью электрического поля.

С какой стати любая животная ткань должна быть сегнетоэлектрической? Как я уже говорил, в живом мире действительно используются некоторые неожиданные свойства материала. Кость, например, является пьезоэлектрической, что, как оказалось, является еще одним полезным типом поведения, на которое мы полагаемся в повседневных технологиях. Он используется, например, в датчиках давления и вибрации, таких как датчики на клавиатуре вашего компьютера, потому что пьезоэлектрические материалы производят электрический заряд при приложении к ним давления.Похоже, что костлявые существа тоже используют этот принцип: электрический ответ на сжатие кости помогает тканям измерить силы, которые они испытывают. Между тем, в ракушках пьезоэлектричество помогает предотвратить трещины и трещины, рассеивая энергию ударного удара в виде электричества.

Хорошо, но сегнетоэлектричество? Кому это нужно? Инженеры Бин Чен и Хуацзянь Гао предположили, что это свойство могло бы предоставить ткани другой способ регистрировать силы и, возможно, контролировать кровяное давление.Или, возможно, это свойство может определять температуру крови (поскольку сегнетоэлектричество чувствительно к температуре) или, как в морских ракушках, рассеивать механическую энергию и предотвращать повреждение. Или, может быть, это может даже действовать как своего рода «тканевая память» в сочетании с нервами. Лю, тем временем, предполагает, что переключение сегнетоэлектричества может изменить способ прилипания холестерина, сахара или жиров к кровеносным сосудам.

Однако обратите внимание, как эти исследователи не успели идентифицировать новую характеристику живого организма, как они начинают задаваться вопросом, для чего она нужна.Предполагается, что должна быть какая-то цель : эта эволюция выбрала свойство, потому что оно дает некоторую выгоду для выживания. Другими словами, предполагается, что свойство адаптивно . Это хорошая позиция для начала, потому что большинство материальных свойств тканей действительно адаптивны, от гибкости кожи до прозрачности роговицы глаза. Но возможно, что сегнетоэлектричество может быть просто побочным эффектом какой-то другой адаптивной функции ткани — результатом того, как молекулы просто расположены, что, если оно не мешает другим функциям, останется незамеченным. эволюция.Не каждый аспект биологии имеет «цель».

Все-таки ферроэлектричество ткани может пригодиться. Если Лю прав подозревает, что сегнетоэлектричество может влиять на то, как кровеносные сосуды поглощают жиры, сахара или липиды, то переключение его с помощью приложенного электрического поля может помочь в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями, возникающими в результате накопления, такими как тромбоз и атеросклероз. Если это правда, то то, что кажется эзотерическим феноменом, может помочь справиться с условиями, которые ежегодно убивают миллионы людей во всем мире.

Если вы хотите прокомментировать эту историю или что-нибудь еще, что вы видели в Future, перейдите на нашу страницу в Facebook или напишите нам в Twitter.

Как работает нормальное сердце

Сердце — большой мышечный орган, выполняющий очень важную работу по обеспечению циркуляции крови по кровеносным сосудам в организме. Сердце, расположенное в центре груди, — самая тяжелая мышца в человеческом теле — она ​​всегда работает, даже когда мы спим. Сердце и кровеносные сосуды вместе составляют сердечно-сосудистую систему организма и жизненно важны для снабжения организма кислородом и питательными веществами, необходимыми для выживания.Когда вы дышите, ваши легкие поглощают кислород. Сердце перекачивает кровь в легкие, чтобы забрать кислород, а затем прокачивает кровь по телу, чтобы доставить этот кислород.

Анимация ниже показывает, как нормальное сердце перекачивает кровь. Они также объясняют изменения, которые происходят с нормальным сердцем сразу после рождения плода.

Строение сердца

Сердце — это двусторонний насос, состоящий из четырех камер: две верхние камеры называются предсердиями, а две нижние — желудочками.

• На правой стороне сердца правое предсердие и правый желудочек работают, чтобы перекачивать бедную кислородом кровь, возвращающуюся из организма, обратно в легкие для повторной оксигенации.
• На левой стороне сердца левое предсердие и левый желудочек объединяются, чтобы перекачивать насыщенную кислородом кровь обратно по телу.
• Мышечные стенки, называемые перегородками или перегородками, разделяют сердце на две стороны и препятствуют смешиванию двух видов крови.

Сердечные клапаны

В сердце четыре клапана.У каждого клапана есть створки, которые предотвращают ток крови в неправильном направлении — открывающиеся для прямого потока крови и закрывающиеся для предотвращения обратного потока.

• Трехстворчатый клапан находится между правым предсердием и правым желудочком
• Легочный клапан находится между правым желудочком и легочной артерией
• Митральный клапан находится между левым предсердием и левым желудочком
• Аортальный клапан расположен между левым желудочком и аортой

Как кровь циркулирует в сердце и теле

Четыре камеры сердца прикреплены к основным венам или артериям, по которым кровь поступает в сердце или отводится от него.

• Две самые большие вены в теле, верхняя и нижняя полые вены, доставляют бедную кислородом (синюю) кровь к сердцу в правое предсердие.
• Эта бедная кислородом кровь затем проходит через трикуспидальный клапан в правый желудочек. Трикуспидальный клапан закрывается после прохождения крови, чтобы предотвратить ее отток обратно в правое предсердие.
• Правый желудочек наполняется и сжимается, перекачивая кровь в легкие.
• Правый желудочек качает кровь через легочный клапан в легочную артерию.Как только кровь попадает в легочную артерию, легочный клапан закрывается, чтобы предотвратить обратный ток крови в правый желудочек.
• Две ветви легочной артерии несут кровь к обоим легким.
• В легких кровь поглощает кислород и выделяет углекислый газ.
• Реоксигенированная кровь (красная кровь), покидая легкие, попадает в сердце через легочные вены и переносится в левое предсердие.
• Затем реоксигенированная кровь течет через митральный клапан в левый желудочек.Митральный клапан закрывается после прохождения крови, чтобы предотвратить обратный ток.
• Левый желудочек, самая мускулистая камера сердца, сжимается с давлением, достаточным для того, чтобы направить кровь через аортальный клапан в аорту. После прохождения крови через аортальный клапан он закрывается, чтобы предотвратить обратный ток крови в левый желудочек.
• Аорта разветвляется на артерии, артериолы и капилляры, разнося кровь по всему телу.
• В капиллярах кровь доставляет кислород и поглощает углекислый газ.Затем он начинает свой путь обратно к сердцу через вены и обратно в нижнюю и верхнюю полые вены, чтобы процесс начался снова.

Система контроля сердца

Сердцебиение вызывается электрическим импульсом, проходящим через сердце. Встроенная в сердце электрическая система контролирует скорость его перекачки. Электрический импульс возникает в синусовом узле, который функционирует как естественный кардиостимулятор сердца. Синусовый узел чаще всего располагается в верхней части правого предсердия.Электрические сигналы проходят через ткань сердца, заставляя предсердия и желудочки сокращаться и расслабляться, а кровь перекачивается в тело.

Разница между венами и артериями

С каждой секундой внутри нашего тела происходят сложные процессы, которые делают его здоровым и живым. Один из этих процессов — транспортировка крови к сердцу и от него. — вены и артерии являются основными кровеносными сосудами, которым поручена эта задача.Вены обычно доставляют к сердцу кровь с обедненным кислородом, а артерии транспортируют насыщенную кислородом кровь от сердца к остальным частям тела.

Понимание разницы между венами и артериями поможет вам узнать больше о своем возможном диагнозе, связанном с варикозным расширением вен и сосудистыми звездочками. Если вас беспокоит, что вы страдаете одним из этих состояний, немедленно обратитесь к доктору Гилвидису в Клинике вен Северного Иллинойса.

Характеристики вен

Чтобы лучше понять разницу между артериями и венами, важно определить их характеристики.Вот некоторые особенности вен, в том числе их функции:

• Вены транспортируют кровь, лишенную кислорода, обратно к сердцу.
• Легочные вены транспортируют насыщенную кислородом кровь из легких в левое предсердие сердца.
• В венах есть клапаны, которые обеспечивают кровоток в правильном направлении.
• Вены имеют тонкие стенки и часто могут быть повреждены, что приводит к варикозному расширению вен или заболеванию вен.
• Вены обычно расположены близко к поверхности кожи, но не излучают пульс.

Существует четыре типа вен, включая глубокие вены, поверхностные вены, легочные вены и системные вены.

Характеристики артерий

Ниже приведены некоторые характеристики артерий, включая их функции.

• Артерии транспортируют кровь, богатую кислородом, от сердца к другим частям тела.
• Легочные артерии транспортируют дезоксигенированную кровь из правого желудочка сердца в легкие.
• Артерии не имеют клапанов и зависят от артериального давления, чтобы поддерживать кровоток в правильном направлении.
• Артерии имеют более толстые мышечные стенки, чтобы выдерживать высокое давление крови, проходящей через них.
• Артерии обычно находятся глубже в теле, но обеспечивают обнаруживаемый пульс.

Существует три типа артерий, включая эластические артерии, мышечные артерии и артериолы.

Какие заболевания поражают артерии и вены?

Как и любая другая часть тела, артерии и вены подвержены заболеваниям, которые могут быть вызваны врожденными уродствами, плохим здоровьем или пожилым возрастом.Вот некоторые из них, о которых вам следует знать:

• Тромбоз глубоких вен — это состояние, при котором в большой вене образуется тромб.
• Тромбоэмболия легочной артерии описывает ситуацию, когда тромб отрывается и попадает в легкие.
• Лимфедема возникает при закупорке лимфатических сосудов.
• Хронические заболевания вен включают постоянные состояния, такие как отек ног, сосудистые звездочки и варикозное расширение вен.
• Заболевание периферических артерий — довольно распространенное заболевание, возникающее из-за сужения артерий, которые затем препятствуют правильному притоку крови к рукам и ногам.
• Ишемическая болезнь сердца возникает, когда артерии, снабжающие сердце кровью, развиваются аномально или повреждаются.

Как способствовать здоровью артерий и вен

Возраст и генетика часто влияют на здоровье ваших артерий и вен. Однако выбор здорового образа жизни действительно способствует здоровью вен и артерий. Некоторые дополнительные советы включают:

• Поддерживайте здоровый вес с помощью диеты и физических упражнений. Оставайтесь активными, занимаясь спортом в тренажерном зале, катаясь на велосипеде, гуляя с собакой или гуляя с друзьями.
• По возможности воздержитесь от приема высоких доз кальциевых добавок, поскольку недавние исследования показали, что организм накапливает избыток кальция в стенках артерий.
• Проверьте свой холестерин и проконсультируйтесь с врачом, чтобы поддерживать его на здоровом уровне. Слишком высокий уровень холестерина может привести к накоплению бляшек в артериях. Это, в свою очередь, может привести к сердечным приступам или инсультам.

Встреча с доктором Гилвидисом в клинике вен Северного Иллинойса

Если вы или кто-либо из ваших знакомых подвержены риску заболевания артерий или вен, обратитесь в Клинику вен Северного Иллинойса.Мы помогаем диагностировать и лечить пациентов любого возраста и предоставим вам план действий, чтобы вы были здоровы на долгие годы.

Кровеносные сосуды — AMBOSS

Последнее обновление: 15 июля 2020 г.

Резюме

Кровеносные сосуды являются неотъемлемым компонентом системы кровообращения. Пять типов кровеносных сосудов (в порядке кровообращения): артерии, артериолы, капилляры, венулы и вены. Основная функция крупных кровеносных сосудов (то есть артерий и вен) — транспортировка крови к сердцу и от него, тогда как более мелкие кровеносные сосуды (например,g., капилляры) обеспечивают обмен веществ между клетками и кровью. Артерии несут богатую кислородом кровь от сердца к периферии. Достигнув органа или конечности, они разветвляются и разделяются на артериолы и, в конечном итоге, на множество мелких капилляров, формируя капиллярное русло, которое обеспечивает доставку кислорода и питательных веществ к окружающим тканям. Дистальнее капиллярного ложа посткапиллярные венулы соединяются вместе, образуя вены, которые доставляют бедную кислородом кровь обратно к сердцу. И артерии, и вены состоят из одних и тех же трех слоев ткани: внутренней оболочки, средней оболочки и адвентициальной оболочки.Артерии содержат значительно больше гладких мышц, чем вены (особенно в средней оболочке), тогда как вены содержат клапаны в внутренней оболочке. Капилляры полностью состоят из эндотелиального слоя с базальной мембраной или без нее. Существует три различных типа капилляров (непрерывные, окончатые и синусоидальные), все из которых различаются по проницаемости и функциям. Кровеносные сосуды вместе называются сосудистой системой и вместе с сердцем составляют систему кровообращения или сердечно-сосудистую систему.

Отдельная статья по физиологии сосудов посвящена гемодинамике, регуляции артериального давления и капиллярному обмену.

Крупные кровеносные сосуды

Состоят из артерий и вен, которые имеют три основных микроскопических слоя стенки.

Слои крупных кровеносных сосудов

Артерии

• Функция: транспортировка артериальной (оксигенированной) крови от сердца к периферии
• Курс: артерия → артериола → капилляр
• Типы артерий: компоненты стенки кровеносных сосудов различаются в зависимости от расположения и функции

Вены

• Функция: транспортировка венозной (дезоксигенированной) крови от периферии к сердцу
• Ход: капилляр → венула → вена
• Характерная особенность: вены известны как емкостные сосуды, потому что они способны хранить значительно больший объем крови, чем артерии, из-за их большого просвета и высокой податливости.
• Структура: см. «Слои кровеносных сосудов» выше

Каталожные номера: ^{[1] [2] [3]}

Мелкие кровеносные сосуды

Микроциркуляция

Артериолы

Метартериолы

Капилляры

• Функция: обмен газов и питательных веществ с тканями (плотность распределения капилляров варьируется в зависимости от региона / органа)
• Характерные черты
• Структура (от внутреннего к внешнему слою)

Эндотелий составляет часть гематоэнцефалического барьера.Плотные плотные соединения между эндотелиальными клетками предотвращают параклеточный транспорт через капилляры головного мозга.

Венулы

• Функция: сбор крови из капилляров для передачи в вены
• Строение: зависит от типа венулы
  • Посткапиллярные венулы
    • Расположены непосредственно после капиллярного русла
    • Структура напоминает капилляры (обеспечивает высокую проницаемость и обмен веществ)
  • Собирающие венулы:
    • Перед собирающими венами
    • Структура напоминает более крупные кровеносные сосуды (т.е.е., с тремя слоями)
  • Венулы высокого эндотелия обладают специальными поверхностными молекулами для распознавания лейкоцитов, которые являются местами экстравазации лейкоцитов в лимфатические органы или из них

Ссылки: ^{[1] [3]}

Клиническое значение

Список литературы

1. Модули обучения NIH SEER — Классификация и структура кровеносных сосудов. https: // обучение.seer.cancer.gov/anatomy/cardiovascular/blood/classification.html . Обновлено: 1 января 2019 г. Доступ: 22 апреля 2019 г.
2. Стендринг С. Анатомия Грея: анатомические основы клинической практики . Elsevier Health Sciences ; 2016 г.
3. Лесли П. Гартнер, Джеймс Л. Хиатт. Цветной учебник гистологии .