Srce kao pumpa

Video: BROSHOU - pumpe za srce

Klinička zapažanja i eksperimentalnih podataka ukazuju na to da je krvotok u cjelini i promjene u nivou intenziteta srca kao pumpe u određenu funkciju kao podređen biološki važne svrhe - održavanje potrebnog nivoa energije. Preduvjet za to je da odgovara minutnog volumena (IOC), srca pumpanje, metabolički potrebe organizma. Normalan rad srca određuje kontinuitet protok krvi po zakonu i svojstva srčanog mišića. Kontinuitet zakon tvrdi jednakosti između iznosa koji se uliva u krvi i izbacuje volumen krvi srca po jedinici vremena. Ova jednakost između priliva i protok krvi trajno instaliran, uprkos činjenici da je tijelo kao stalno javljaju faktori koji mijenjaju kao protok krvi do srca, i otpor koji sprečava oslobađanje srca krvi. U kratkom periodu tranzicije, ove promjene dovesti do protok krvi nepoštovanja prema srcu i minutni volumen srca, ali odgovor na ovo srce postoje procesi koji eliminiše nekompatibilnosti uspostavljen.

Dakle, aktivnost srca kao pumpe treba posmatrati kao sistem samostalno optimizaciju sa zatvorenim propis petlje, što osigurava optimalan rad (minutnog volumena krvi) kada se mijenja automatski dugmad za podešavanje (preload i afterloud) i svojstva kontrolisanih objekata (kontraktilnost miokarda) (Sl. 1).

Sl. 1. Shemu međusobnih odnosa faktora koji su uključeni u regulaciju pumpanje aktivnost srca

Zakoni srca i svojstva srčanog mišića, koji su razmatrani u prethodnim delovima ovog poglavlja, a implementira u čitavoj srcu. Međutim, funkcionalno-strukturne organizacije komora srca i njihove interakcije kao jedan mehanizam pumpa donijeti mnogo novih i specifičnih za srce. Tako je samoregulacija se vrši, ili autoregulacija srce. Od ove pojave ovisi o svojstvima srčanog mišića vlakna, oni se nazivaju miogene autoregulacija u kojoj postoje dvije vrste:

1) geterometricheskaya reakcije preduslov pojava koja se mijenja originalni dužini vlakana miokarda;

2) gomeometricheskaya reakcija, čija realizacija takve promjene nisu potrebni.

Video: Srce -Coronary miokarda Graft (CABG off-pump) PreOp® Edukacija pacijenta HD

Geterometricheskaya srce propis

Generalizacija pojedinačnih zapažanja u koherentnu koncept autoregulacija srca mora početi sa radom Stirling [EN U Starling 1918], koji je održan s osobljem na izolovanom psa srce perfuzijom krv sa kisikom. Suština rezultata - što više protezao komora krvlju u dijastoli, to je veća njihova smanjenja na sljedeći sistole. To je omogućilo Starling formuliše "zakon srca" (kasnije nazvan zakon Frank - Sterling): ceteris paribus smanjenje snagu miokarda vlakana je funkcija njihovog na kraju dijastole dužine. Iz zakona podrazumijeva da povećanje punjenja srca venskog protoka krvi ili smanjiti svoje emisije u velikim krvnim sudovima, što dovodi do povećanja kontraktilne svojstva miokarda.

Zavisnost srca kontrakcije snagu na kraju dijastole dužini od svojih vlakana potvrdio veliki broj eksperimentalnih i kliničkih studija. Utvrđeno je da u posmatranom zavisnost je tipičan za atrijalne miokarda.

smanjenje studija na osnovu snage od početne dužine mišićnih vlakana srca provode se u dva smjera:

1) studija mobilnih mehanizama u osnovi ovog odnosa;

2) razjašnjenje njegove uloge u smislu čitavog organizma.

U prvom slučaju ispitivali smo infarkta trake smanjiti iz papilarnih mišića srca, koji su bili izloženi različitim stepenima napetosti. Dobijeni podaci su pokazali da je napon razvijen od strane mišića, kao rezultat različitog stepena istezanja, proporcionalna je broj uključenih aktinomiozinovyh mostova. Kvantitativni rast ovih mostova pod pritiskom zbog složene prostorne pozicije čelnika miozin protofibrils i mijenja uvjete elektromehanički uparivanja. Istraživanje o trakama miokarda potvrdio legitimnost zakona Frank - Sterling na ćelijskom nivou: smanjenje snaga je funkcija dužine kardiomiocita sarkomera prije rezanja.

U studiji zakona Frank - Sterling u celom organizmu, pored uticaja na kraju dijastole dužine mišića srca na snagu svojih kontrakcija, ukazuje na promjene u stopi kontrakcije - u napetost miokarda vlakana i rast napona razvoju i vrijeme od početka do maksimalne sile kontrakcije obično nije promijenilo. Eksperimentalni rad pokazuje linearni odnos između stope porasta pritiska u šupljinu klijetke isovolumetric faze kontrakcije i ventrikularne opseg kraju dijastole i ova ovisnost je pohranjen pod različitim nivoima kontraktilnost.

Tako je, u smislu cijelog mehanizma organizma Franca - Sterling uređuje ne samo snagu kontrakcije srca, ali i brzinu razvio napona. Izrazio sumnju u zakonitost zakona Franca - Sterling za aktivnost srca u celom organizmu, ali klinička zapažanja potvrdio odnos sistoličkog funkcije srca u odnosu na kraj dijastolički tlak lijeve klijetke. [SM Shenderov, 1982].

Direktna mjerenja originalne dužine srčanih mišićnih vlakana su prilično teško, a često i nemoguće, dakle, u kliničkoj praksi kao dobili početni nivo zatezanja test miokarda na kraju dijastole pritisak u komori (KDDZH) ili pritiska punjenja (DNZH), uz pretpostavku da se menja infarkt dužina vlakana proporcionalna promjena u ovim parametrima. Trenutno, za procjenu funkcije lijeve klijetke koristi princip izgradnje karakteristika opterećenja - lijeve klijetke funkcija krivulje koje uzimaju u obzir učinak - minutnog volumena (MOS) ili rad u zavisnosti od DNLZH i kontraktilne stanje miokarda. Lijevo ventrikularne funkcije krive karakterizira osnovni minutni volumen i DNLZH, podizanje kriva brzina, sa povećanim DNLZH (brzim uvođenjem niske molekularne težine dekstran, učestalost atrijalnog pejsinga, infuzije angiotenzina i slično), dio platoa nalik kriva, gdje se dalji rast ne prati DNLZH rast MOS. Tipično, takva familija krivulja, od kojih svaki karakteriše kontraktilne stanje miokarda (Sl. 2). Analiza hipotetički lijeve klijetke funkcija krivulje otkriva definitivno obrazac, u zavisnosti od MOS DNLZH i kontraktilne stanje miokarda. Zaista, potreba da se poveća DNLZH, odnosno da se poveća MOS enddijastolnog volumena lijeve klijetke za kretanje duž krivulje 1 u isto kontraktilnost miokarda. U slučaju povrede kontraktilnost miokarda koji se javlja kod bolesnika sa koronarnom bolesti srca, posebno akutni infarkt miokarda, kriva funkcije lijeve klijetke nalazi se na novu razinu (hipotetički krive 2 i 3) i za održavanje ISO u normalnim granicama zahtijeva drugačiji, veća vrijednost DNLZH.

Sl. Slika 2. leve komore funkcija krivulje u zavisnosti od kontraktilne stanju miokarda (1-3)

Tako, hronični eksperimentima na životinjama i klinička zapažanja ukazuju na to da u normalnim okolnostima povećanje venskog protoka krvi do srca dovodi do povećanja pritiska punjenja komore, infarkta rastezljiv vlakana i povećavaju minutni volumen. Zavisnost srca kontrakcije snagu iz svoje originalne dužine miokarda vlakana je uobičajeno, stalni regularnost, ali je stepen manifestacije ovog mehanizma zavisi kontraktilne stanje miokarda.

Gemeometricheskaya propis

Regulaciju koncept gomeometricheskoy srca uključuju autoregulatornim efekte koji mijenjaju snagu srca kontrakcije kao odgovor na promjene tlaka u aorti (Anrep efekt), ili promjene u srcu stopa (Bowditch efekt).

Prisustvo Anrep efekat potvrđuje niz studija [E.Braunwald kraj el., 1984]. Suština ovog efekta je da se udarni volumen srca i dijastoličkog punjenja čuvaju relativno konstantan u širokom rasponu od srednjeg pritiska u aorti. Da bi ostvarili puni efekat potrebno nekoliko uzastopnih smanjenja kao odgovor na pritisak. Shodno tome, učinak je rezultat efekata Anrep prethodnog rezove uzrokovan povećanjem pritiska u aorti. u ovom

značajna razlika u odnosu na regulaciju geterometricheskoy gomeometricheskoy, što ovisi o stupnju rastezanja miokarda ispred svakog smanjenja vlakana, a ne stvoreni nizom prethodnih rezova.

U realizaciji mehanizam zasnovan pruža Anrep efekt je povećanje i preraspodjele koronarnog protoka krvi. Anrep efekt se smanjuje ili ne dogoditi kada raširene koronarne vene uvođenjem ATP-a. Nizvodno od ovog efekta, došlo je do povećanja u pO2 u subendocardial sloj miokarda sa stalnim koronarni protok krvi.

Povećanje kontraktilne snagu srca sa rastom frekvencije žaba stimulacije zvao Bowditch efekt. Brojne studije provedene na izoliranom miokarda trake, i kliničkih zapažanja potvrdio da je frekvencijski ovisna, ili "ritmotropnye" promjene u kontraktilnost miokarda su univerzalna karakteristika srčanog mišića. Promjene u stopa porasta pritiska i krvni brzine izbacivanja kada se mijenja stopa pejsinga - primarna manifestacija hemodinamskih hronoinotropii cjelini srce su važni adaptative vrijednosti.

Pitanje saradnje, geterometricheskoy gomeometricheskoy i regulacije srca, kao i utjecaj tih propisa na udarni volumen srca je još uvijek daleko od konačne odluke. Uprkos nedostatku aditiva efekata "sile", "frekvencija" i "dužina", multivarijantnom regresijska analiza je korištena za procjenu utjecaja na udarnog volumena (SV), broj otkucaja srca (HR), dijastolički tlak punjenja (DD) i aorte pritiska (BP) :

gdje je K - koeficijent vrijednosti neevidentiranih faktora [prije podne Šer i dr., 1968].

Kvantitativnu procjenu pumpne aktivnost srca

Evaluacija srca, troškove energije, efikasnosti i kontraktilnom država je važan, ali problem nije riješen do kraja. Studija od ovih pitanja nije samo važno za pravilno razumijevanje troškova priključenja energije srčanog mišića cardiodynamic. Važno je da se procijeni stanje pogođene srca, njegova kompenzacijski mehanizmi, praćenje učinkovitosti tretmana, rješenje dijagnostičkih i prognostičkih aplikacija.

Kao što je već spomenuto, biokemijske energije sintetiziran u kardiomiocitima tokom recikliranju supstanci koje donosi koronarni protok krvi, troši se za procese aktiviranje u vezi sa radom jonskih membrane pumpe, razvoj mehaničkog stresa, opuštanje, održavanje bazalnog metabolizma, toplotne energije i, na kraju, vanjski rad. Energija ventrikularne kontrakcije mišića djelomično konzumira u potencijalnu energiju zidova aorte i arterije naponu utvrđivanje krvni pritisak i održavanje kontinuirani protok krvi, neke od tih energija se pretvara u kinetičku energiju krvi u pokretu.

Ukupne energetske efikasnosti srca kao pumpe, koja odražava dio troškova miokarda ostvarena u kretanju krvi, odnosno, efikasnost (COP) se može definirati kao odnos vanjskog rada utrošene energije:

gdje An - spoljni rad srca;

E - ukupna energija srca, koji je jednak 2.057 ·- CSI₂.

Prema proračunima različitih autora, efikasnost srca je sa 15 na 25%, a slabo u korelaciji sa potrošnjom kisika [VI Shumakov, VE Tolpekin, 1980]. Relativno niske cifre efikasnost ukazuju da značajan potrošnju energije nisu povezani sa srcem njegovog inostranog poslovanja.

Jedan od najvažnijih učinak pumpne aktivnosti srca je dijagram pritiska - volumen odnos koji opisuje promjene vanjskog volumena srca (leve komore) sa modifikacijama intraventrikularno pritiskom. Dijagram pritisak - volumen se zasniva na kombinaciji krive pritisak u levoj komori i promjenu njegove zapremine. U kliničkoj praksi, postiže se izgradnja ovog dijagrama istovremeno snimanje intrakavitarnu pritisaka i promene faze sjena leve komore ventrikulografija. Međutim, složenost i nepristupačnost tehnike obim obračun nepreciznosti kontrasta ventrikulogramme smanjiti vrijednost grafikon i praktični značaj u klinici.

Odnos promjene pritiska u dijastole do volumena (DV / DP) karakterizira povodljivost miokarda, davanje informacija o opuštanje svojstva srčanog mišića. Recipročna DP / DT određuje krutost miokarda tijekom dijastole. Osim toga, ova brojka ne odražava kontraktilne svojstva miokarda.

Propisima studija gomeometricheskoy srce miokarda pokazala je specifičnost promijeniti brzinu i snagu kontrakcije bez promjene prvobitne dužine, pod nazivom inotropni stanje srca. Da bi se procijenila inotropnih stanje srca kontraktilnost indeksi su predložene. Osnovu predloženog indeksa autori su pod pritiskom ili stresom razvio miokarda, i razni derivati ​​ovih pokazatelja.

Godine 1963. Seydzhel i Zonnenblik [J.H. Siegel, EN Sonnenblick, 1963] je predložio da se proceni kontraktilnost srca područje omeđen krivulje pritiska u levoj komori u izometrijske fazi kontrakcije, i.e. Integral izometričke kontrakcije (IMS). Poboljšana verzija indeksa - odnos smanjenje brzine od maksimalnog (DP / DT) Makc IMS. Fizičkom smislu ovog indeksa je da kontraktilnost je ocijenjen do trenutka početka tačke porasta pritiska na maksimalnu brzinu pritiskom rasta, i.e., kraće vrijeme, veća kontraktilnost. Neki istraživači za procjenu crpne funkcije srca pomoću parametara krvi faze izbacivanja: istisne frakcije, maksimalna brzina ili ubrzanje protoka krvi, što ne karakterišu kontraktilnost miokarda.

Treba napomenuti da, iako ne postoji univerzalni indeks koji ocjenjuje funkcionalno stanje srca u normalnim i patološkim stanjima.

Dakle, održavanje kontinuiteta zakona protoka krvi, srce ima raznolik, izrazio je sposobnost da se prilagode svoje aktivnosti na promjenu priliv krvi i egzila uvjetima. I vremenski faktor igra ključnu ulogu u funkcionalnim svojstvima sarkomera (strukturne i funkcionalne jedinice kardiomiocitima) i crpne aktivnost srca. To znači da je stopa (interval između srčanog ciklusa) djeluje kao faktor koji integriše u jedinstvenu srce glatko operativni mehanizam koji se sastoji od različitih svojstava, strukture i funkcije dijelova.

Strukturne održavanje pumpne funkcije srca

Pumpne funkcije srca pružaju smanjenje mišićnih vlakana i prisustvo aparata ventil koji određuje kretanje naprijed krvi. Srčanog mišića vlakna čine kompleks spirala arhitekture tri sloja nalik turski turban. Istovremeno smanjenje vanjskog kosog mišića i duboke slojeve dovodi do skraćenja uzdužne osi komore. Smanjenje spiralno orijentisan vlakana u Apex srca dovodi do konvergencije zidova i zatvaranje lumena ventrikularne šupljine zone. Smanjenje srednji sloj kružne mišićnih vlakana smanjuje poprečne osi komore.

Punjenje i protjerivanje krv iz leve komore su karakteristike definirane specifične strukture ventila jedinice lijeve AV otvor i olakšanje unutrašnjih površina šupljine lijeve klijetke formiranje put priliva i odliva krvi. Reljef unutrašnja površina ventrikularne mišićnog zida stvara poprečnih greda - trabekule formirana grede duboke mišićne sloj naredio pravac spirala sa zadnje komisura mitralne valvule duž posterolateralnom zida peredneverhushechnoy polje ventrikularne šupljine. Anatomske lokacije mitralne valvule i papilarnog mišića horde prediva i formira spiralu lijevak lijevo komore ulazni trakt. Takva zalistaka struktura i unutrašnje površine šupljine leve komore stvara vrtnju prijem krvi i protjerivanje, da značajno smanjuje otpor protoku krvi, za razliku od burne protok krvi.

Još jedna karakteristika srca - je pumpa u naručivanje slijed pobude i kontrakcije u raznim dijelovima. Utvrđeno je da su pobude i kontrakcije širenje iz epikarda do endokardijuma i od vrha do dna srca, dajući prirodu peristaltiku kontrakcije leve komore opuštanje zheludochkov- obavlja u istom redoslijedu.

Tako je, u srcu - pumpa predstavlja osnovni principi tri vrste pumpi:

1) klipne pumpe definiranje translaciona pokret koordinirao rad krvi "ulazu" i "izlaz" ventil;

2) centrifugalne pumpe koja prenosi rotacionog kretanja spirala protok krvi, koji efikasno smanjuje unutrašnji otpor srca - pumpa;

3) peristaltičke pumpe. Kombinirajući pumpanje krvi tri principa čini veoma srce pumpa imati minimalni otpor dotok krvi i odliv sa maksimalnim efektom izbacivanje.

Kršenje arhitektonskih i mehanike kontrakcije srca koja se javlja kod akutnog infarkta miokarda (dubina i lokacija lezije), može igrati odlučujuću ulogu u pumpanje aktivnost srca, u razvoju kliničkih zatajenja srca i tok bolesti, kao i imati utjecaj na prognozu pacijenta za oporavak.

Infarkta miokarda. AM Shilov