Сердечный выброс зависит от
Факторы, определяющие сердечный выброс
Для достижения главной цели гемодинамики сердечный выброс должен всегда точно соответствовать потребностям органов в кровоснабжении. Учитывая же, что при максимальной физической нагрузке, например, мышечный кровоток возрастает почти в 20 раз, становится ясным, что и сердечный выброс должен изменяться в широких пределах. В связи с этим очень важно выяснить, от чего зависит величина сердечного выброса.
На первый взгляд может показаться, что сердечный выброс определяется исключительно работой сердца: чем сильнее и чаще оно сокращается, тем больше перекачивает крови. На самом деле это не так: количество выбрасываемой сердцем крови зависит не только от того, насколько интенсивно работает сердце, но и от количества притекающей к нему крови — венозного возврата:какова бы ни была частота и сила сокращений сердца, оно не может перекачивать крови больше, чем к нему поступает.
Как же в замкнутой системе кровообращения венозный возврат может быть ограниченным? Ведь вся выбрасываемая сердцем кровь, пройдя через сосуды, к сердцу же и возвращается; значит, сколько сердце выбрасывает, столько же к нему обязательно вернется, и поэтому венозный возврат, как и сердечный выброс, должен зависеть только от работы сердца. Однако это было бы справедливо только в том случае, если бы кровеносная система была не только замкнутой, но и абсолютно жесткой (неподатливой). На самом деле в сердечно-сосудистой системе имеется резервуар, обладающий высокой податливостью — вены. Как мы увидим ниже, наличие такого резервуара ограничивает приток крови к сердцу.
Рассмотрим сначала на нескольких последовательно усложняющихся моделях, как вообще в замкнутой системе с насосом приток жидкости к насосу может быть ограничен чем-то, помимо мощности самого насоса.
1. На рис. 14.3, А изображена замкнутая система, образованная жесткой трубкой. Естественно, что в такой системе поток жидкости в трубке зависит только от мощности насоса: каким бы большим ни было сопротивление R, при увеличении мощности насоса он «протолкнет» жидкость через это сопротивление, и вся выброшенная насосом жидкость к нему же и вернется.
2. На рис. 14.3, Б изображена иная модель: трубка также замкнута, но непосредственно перед насосом располагается резервуар, заполненный жидкостью (это — аналог венозного резервуара в сердечно-сосудистой системе). Предположим, что:
¾ объем трубок пренебрежимо мал по сравнению с объемом резервуара (в сердечно-сосудистой системе также большая часть объема приходится на вены большого круга);
¾ имеется некоторое сопротивление притоку жидкости к насосу (в сердечно-сосудистой системе это сопротивление оказывает в основном само сердце, точнее — перикард, ограничивающий способность сердца растягиваться и вмещать кровь);
¾ насос не способен засасывать жидкость из резервуара; он пассивно заполняется жидкостью, а затем ее выбрасывает (точно так же сердце обладает лишь весьма ограниченной способностью к активному засасыванию жидкости, заполняясь преимущественно пассивно).
В такой системе приток жидкости к насосу будет ограничен факторами, не зависящими от мощности насоса. В соответствии с уравнением (12), этот приток равен:
где Qпр — приток жидкости к насосу; Pр — давление в резервуаре; Pн — давление на входе в насос (то есть в трубке непосредственно перед насосом); Rпр — сопротивление притоку; или, приняв давление на входе в насос за ноль,
Итак, мы видим, что приток жидкости к насосу определяется давлением жидкости в резервуаре (при условии, что сопротивление притоку постоянно). Давление это в свою очередь, зависит только от двух факторов:
¾ объема жидкости в резервуаре;
¾ ширины (площади поперечного сечения) резервуара.
В самом деле, чем больше мы нальем в резервуар жидкости, тем больше будет уровень этой жидкости и, соответственно, ее давление; с другой стороны, при одном и том же объеме жидкости чем резервуар шире, тем ниже будет столб жидкости и, соответственно, ее давление.
Еще один важнейший вывод: приток жидкости к насосу ограничен факторами, не зависящими от мощности самого насоса. Как бы интенсивно ни работал насос, он не может перекачать жидкости больше, чем поступает в него из резервуара. Представим себе, например, что уровень жидкости в резервуаре равен или ниже среднего уровня жидкости в насосе (пунктирная линия на рис. 14.3, Б); тогда притока к насосу не будет вовсе, независимо от его работы. Отметим, что это обусловлено тем, что насос не может активно засасывать из резервуара жидкость.
3. Теперь рассмотрим модель, более близкую к сердечно-сосудистой системе (рис. 14.3, В). Перед сердцем расположен уже не резервуар в виде наполненного жидкостью сосуда, а упругий резервуар — замкнутая полость с растяжимыми стенками. Это уже гораздо более точный аналог венозного резервуара в сердечно-сосудистой системе: именно вены обладают как наибольшим общим объемом, так и наиболее растяжимыми стенками и как следствие, наибольшей податливостью. Жидкость снова поступает в насос под давлением, имеющимся в резервуаре, только это давление создается уже не столбом жидкости, а растяжением резервуара содержащейся в нем жидкостью. При этом давление в резервуаре зависит от двух факторов:
В соответствии с уравнением (10), это давление равно:
где P — давление в резервуаре; V — объем резервуара; C — податливость резервуара.
В применении к реальной сердечно-сосудистой системе:
¾ объем жидкости — это объем циркулирующей крови ОЦК;
¾ податливость резервуара — это податливость сосудов, и в основном — вен.
Напомним, что податливость, или объемная растяжимость, зависит от растяжимости стенок резервуара и его исходного объема; и то и другое наиболее велико у вен.
Как уже говорилось, последняя модель довольно близка к сердечно-сосудистой системе. Есть, разумеется, и существенные отличия (в частности, в сердечно-сосудистой системе имеются не один, а два круга кровообращения — большой и малый), однако эти отличия не мешают нам сделать следующие два важнейших вывода.
· Сердечный выброс зависит не только от частоты и силы сокращений сердца, но ограничен притоком крови к сердцу, то есть венозным возвратом: больше крови, чем может поступить к сердцу, оно при любой интенсивности своей работы перекачать не может.
· В свою очередь, максимально возможный венозный возврат зависит от того, насколько вены растянуты содержащейся в них кровью (то есть от некоего усредненного давления в венозном резервуаре), а следовательно, от отношения ОЦК к податливости вен.
Таким образом, для поддержания нормального венозного возврата важен не ОЦК сам по себе, а отношение ОЦК к податливости вен; это отношение иногда называют эффективным ОЦК. Например, при паралитическом расширении вен венозный возврат, а следовательно, и сердечный выброс могут резко упасть, несмотря на то, что общее количество крови (ОЦК) остается неизменным. Еще пример: падение сердечного выброса из-за кровопотери можно временно предотвратить тугим бинтованием или надеванием специального обтягивающего костюма, при этом ОЦК, конечно, не изменится, но снизится податливость вен и в результате возрастет эффективный ОЦК.
Знание этих закономерностей позволяет ответить на многие клинически важные вопросы, например:
¾ почему при снижении ОЦК (например, кровопотере) падает сердечный выброс;
¾ почему венозный возврат зависит не только от работы сердца, но и от многих других факторов — работы мышц (см. ниже, разд. «Вены») и пр.,
¾ почему даже небольшое повышение сопротивления притоку крови к сердцу (например, пережатие полых вен) может привести к резкому падению сердечного выброса, тогда как такое же повышение сопротивления артерий или артериол на сердечный выброс влияют мало.
Источник: mylektsii.ru
Неинвазивный мониторинг сердечного выброса
Сердечный выброс — это понятие, используемое в медицине, которое относится к количеству крови, выбрасываемой сердцем за одну минуту. Технически, он рассчитывается как произведение частоты сердечных сокращений на ударный объем.
Врач берет кровь для анализа
Увеличение частоты сердечных сокращений является компенсаторным механизмом увеличения снабжения тканей кислородом.
Факторы, которые влияют на систолический объем — это объем крови, выталкиваемый сердцем в аорту во время периода сокращения, это преднагрузка, постнагрузка и сократительная функция.
Сегодня существует ряд методов, которые позволяют нам получать измерения сердечного выброса очень эффективным и неинвазивным способом. Техника Фика, которая использовалась ранее, была заменена более современными методами.
Анализ пульсовой волны привел к получению непрерывного и минимально инвазивного измерения сердечного выброса. Другие методы, такие как биоремедиация, допплерография или эхокардиография, позволяют нам получать измерения сердечного выброса неинвазивным, быстрым и надежным способом.
Концепция сердечного выброса
Сердечный выброс состоит из количества крови, которое качает сердце в минуту (по направлению к аорте). Предполагается сумма потоков крови. Следовательно, его значение равно объему удара (мл / уд) для частоты сердечных сокращений (ударов / мин).
Специалисты устанавливают значения нормального сердечного выброса у здорового взрослого человека в состоянии покоя 4-6,5 л / мин. Во время интенсивных упражнений вы можете качать кровь в четыре-семь раз больше.
Важно помнить, что сердечный выброс, являясь основным фактором, определяющим перенос кислорода в организм, должен адаптироваться к потребностям того же организма. Это значение, которое зависит от активности человека.
Критический пациент обычно предъявляет ненормальные потребности в кислороде из-за самого процесса, который вызывает болезнь. Вот почему одного значения сердечного выброса в данном случае недостаточно для оценки состояния сердечной функции и гемодинамической ситуации пациента.
Неинвазивный мониторинг сердечного выброса
Гемодинамический мониторинг является инструментом, используемым в настоящее время. Особенно это очень полезно для критически больных пациентов, поскольку позволяет получать информацию о кардиоциркуляторной физиопатологии.
Этот метод помогает в постановке диагноза и направляет терапию в ситуациях гемодинамической нестабильности. Следует отметить, что вначале он был ограничен отделениями интенсивной терапии.
Использование этого типа мониторинга все шире распространяется на службы экстренной помощи.
В настоящее время доступны мониторы, способные непрерывно измерять сердечный выброс пациента неинвазивно. То есть его можно измерить, например, кожными электродами, цифровыми надувными манжетами или фотоспектрометрическими датчиками.
Или через минимально инвазивный вариант, который также возможен. Это может быть сделано путем направления периферической артерии.
Различные методы мониторинга сердечного выброса
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе типа гемодинамического мониторинга в чрезвычайных ситуациях, следующие:
- Сложность картины.
- Время эволюции гипоперфузии.
- Наличие оборудования.
Менее инвазивная методика может быть предпочтительнее, если ее можно получить быстрее и проще, даже если она менее точна. Особенно в ситуациях, когда требуется быстрая оценка состояния пациента.
Небольшой или неинвазивный мониторинг эффективнее, чем раньше он применяется, тем лучше распознается состояние пациента. Вот почему это инструмент все чаще используется в экстренных службах. Чтобы гарантировать адекватное снабжение тканей кислородом у критического пациента.
Это помогает установить дифференциальную диагностику возможных причин шока. Также оптимизировать лечение, количественно оценить его последствия и избежать возможных осложнений, связанных с ним.
Источник: www.otchegopomogaet.ru