Одной из характерных особенностей детского возраста является наличие аритмии, т. е. колебания ритма сердца. У большинства детей колебания ритма сердечных сокращений связаны с фазами дыхания. В фазе вдоха на его высоте ритм сердечных сокращений учащается, в фазе выдоха – в его конце – становится реже. Частота и степень выраженности аритмии в различные возрастные периоды неодинаковы. В раннем детстве аритмия встречается довольно редко. Степень ее выраженности в этом возрасте незначительна. Начиная с дошкольного возраста и до 14 лет часто констатируется значительная дыхательная аритмия (диапазон колебаний ритма больше 30 сокращений в минуту). В возрасте 15—16 лет резкая дыхательная аритмия встречается в единичных случаях. Этому возрасту свойственна умеренная и слабо выраженная степень синусовой аритмии.

Частота сердечных сокращений является весьма лабильным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Она изменяется под влиянием как внутренних, так и внешних раздражителей. Например, при изменении температуры окружающей среды частота пульса меняется. Повышение температуры вызывает увеличение частоты сердечных сокращений, понижение – уменьшение. Эмоции, как правило, приводят к резкому учащению ритма сердечной деятельности.

При мышечной деятельности отмечается значительное увеличение частоты сердечных сокращений. Частота сердцебиений во время работы и после ее окончания достигает в среднем 180—200 ударов в минуту. Во время интенсивной мышечной деятельности отмечаются возрастные различия. Они выражаются прежде всего в скорости развертывания гемодинамических сдвигов, обеспечивающих повышенное потребление кислорода в процессе интенсивной мышечной деятельности. Период вхождения в работу с возрастом уменьшается. Более короткий период вхождения в работу в старших возрастных группах по сравнению с младшими обусловлен большей потенциальной лабильностью нервных механизмов, регулирующих кровообращение, обеспечивающих быструю перестройку этой функции на новый уровень.

Величина прироста частоты сердечных сокращений при интенсивной мышечной деятельности с возрастом увеличивается. Так, у 8-летних детей прирост частоты в первую минуту работы равняется 50% по отношению к исходной величине; у 17-летних юношей он составляет 72%. Время стабильной частоты сердечных сокращений во время работы с возрастом также увеличивается. Увеличение времени стабильности сердечных сокращений в процессе мышечной деятельности говорит о том, что с возрастом усиливается способность организма к длительной устойчивой интенсификации функции кровообращения. Время восстановления частоты сердечных сокращений при одинаковой нагрузке в старших возрастах по сравнению с младшими значительно уменьшается.

Существенным фактором, обеспечивающим все органы и ткани питательными веществами и кислородом, является ударный и минутный объем крови.

Ударный объем крови – количество крови, выбрасываемое сердцем при систоле на периферию, минутный – объем количества крови, выбрасываемого в 1 минуту. Последняя величина представляет, таким образом, произведение систолического объема на количество систол в 1 минуту.

Наиболее точными способами определения ударного (минутного) объема являются газоаналитический метод Грольмана в модификации И.И. Хренова, физические методы и методы определения с помощью механокардиографии.

Несмотря на большую точность, эти методы весьма трудоемки и при мышечной деятельности малопригодны. Поэтому было сделано много попыток косвенного определения величины минутного объема.

В практической деятельности для оценки эффективности кровоснабжения организма пользуются расчетом минутного объема крови, определяя его величину по данным кровяного давления и частоты пульса (формула Старра), а также вычислением коэффициента эффективности кровоснабжения сердца (КЭК). Коэффициент эффективности кровоснабжения равняется произведению пульсового давления (ПД в миллиметрах ртутного столба) на частоту сердечных сокращений (ЧС): КЭК = ПД × ЧС. Систолический объем сердца в миллиметрах (СО) по формуле Старра вычисляется следующим образом:

СО = 100 + 0,5 ПД – 0,6 ДД – 0,6 В,

где ПД и ДД – пульсовое и диастолическое давление в миллиметрах ртутного столба, В – возраст в годах. Минутный объем в миллиметрах равен произведению систолического объема на частоту пульса.

Н.А. Романцева модифицировала формулу Старра, так как величина минутного объема сердца у детей от 8 до 14 лет, вычисленная по формуле Старра, значительно превышала величину минутного объема, полученную прямыми измерениями. Видоизмененная формула имеет следующий вид:

СО = 80 + 0,5 ПД -0,6 ДД -2 В.

По литературным данным, полученным как прямыми методами определения ударного и минутного объемов сердца, так и косвенными, величина этих параметров с возрастом повышается.

Следует отметить, что с возрастом систолический или ударный объем сердца изменяется более интенсивно, чем минутный, так как одновременно уменьшается частота сердечных сокращений.

У новорожденных детей ударный объем составляет 2,5 мл (М.Т. Матюшонок). К 1-му году жизни он достигает 10,2 мл, в возрасте 7 лет он равняется 23 мл, в 10 лет – 37, в 12 лет – 41 мл (Л.И. Мурский). В 13—16-летнем возрасте величина сердечного выброса достигает 59 мл (М.А. Шалков). У взрослого человека ударный объем 60-80 мл.

Что касается минутного объема крови, то, как говорилось выше, с возрастом он несколько увеличивается: у детей до 1 года он равняется 0,33 л, в возрасте 1 года – 1,2 л, в 5 лет – 1,8 л (Л.И. Мурский, 1961). М.А. Шалков (1941) для детей 6—16 лет установил следующие нормы минутного объема (табл. 2.2).

У взрослых, по данным различных авторов, минутный объем сердца колеблется от 3,6 до 6 л.

Надо отметить, что ударный и минутный объем сердца как в абсолютных величинах, так и в пересчете на 1 кг веса оказывается связанным не только с возрастом, но и с физическим развитием, а именно с ростом и весом (табл. 2.3). У наиболее физически развитых людей и наиболее высокий минутный и ударный объем сердца.

Известная разница в величинах ударного и минутного объема зависит от пола: величины ударного и минутного объема у мальчиков и мужчин несколько выше, чем у девочек и женщин (И.И. Хренов). При сопоставлении величин минутного объема с величинами артериального давления не обнаруживается тесной взаимосвязи этих показателей между собой. Отмечаются невысокие цифры артериального кровяного давления, сочетающиеся с большими величинами систолического объема, и наоборот.

При нормальном притоке крови к сердцу и достаточной скорости кровотока величина минутного объема сердца находится в непосредственной зависимости от деятельности сердца.

При усилении работы сердца минутный объем увеличивается, при ослаблении – уменьшается. Вот почему при мышечной деятельности, предъявляющей к организму и в первую очередь к сердцу повышенные требования, объем выбрасываемой крови во всех возрастных группах здоровых людей, как правило, повышается. Однако минутный объем крови во время работы у подростков увеличивается меньше, чем у взрослых.

Увеличение минутного объема крови при физических нагрузках умеренной мощности во всех возрастах происходит за счет увеличения ударного объема. При предельных нагрузках, требующих большой мобилизации сердечно-сосудистой системы для обеспечения отдельных органов и тканей кислородом, минутный объем сердца возрастает как за счет повышения ударного объема, так и за счет учащения сердцебиений. Чем меньше возраст, тем быстрее во время работы малая величина систолического объема у детей компенсируется большой частотой пульса, обусловливающей большой необходимый минутный объем.