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

1. В ступление
2. Систолическое давление крови в легочной артерии
3. Минутный объем сердца
4. Сердечный индекс
5. Периферическое сопротивление
6. Общая оценка гемоденамических показателей
7. Заключение
8. 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

 

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.

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

 

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.

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: