Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Систологический и минутный объем сердца, их диагностика

Крымский Государственный медицинский университет им.С.И.Георгиевского

Кафедра биофизики

Р Е Ф Е Р А Т

на тему:

«Систологический и минутный объем сердца, их диагностика»

Выполнила

Студентка 1 курса

Группы 104 Л1

Джемилова Эльмаз

Симферополь 2010

План

В ступление
Систолическое давление крови в легочной артерии
Минутный объем сердца
Сердечный индекс
Периферическое сопротивление
Общая оценка гемоденамических показателей
Заключение
Литература

ВСТУПЛЕНИЕ

Систолическое давление крови в лёгочной артерии - это статический показатель функции сердечно-сосудистой системы. Значение показателя равно максимальному давлению крови в лёгочной артерии, регистрируемому во время систолы. На кривой записи давления крови в лёгочной артерии это значение соответствует точке максимума кривой. Значения нормы данного показателя должны быть представлены с учетом требований.

Минутный объем кровообращения равен ударному объему (СО), умноженному на число сердечных сокращений в 1 мин (ЧСС):

СО х ЧСС=МО.

Минутный объем— это количество крови, выбрасываемое сердцем в аорту или легочную артерию в течение 1 мин. При наличии соустий между правым и левым отделами сердца это соотношение может изменяться.

Величина минутного объема сердца имеет большое диагностическое значение, так как она наиболее полно характеризует кровоснабжение в целом.

Минутный объем кровообращения зависит от возраста, пола, веса, положения тела, от окружающей температуры воздуха и степени физического напряжения.

СИСТОЛИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ КРОВИ В ЛЁГОЧНОЙ АРТЕРИИ

Давление крови в камерах работающего сердца и в кровеносных сосудах - это функция времени, процесс. Рассматриваемый показатель относится к моменту времени соответствующему точке максимума на кривой записи этого процесса во время систолы (см. схемы 1, 2, 3).

Для регистрации давления крови в камерах, в магистральных сосудах работающего сердца, а также в периферических сосудах большого и малого круга кровообращения используется устройство, состоящее из катетера с датчиком давления, усилителя постоянного тока и блока, записывающего полученную информацию на каком-либо носителе. Под контролем рентгеноскопа катетер вводится через периферическую артерию в камеры сердца и в магистральные сосуды. В процессе введения катетера непрерывно регистрируется давление крови.

В 1929 г. германский врач Вернер Форсман впервые ввел урологический катетер через вену руки в собственное сердце. Его начинания были продолжены с диагностическими целями лишь в 1940 годах американскими физиологами Ричардсом и Курнандом За эти исследования все три автора в 1956 г. были награждены Нобелевской премией в области физиологии и медицины.

Использование катетеризации правого сердца и кровеносных сосудов малого круга кровообращения в клинической практике относят к 1970 г., когда для этих целей был разработан специальный катетер (см. схемы: устройство катетера, использование катетера).

Движущей силой потока крови в системе кровообращения является градиент давления крови. Численное значение градиента в данной точке можно представить как (P₁ - P₂) / L, где (P₁ - P₂) - величина перепада давления крови между двумя точками пространства (объёма крови камер сердца, кровеносного сосуда), приходящегося на единицу расстояния - L между этими точками. Главной (но не единственной) причиной градиента давления в различных участках кровеносного русла системы кровообращения являются силы сокращения и расслабления мышц сердца. Кровь движется в направлении положительного градиента давлений со скоростью, соответствующей величине градиента. Рассмотрим последовательно, как изменяется давление крови по замкнутому кругу сосудистого русла: от предсердий к желудочкам сердца по большому кругу кровообращения и малому кругу кровообращения к предсердиям.

Причиной возникновения и изменения давления в камерах сердца являются силы, изменяющиеся при ритмическом сокращении и расслаблении мышц сердца. Давление крови распределено равномерно (закон Паскаля; Блез Паскаль, французский математик, физик, философ, один из основателей теории вероятностей) по внутренней поверхности каждой из четырех сокращающихся и расслабляющихся камер. В тех местах поверхности камер, где сопротивление противодействия сокращению мышц меньше силы сокращения, возникает градиент давления. Такими местами являются отверстия для входа и для выхода крови в сокращающихся и расслабляющихся камерах. Эти отверстия могут перекрываться клапанами. Как только давление, обусловленное сокращением миокарда камер, превышает давление в сопряженных камерах, или превышает давление в сопряженных кровеносных сосудах вне камеры, закрывается клапан входа в камеру, открывается клапан выхода, и через отверстие выхода кровь вытекает из камеры сердца. Таким образом, в системе кровообращения кровь движется в направлении положительного градиента давлений со скоростью, соответствующей величине градиента.

Ритмические систолы и диастолы сердца обусловливают пульсирующие (лат.: pulsus - толчок) изменения давления крови в его камерах.

В начале периода наполнения (стадии диастолы) в каждом желудочке находится кровь, оставшаяся в полости желудочка после предшествующей систолы. Этот объём крови называют конечно-систолическим объёмом крови левого (правого) желудочка. Соответственно, давление крови в желудочках называют конечно-систолическим давлением. Поскольку градиент давления крови направлен от магистральных вен к предсердиям и к желудочкам, атриовентрикулярные клапаны входа в желудочки открыты. В то же время давление крови в легочных венах малого круга кровообращения, приносящих артериальную кровь от лёгких, и давление крови в периферических венах большого круга кровообращения больше, чем давление в желудочках. В результате градиента давления крови, направленного от магистральных сосудов к желудочкам, полулунные клапаны закрывают выход желудочков. Градиент давления крови, направленный от вен к предсердиям и к желудочкам, является причиной движения артериальной крови через левое предсердие в левый желудочек и венозной крови от периферических вен большого круга кровообращения через правое предсердие в правый желудочек. Наполнение желудочков кровью вначале осуществляется быстро (фаза быстрого наполнения желудочков), а затем, по мере заполнения желудочков, замедляется (фаза медленного наполнения желудочков, или диастазис). Таким образом, за время составляющее ~2/3 продолжительности диастолы, еще до систолы предсердий, через них в желудочки поступает ~75% объёма крови. Затем, по завершении фазы медленного наполнения желудочков, наступает систола предсердий. Систола предсердий начинается в области устьев полых вен. Здесь расположены циркулярные пучки мышечных волокон мышц предсердий. Их сокращение сжимающимся кольцом перекрывает входы предсердий для потока крови из вен. Давление крови в предсердиях повышается. В результате в желудочки перекачивается еще ~25% крови, оставшейся в предсердиях до их систолы, после завершения периода наполнения желудочков. Объем крови, находящейся в каждом желудочке к концу диастолы, называют конечно-диастолическим объёмом крови желудочка, а давление крови в желудочке в этот момент времени называют конечно-диастолическим давлением.

МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ СЕРДЦА

СО х ЧСС=МО.

Физиологические факторы, способствующие увеличению минутного объема сердца,— физическая работа, нервное возбуждение, обильный прием жидкости, высокая окружающая температура воздуха, беременность.

К увеличению минутного объема приводит и ряд патологических состояний: эмфизема легких, анемия, базедова болезнь, повышенная температура тела, нейроциркуляторная дистония и др. Уменьшение минутного объема наблюдается в вертикальном положении, при кровопускании, инфаркте миокарда, левожелудочковой недостаточности, слипчивом перикардите, микседеме и др.

Для большей достоверности определение минутного объема сердца проводят в условиях основного обмена.

В норме величина минутного объема, по данным механокардиографического метода, колеблется в пределах от 3 до 6 л. В среднем нормальная величина МО в покое составляет 3,5—5,5 л.

По данным других авторов, величина минутного объема составляет 3—5 и 6—8 л.

При физических нагрузках минутный объем сердца может достигать 18—28 и даже 30 л.

Для индивидуальной оценки объема кровообращения Н.Н. Савицким было предложено определять величину должного минутного объема (ДМО), исходя из табличных величин основного обмена, т.е. с учетом напряженности обменных процессов в зависимости от возраста и пола. Для этого необходимо принять условно, что артериовенозная разница у здорового человека в условиях основного обмена есть величина постоянная и равная 60 мл на 1 л, или 6%.

Поделив найденную по таблицам Гарриса—Бенедикта величину основного обмена для данного исследуемого на средний калорийный эквивалент кислорода 4,88 и приведя все к минуте, получим индивидуально должную величину минутного объема сердца в литрах:

ДМО= основной обмен/(4,88*0,06*24*60)=основной обмен/422

Источником ошибки при таком вычислении может быть величина артериовенозной разницы, которая не является для всех величиной постоянной.

Определив величину фактического минутного объема, сравнивают ее с вычисленным должным минутным объемом. Процент расхождения при подобных расчетах обычно не превышает +5,5%.

СЕРДЕЧНЫЙ ИНДЕКС

Среди констант или индексов, индивидуально характеризующих состояние гемодинамики, определенного внимания заслуживает индекс Гролльмана (Grollman). Он представляет собой отношение минутного объема сердца (в литрах) к поверхности тела (в квадратных метрах):

СИ=МО/ S_Т , где:

МО — минутный объем сердца, л;

S_Т — поверхность тела, м² (ПТ).

В норме в покое, по данным Гролльмана, у здоровых лиц на 1 м² поверхности тела приходится в среднем 2,2—2,4 л крови.

Проведенные сотрудниками Н.Н. Савицкого (С.О. Вульфович, А.В. Куковеров, 1935; В.И. Кузнецов, М.С. Кушаковский, 1962) исследования показали, что сердечный индекс лежит в пределах 2,00—2,45, что дает право пользоваться его средним значением— 2,23. Величина сердечного индекса находится в определенной зависимости от возраста и пола.

Определение систолического и минутного объемов циркуляции позволяет рассчитать работу, которую выполняет сердце. Но расчет работы сердца не позволяет судить о величине напряжения, которое развивает сократительный миокард при ее выполнении и таким образом, не дает количественного представления о силе сердечных сокращений. И.П. Павлов еще в 1882—1887 гг. использовал для оценки силы сокращений левого желудочка методику определения секундного объема сердца— скорости изгнания крови в аорту.

Внедрение механокардиографии в клиническую практику позволяет получить ряд величин, в известной мере характеризующих силу сердечных сокращений: объемную скорость выброса (ОСВ), линейную скорость движения крови (ЛСДК), мощность сокращений левого желудочка (М), расход энергии сердечных сокращений на 1 л минутного объема циркуляции крови (РЭ).

Определение этих величин создает наиболее полное представление о сократительной функции миокарда.

1. Объемная скорость выброса крови левым желудочком в начальный отрезок аорты в 1 с (ОСВ) рассчитывается по следующей формуле:

ОСВ=СО/S см³/с

где: СО — систолический объем, см³; S — время изгнания, с.

Объемная скорость выброса крови в аорту у здоровых молодых людей в условиях основного обмена (на основании исследования 300 чел.) составляет в среднем 253 см³/с. Она увеличивается при нейроциркуляторной дистонии, гипертонической болезни, лихорадочных заболеваниях и др.

2. Линейная скорость движения крови (ЛСДК) в начальной части аорты — расстояние в сантиметрах, проходимое кровью в 1 с в начальном отрезке аорты. Оно определяется по формуле:

ЛСДК=ОСВ/Q см/с, где:

ОСВ — объемная скорость выброса крови левым желудочком в аорту, см³/с;

Q — площадь поперечного сечения аорты, см².

Площадь сечения аорты находим на номограмме, предложенной Н.Н. Савицким, по данным роста и массы тела.

Линейная скорость движения крови у здоровых молодых людей в условиях основного обмена составляет в среднем 60 см/с.

У больных нейроциркуляторной дистонией и гипертонической болезнью она больше, чем у здоровых.

3. Мощность сокращения левого желудочка (М). Как известно, работа левого желудочка (А) определяется произведением систолического объема (СО) на среднее гемодинамическое давление (Ср):

А=СО*Ср+mV²/2

Величина mV²/2 составляет всего 1—2% от общей работы, выполняемой левым желудочком, и поэтому, по мнению большинства исследователей, может быть без большой погрешности опущена.

И тогда:

А=СО-Ср.

Мощность сокращения левого желудочка (М) измеряется работой, совершаемой в единицу времени, например в 1 с. Отсюда формула для расчета мощности сокращений левого желудочка принимает следующее выражение:

М=А/S

Подставив в формулу значение А, получим:

М =CO/S*Ср, но CO/S=ОСВ.

Отсюда формула примет следующий вид: М=ОСВ*Ср.

Чтобы получить окончательный вариант формулы для количественного расчета мощности, нужно подставить соответствующие множители для выражения получаемых величин в ваттах:

М=ОСВ-Ср-13,6-9,8-10⁶ Вт, где:

ОСВ — объемная скорость выброса;

Ср — среднее динамическое давление;

13,6 — удельный вес ртути — множитель для перевода давления в миллиметры водяного столба;

9,8-106—множители для выражения мощности в ваттах.

Мощность сокращения левого желудочка у молодых здоровых людей в условиях основного обмена колеблется в пределах от 2 до 4,5 Вт, составляя в среднем 2,65 Вт.

4. Расход энергии на передвижение одного литра крови (РЭ). Мощность сокращений левого желудочка является мерой напряжения, или энергии, развиваемой сократительным миокардом при выполнении им работы по передвижению крови в замкнутой системе сосудов.

Зная величины мощности сокращений левого желудочка (М), минутного объема сердца (МО) и суммарное время изгнания (Т) за 1 мин, можно рассчитать расход энергии сердечных сокращений на перемещение 1 л МО циркуляции крови.

Расход энергии на поддержание движения 1 л крови в течение 1 мин (РЭ) вычисляется по формуле:

РЭ=М*Т/МО Вт, где:

М — мощность сокращений левого желудочка, ватты;

Т—суммарное время изгнания, секунды (S — время изгнания * число сердечных сокращений в 1 мин);

МО — минутный объем сердца, литры.

Учет расхода энергии на обеспечение постоянства движения 1 л МО крови создает представление об эффективности или экономичности условий работы сердца. Расход энергии на поддержание движения 1 л МО циркуляции крови у здоровых молодых людей в условиях основного обмена колеблется в пределах от 9 до 12,5 Вт, составляя в среднем 10,5 Вт. Расход энергии на 1 л МО у больных с повышением сосудистого тонуса значительно увеличивается по сравнению со здоровыми лицами.

ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Периферическое сопротивление является одним из основных факторов, определяющих колебания артериального давления и относительное постоянство среднего динамического давления.

Величина периферического сопротивления в основном (на 90%) определяется степенью проходимости прекапиллярного русла.

Знать общую проходимость прекапиллярного русла необходимо даже для суждения о том, насколько компенсируются у обследуемого те регионарные сосудистые реакции, которые возникают в различных областях тела при воздействии разнообразных условных и безусловных раздражителей. Расчет периферического сопротивления позволяет изучить артериальный тонус, его изменения в различных физиологических и патологических условиях. Для оценки периферического сопротивления зарубежные авторы используют его абсолютные величины. Для расчета применяется формула Пуазейля, с видоизменениями ее применительно к сосудистой системе:

W=Cр*1333*60/МО дн/см/с^-5, где:

W — периферическое сопротивление в абсолютных единицах;

Ср — среднее динамическое давление;

1333—множитель для выражения полученного результата в динах;

60 — число секунд в минуте;

МО — минутный объем циркуляции.

Должное удельное периферическое сопротивление (УПС_Д)— сопротивление, имеющееся у данного человека в условиях основного обмена при «должных» величинах минутного объема и среднего динамического давления:

УПС_Д=Ср_Д/(ДОМ/S_T)=Ср_Д/СИ_Д

При вычислении УПС_Д можно пользоваться должными величинами среднего динамического давления, приведенными в «Справочнике по функциональной диагностике», 1970 (см. таблицу).

Мужчины		Женщины
возраст, годы	УПС_Д, мм рт. ст.	возраст, годы	УПС_Д, мм рт. ст.
До 30	80	До 35	80
30-55	85	старше 35	85
старше 55	90

В норме должное периферическое сопротивление составляет 35—45 условных единиц.

Фактическое удельное периферическое сопротивление— это периферическое сопротивление, обнаруженное у данного лица (обследуемого) в условиях покоя:

УПС_Ф=Ср_Ф/(МО_Ф/S_T)=Ср_Д/CИ_Ф, где:

Ср_Ф — фактическая величина среднего динамического давления у данного лица;

МО_Ф — фактический минутный объем крови.

Величину фактического сопротивления сопоставляют с величиной должного для данного лица.

Рабочее удельное периферическое сопротивление — это сопротивление, которое должно было бы быть у испытуемого (обследуемого) для сохранения среднего давления при меняющемся минутном объеме циркуляции. Иначе говоря, это такое оптимальное состояние (сопротивление) артериол, которое наилучшим образом соответствовало бы данному минутному объему крови и сохраняло бы среднее динамическое давление на нормальном уровне:

УПС_P=Ср_Д/(МО_Ф/S_T)=Ср_Д/CИ_Ф, где:

Ср_Д—должное среднее давление;

МО_Ф — фактический минутный объем крови.

Рабочее удельное периферическое сопротивление, при сравнении его с фактическим, позволяет судить об особенностях ответной реакции прекапилляров на изменения минутного объема циркуляции.

Величина периферического сопротивления находится в тесном взаимоотношении с количеством крови, выбрасываемой сердцем, а сосудистое русло. В норме, вследствие регуляции просвета мельчайших артерий и прекапилляров, на периферии должно быть некоторое оптимальное соотношение между величиной минутного объема крови и уровнем периферического сопротивления, отчего зависит и кровенаполнение капиллярной сети.

Это соотношение должно удовлетворять возможности поддержания тканевого обмена на определенном оптимальном уровне. Показателем степени соответствия проходимости артериол величине минутного объема крови является разность между фактическим и рабочим удельным периферическим сопротивлением.

Величина разности УПС_Ф—УПС_P связана корреляционной зависимостью со всеми параметрами артериального давления и, следовательно, отражает общий уровень регуляции последнего в отношении минутного объема крови.

В норме у здорового человека расхождения между величинами УПС_Ф и УПС_P не должны превышать ±15%.

ОБЩАЯ ОЦЕНКА ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Метод механокардиографии (тахоосциллография и полисфигмография) позволяет получать до 20 различных гемодинамических величин и, таким образом, дает достаточно большую информацию для оценки гемодинамики в целом.

Механокардиографический метод дает возможность достаточно глубоко и полно оценивать функциональное состояние системы кровообращения и выявлять нарушения в отдельных звеньях корреляционной зависимости гемодинамических величин.

Параметры определяемых видов артериального давления оцениваются в сравнении с приведенными выше нормальными и индивидуально должными величинами.

Оценка показателей сосудистого тонуса также производится в сопоставлении с приведенными колебаниями нормальных значений и индивидуально должных величин.

При необходимости вычисляется модуль упругости, дополняющий оценку упруговязких свойств сосудистой стенки. Полученные при вычислении систолического и минутного объема данные также сопоставляются с нормальными и должными величинами.

После вычисления величин периферического сопротивления по разности между фактическим и рабочим удельным периферическим сопротивлением оценивается реакция прекапиллярного русла в ответ на данное изменение минутного объема циркуляции.

Получив все указанные выше гемодинамические показатели, можно дать общую оценку изменений, их адекватность и корреляционную зависимость, характеризовать состояние гемодинамики в целом. Приведем три примера изменений гемодинамики, выделенных Н.Н. Савицким, при гипертонической болезни (см. таблицу).

I вариант	II вариант	III вариант
Ср — 130 мм рт. ст.	Со — 110 мм рт. ст.	Со — 115 мм рт. ст.
МОФ - Зл	МОФ - 7л	МОФ - 6л
ДМО — 3,9 л	ДМО — 3,5 л	ДМО — 3,4 л
УПС_Д — 38 у. е.	УПС_A — 4. у. е.	УПС_A — 42 у. е.
УПС_Ф — 80 у. е.	УПС_Ф — 30 у. е.	УПС_Ф — 52 у. е.
УПС_P - 48 у. е.	УПС_P - 19 у. е.	УПС_P - 35 у. е.
МО снижен, артериолы должны были сузиться до 48, но не до 80 у. е. Слишком резкое сужение артериол (неадекватная реакция изменению МО) привела к повышению среднего гемодинамического давления	МО увеличен в 2 раза по сравнению с должным, артериолы должны были расшириться до 19, а расширились только до 30 у. е., в результате чего произошло повышение среднего гемодинамического давления	МО повышен в сравнении с должным, артериолы должны были расшириться до 35 у. е., а фактически произошло их сужение до 52 у. е. (неадекватная парадоксальная реакция), вследствие чего среднее гемодинамическое давление повысилось

На приведенных примерах можно с очевидностью убедиться, что между отдельными величинами гемодинамики существует тесная корреляционная связь. Так, изменениям минутного объема циркуляции должна соответствовать адекватная реакция прекапиллярного русла, которая бы нивелировала эти изменения и сохраняла среднее давление на нормальном уровне. Если этого не происходит, согласованность нарушается, возникают те или иные нарушения в состоянии гемодинамики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, метод механокардиографии позволяет оценивать не только состояние гемодинамики в целом, но также зависимость и согласованность изменений гемодинамических величин. Метод механокардиографин может быть с успехом использован для динамического исследования состояния системы кровообращения, при массовых обследованиях, при изучении действия лекарственных средств, влияния экстремальных воздействий, климатических условий, суточного ритма гемодинамики и т.п. Метод относительно прост, доступен и достаточно точен, позволяет получить широкую информацию о состоянии гемодинамики. Наряду с бесспорными достоинствами, механокардкографический метод исследования имеет и некоторые недостатки. Метод не может быть использован для изучения гемодинамики при таких нарушениях ритма, как мерцательная аритмия, частая (особенно желудочковая) экстрасистолия. Хотя описанная методика достаточно проста, но сопряжена с необходимостью в последующем выполнения большой вычислительной работы.

В 1969 г. В.С. Чернобуровым был предложен ряд расчетных таблиц, которые в значительной степени облегчают и ускоряют вычисление некоторых гемодинамических величин. Мы сочли целесообразным привести в приложении некоторые наиболее необходимые из них: определение скорости распространения пульсовой волны (табл. 2), определение должного минутного объема сердца (табл. 3), сердечного индекса (табл. 4), определение удельного периферического сопротивления (табл. 5).

Для более правильного и полного анализа получаемых кривых предлагается следующая последовательность расшифровки и оценки гемодинамических показателей.

1. Оценить правильность записи, наличие артефактов (сокращения мышечных элементов, групп), характер дифференциальной кривой тахоосциллограммы, кривой центрального пульса (наличие инцизуры) и т.п.

2. Выделить характерные признаки для определения видов артериального давления на тахоосциллограмме.

3. Измерить расстояние (в мм) от нулевой линии до кривой подъема давления в соответствии с описанными признаками для определения видов артериального давления и высчитать величину (удвоение полученного расстояния плюс величина нулевой линии). Полученные показатели артериального давления сопоставить с индивидуально должными величинами (табл. 1 приложения).

Систологический и минутный объем сердца, их диагностика 📙 Реферат → 🆔 251083