ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ПИРОГОВА
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
____________________________________________________________________________________________________________________
КАФЕДРА ПАТОФИЗИОЛОГИИ
И КЛИНИЧЕСКОЙ ПАТОФИЗИОЛОГИИ
ПАТОЛОГИЯ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ
СИСТЕМЫ
Часть I
ВАЖНЕЙШИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВООБРАЩЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Москва
2014
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ПИРОГОВА
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
____________________________________________________________________________________________________________________
КАФЕДРА ПАТОФИЗИОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКОЙ ПАТОФИЗИОЛОГИИ
Рекомендуется учебно-методическим объединением
по медицинскому и фармацевтическому образованию
ВУЗов России в качестве учебного пособия для студентов медицинских ВУЗов.
ПАТОЛОГИЯ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Часть I
ВАЖНЕЙШИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВООБРАЩЕНИЯ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Методические разработки для самостоятельной работы студентов
лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов
Москва
2014
Патология сердечно-сосудистой системы. Часть I. «Важнейшие показатели
кровообращения, применяемые для оценки функциональных нарушений сердечно-сосудистой системы.» Учебно-методическая разработка для самостоятельной работы студентов 3-4 курсов лечебного и педиатрического факультетов. - М., РГМУ, 2014, 28 с.
Данное пособие предназначено для работы студентов как в аудиторное,
так и во внеаудиторное время и служит введением в современное учение о патофизиологии сердечно - сосудистой системы.
Пособие составлено в соответствии с утверждённой МЗ РФ программой и
новым учебным планом для высших медицинских учебных заведений.
Составитель: проф. Ю.С.Свердлов.
Под редакцией проф. Г.В.Порядина
Рецензенты: профессор В.В.Михайлов, профессор В.М.Смирнов.
Оригинал-макет: проф. Ж.М.Салмаси.
 - Российский государственный медицинский университет, 2014
2
ВВЕДЕНИЕ
Современное описание физиологии и патофизиологии кровообращения
невозможно без использования целого ряда количественных характеристик специальных “показателей кровообращения”.
Физиологический смысл некоторых из таких важнейших (хотя и простейших) показателей, также как и их значение для оценки кровообращения в норме и патологии рассмотрены в настоящей разработке.




Изучив материалы методической разработки, студент должен уметь:
объяснять устно и письменно все содержащиеся в ней термины и понятия;
рассчитывать величины тех или других показателей кровообращения по
данным соответствующих функциональных исследований;
оценивать полученные величины (нормальные, отличные от нормы);
объяснять значение определённых отклонений показателей гемодинамики от
нормальных величин в патогенезе расстройств сердечно-сосудистой системы.
ИНФОРМАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
ПОКАЗАТЕЛИ ОБЩЕГО КРОВООБРАЩЕНИЯ:
1. Минутный объём сердца или сердечный выброс.
Минутный объём сердца (МОС) - объём крови, выбрасываемый левым желудочком в аорту или, соответственно, правым желудочком в лёгочную артерию в течение одной минуты*. Определяется произведение ударного объёма на
число сердечных сокращений в одну минуту.
МОС = ударный объём х число сердечных сокращений в минуту. Минутный объём сердца у человека может быть определён инвазивными и неинвазивными способами. Классический инвазивный метод определения минутного объёма сердца - метод Фика.
Для того чтобы определить МОС с помощью этого метода, необходимо
измерить:
а) содержание кислорода в артериальной крови;
б) содержание кислорода в венозной крови;
в) общее количество кислорода, поглощаемого в одну минуту кровью, протекающей через лёгкие.
Получив все соответствующие данные, рассчитывают МОС, используя соотношение:
Общее количество поглощённого О2 (мл)
МОС =
О2 артериальной крови  О2 венозной крови (мл О2 в 1 л крови)
На практике артериальную кровь получают путём пункции периферической артерии (например бедренной), венозную - с помощью катетера из лёгоч3
ной артерии. Для измерения поглощённого О2 используют спирометрические
методы или методы газового анализа.
Пример:
Общее количество кислорода, поглощаемого испытуемым в течение 1 минуты, равнялось 300 мл. При этом в 1 литре притекающей к лёгким венозной
крови содержалось 130 мл О2, тогда как в 1 литре оттекающей от лёгких артериальной крови содержалось 190 мл О2.
Очевидно, каждый литр крови, протекая через лёгкие, приобретал 190130=60 мл О2. Поскольку общее количество кислорода, перешедшее из лёгочных альвеол в кровь в 1 минуту, равнялось 300 мл, а каждый литр крови уносил
60 мл О2, всего через лёгкие прошло за 1 минуту 300 : 60 = 5 литров крови.
Объём крови, прошедшей через лёгкие в одну минуту, есть объём крови, выбрасываемый правым желудочком в 1 минуту в лёгочную артерию, т.е. по
определению есть МОС.
МОС =
300 мл О2
= 5 л крови / мин
(190 - 130) мл О2 / л крови
Другой метод определения МОС - метод разведения индикатора. Метод
основан на принципе, в соответствии с которым неизвестный объём жидкости
можно измерить, добавляя к нему известное количество индикатора и определяя затем его конечную концентрацию в исследуемом объёме.
Объём (л) =
количество введённого индикатора
конечная концентрация индикатора (мг / л)
Принцип приложим и к движущейся жидкости, что позволяет измерить
величину сердечного выброса (МОС).
На практике МОС определяют путём быстрого “одномоментного” введения индикатора в кровь правого сердца и непрерывного измерения концентрации индикатора в артериальной крови (см. рис. 1). Первые частички индикатора в пробах артериальной крови обнаруживаются через некоторое время после
его введения. Их концентрация сначала быстро возрастает до максимума, а затем падает (рис. 1Б, В). Измерив среднюю концентрацию индикатора в первой
волне содержащей индикатор артериальной крови и время прохождения этой
волны через тот участок артериального сосуда, из которого берут кровь для исследования, можно рассчитать МОС.
Индикатор инъецируется в правое предсердие через катетер, введённый в
сердце через вены правой руки. Непрерывное определение содержания индикатора в крови левой лучевой артерии производят с помощью прибора А. Прибор вычерчивает кривую изменения концентрации индикатора в артериальной
крови во времени (Б). Из этой кривой, которая в крупном масштабе показана на
В, можно рассчитать среднюю концентрацию индикатора (е) и время прохождения содержащей индикатор крови, через лучевую артерию в точке а.
4
Рис. 1. Определение МОС с помощью метода разведения индикатора.
А (мг)
МОС =
;
cxt
где А - общее количество введённого индикатора, с - средняя концентрация
индикатора в то время, когда он обнаруживается в пробах артериальной крови,
t - время прохождения первой волны циркуляции индикатора через точку измерения.
МОС можно измерить и неинвазивными методами, - например, с помощью эхокардиографии. С помощью этого метода наблюдают за движением
различных структур сердца (клапанов, стенок желудочков и др.) и на этом основании рассчитывают объём левого (или правого) желудочка в конце диастолы и в конце систолы. Полученные данные позволяют найти ударный объём и
далее рассчитать МОС.
В стационарном состоянии, в покое, величина МОС у взрослого человека
массой 60 - 70 кг равна приблизительно 5 литрам крови в 1 минуту.
2. Сердечный индекс.
5
Абсолютная величина МОС не может служить достаточной характеристикой адекватности системного кровообращения, его соответствия метаболическим потребностям организма. Метаболические потребности у разных людей
различны, они пропорциональны поверхности тела. Поэтому для оценки соответствия кровотока метаболическим потребностям используют другой показатель - сердечный индекс (СИ). СИ есть минутный объём сердца, отнесённый к
поверхности тела.
СИ =
МОС (л / мин)
поверхность тела (м2)
У 95 % здоровых людей, находящихся в состоянии покоя, в положении
лёжа на спине СИ колеблется от 2,8 до 4,2 л / мин /м 2. Наибольший СИ обнаруживается у детей 8 - 10 лет. Средняя величина СИ = 3,5 л / мин /м2. Величины меньше 2,5 л /мин /м2 и больше 4,5 л / мин / м2 свидетельствуют о патологии.
Снижение СИ характеризует прежде всего сердечную недостаточность
кровообращения. В тяжёлых случаях сердечной недостаточности величина СИ
может падать до 1 л / мин / м2. Увеличение СИ может быть результатом снижения общего периферического сопротивления сосудов, как это бывает при берибери (тиаминовой недостаточности, сопровождающейся расширением периферических сосудов), артериовенозных шунтах, тиреотоксикозе и некоторых других болезнях.
3. Артерио-венозная разница по кислороду.
Артерио - венозная разница по кислороду - показатель, устанавливающий
различия в содержании О2 в артериальной и венозной крови. Содержание О2
выражают в объёмных процентах, т.е. в миллилитрах О2, которые можно извлечь из 100 мл крови. В артериальной крови здорового человека содержится
около 18-20 объёмных процентов О2, в периферической венозной крови (в состоянии покоя!) - около 12-14 объёмных процентов. Артериовенозная разница
равна таким образом (18 - 12) = 6 объёмным процентам. Когда снижается МОС,
падает периферический кровоток, артерио - венозная разница возрастает. Очевидно, что снижение МОС сопровождается увеличением извлечения кислорода
из каждой единицы объёма артериальной крови - механизм компенсации. Таким образом при нормальном содержании гемоглобина в крови увеличение артерио - венозной разницы по кислороду в состоянии покоя - прямо указывает
на снижение МОС.
4. Коэффициент утилизации кислорода (КУ О2).
Иногда для оценки степени извлечения кислорода тканями из артериальной крови используют “коэффициент утилизации О2”. Его определяют как отношение артерио - венозной разницы по кислороду к содержанию кислорода в
артериальной крови.
6
КУ О2 =
О2 арт. - О2 вен
О2 арт
У здорового человека в покое КУ О2 равен
18 объёмных % - 12 объёмных %
КУ О2 = ________________________________  0,3
18 объёмных %
Видно, что у здорового человека в состоянии покоя утилизируется всего
только около 1/3 кислорода, находящегося в артериальной крови. Когда снижается МОС, коэффициент утилизации кислорода возрастает.
5. Кровяное давление.
Минутный объём сердца (или системный кровоток) определяется соотношением:
Р аорт. - Р вен.
МОС = ____________________ ;
R
где Р аорт. - среднее давление в аорте, Р вен - среднее давление в правом
предсердии, R - общее (системное) периферическое сопротивление.
Очевидно, что формула описывающая системный кровоток, является аналогией формулы закона Ома, который устанавливает зависимость силы тока в
проводнике от разности потенциалов по концам проводника.
Величина среднего давления в аорте в норме равна приблизительно 100
мм ртутного столба. Падение кровяного давления в аорте ниже определённого
уровня (ниже 70 мм ртутного столба) всегда сопровождается тяжёлыми нарушениями системного кровообращения. В то же время серьёзные нарушения
общего кровообращения могут происходить без заметных изменений артериального давления крови.
Давление а правом предсердии или центральное венозное давление - важнейший показатель общего кровообращения. Его можно измерить с помощью
катетера, введённого в правое предсердие через одну из крупных вен (локтевую, внутреннюю яремную, бедренную). Величина центрального венозного
давления в норме приближается к нулю (т.е. к атмосферному). Увеличение
центрального венозного давления обнаруживается уже на ранних стадиях недостаточности кровообращения.
Рост центрального венозного давления сопровождается ростом давления в
крупных венах. Это легко обнаружить, если в такую вену ввести инъекционную
иглу, соединённую с манометром. Обычно иглу вводят в локтевую вену, где
давление в норме приблизительно составляет 100 мм ртутного столба (13,6 см
водного столба).
6. Сопротивление току крови.
Измерение (точнее расчёт) сопротивления току крови в сосудах малого и
большого круга кровообращения представляет значительный интерес для кли7
нической кардиологии, особенно для оценки эффективности терапии болезней,
характеризующихся повышением сопротивления току крови (например, эффективности хирургического лечения стеноза митрального отверстия). Сопротивление лёгочных сосудов (Р лег. сосудов) рассчитывают по формуле:
Р лег.арт. - Р лев. предсерд.
R лег. сосудов =
;
Q лег.
где Р лег. арт. - среднее давление в лёгочной артерии,
Р лев. предсерд. - среднее давление в левом предсердии,
Qлег. - лёгочный кровоток, который в отсутствие артерио-венозных шунтов
равен МОС.
Аналогично, сопротивление сосудов большого круга кровообращения или
общее периферическое сопротивление (R общ. периф.) рассчитывают из соотношения:
Р аорт. - Р прав. пред.
R общ. периф. =
МОС
;
где Р аорт. - среднее давление в аорте, Р вен. - давление в правом предсердии, МОС - минутный объём сердца.
Если давление представить в длинах на см2 (дин/см2), а величину кровотока в см3 / с, то величина сосудистого сопротивления (R) будет выражаться в:
дин х сек х см-5.
R=
среднее давление (дин/см2)
= дин. сек. см-5
3
кровоток (см /сек)
Периферическое сопротивление может быть также выражено в условных
единицах периферического сопротивления (ЕПС).
1 мм Hg
1 ЕПС = ______________
1 мл/с
Очевидно за единицу периферического сопротивления в этом случае принимают сопротивление участка сосудистого русла, через который протекает 1
мл крови в секунду тогда, когда разность давлений по концам участка равна 1
мм ртутного столба.
7. Общий объём крови или объём циркулирующей крови.
Общий объём крови (ООК) у взрослого человека составляет около 5000
мл. При этом около 3000 мл приходится на долю плазмы, а 2000 на долю клеточных элементов (прежде всего эритроцитов). ООК зависит от массы тела.
Для мужчин и для женщин, не имеющих избыточного веса, на каждый кг мас8
сы приходится 79 мл крови (10%). Масса крови составляет таким образом у
взрослого около 8% от массы тела. (У новорождённых масса крови = 8,510%
от массы тела. К двум годам “процент массы крови” снижается до 7%, а затем
медленно растёт, достигая к 16 годам “взрослых” величин).
ООК пропорционален степени васкуляризации тела. Поэтому относительный (отнесённый к массе тела) объём циркулирующей крови (ОЦК) выше у
людей с хорошо развитой мускулатурой и ниже - у тучных. По той же причине
он, в среднем, на 20% ниже у женщин, чем у мужчин.
Объём циркулирующей крови определяют с помощью метода разведения
индикатора (см. стр. 5). Индикатор, синьку Эванса, например, вводят внутривенно. Спустя 10 минут после введения, когда синька равномерно распределяется в крови, из вены берут пробу крови и центрифугируют. Концентрацию
краски в плазме крови определяют спектрометрически. Зная концентрацию
краски, рассчитывают общий объём плазмы:
общее количество краски (мг)
Общий объём плазмы (л) =
концентрация краски (мг / л)
После этого, зная гематокрит, можно рассчитать ООК (ООК).
100
ООК (л) = общий объём плазмы х ____________
100 - 0,87 Ht
Разность (100 - 0,87 Ht) - есть процентный объём плазмы крови. Множитель 0,87 перед величиной гематокрита вносит поправку на определённый объём плазмы, которая остаётся между эритроцитами после центрифугирования
крови и не обнаруживается при визуальном определении гематокрита.
Общий объём крови - важнейший фактор, определяющий величину тока
системного кровообращения. При этом важен не столько абсолютный объём
крови, сколько соотношение между объёмом крови и объёмом сосудистого
русла, которое определяет величину так называемого давления наполнения
циркуляторной системы (см. ниже).
8. Давление наполнения циркуляторной (или сосудистой) системы
(Circulatory filling pressure).
Давление наполнения циркуляторной системы - давление крови в сосудах
в отсутствие сократительной деятельности сердца. Его можно измерить прямым способом в эксперименте на животных, вызвав фибрилляцию сердца, или
наложив зажимы на аорту и полые вены сердца. Через несколько секунд после
этого давление крови в артериях и венах сравнивается, достигая уровня давления наполнения сосудистой системы, в норме 7 мм ртутного столба.
Величина давления наполнения зависит от объёма содержащейся в сосудах крови и от растяжимости кровеносных сосудов. Уже небольшие изменения
объёма содержащейся в сосудах крови или растяжимости, (тонуса) сосудов
приводят к существенным изменениям давления наполнения сосудов. Измене9
ния давления наполнения циркуляторной системы играют существенную роль
в физиологии и патофизиологии кровообращения, поскольку разность между
давлением наполнения и давлением в правом предсердии определяет величину
венозного возврата в сердце и, следовательно, по закону Старлинга, величину
минутного объёма сердца.
Давление наполнения сосудистой системы увеличивается при:
а) увеличении ОЦК (в 2 раза при увеличении ОЦК на 15-20%);
б) стимуляции симпатических нервов (в 2-2,5 раза);
в) мышечной активности.
Давление наполнения циркуляторной системы падает при:
а) уменьшении объёма циркулирующей крови (до нуля при острой потере 2530% крови);
б) падении симпатического тонуса.
ПОКАЗАТЕЛИ ВНУТРИСЕРДЕЧНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ
И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ МИОКАРДА
Современная клиническая оценка функциональных возможностей сердца
основана на результатах точных измерений внутрисердечной гемодинамики,
сократительных и других свойств миокарда, произведённых с помощью инвазивных и неинвазивных методов исследования. К числу давно применяемых,
хорошо разработанных инвазивных методов принадлежит метод катетеризации
сердца. К числу неинвазивных, более новых методов, - метод кардиоэхографии
и методы радиоизотопного (радионуклидного) исследования сердца.
Начало разработки методов катетеризации сердца относится к 1929 году,
когда немецкий хирург Вернер Форссман ввёл под контролем флюороскопии
через локтевую вену в правое предсердие собственного сердца уретральный катетер. В настоящее время методы катетеризации сердца широко используются
для диагностики и лечения больных с сердечно - сосудистой патологией - особенно в палатах интенсивной терапии. Внутрисердечные катетеры применяют
не только для гемодинамических измерений, но и для внутрисердечной электрокардиографии, биопсии миокарда, внутрисердечной электрической симуляции сердца, введения лекарств, лечения некоторых болезней коронарных сосудов и для других целей. В правое сердце катетер вводят через одну из крупных
вен (например, локтевую, внутреннюю яремную, бедренную) под непрерывным
флюороскопическим контролем. После достижения правого предсердия катетер может быть продвинут далее в правый желудочек, а затем в лёгочную артерию. В ходе перемещения катетера непрерывно измеряют кровяное давление и,
в случае необходимости, вводят фармакологические или контрастные вещества. Когда катетер оказывается в лёгочной артерии, его обычно подвигают
дальше по направлению тока крови до тех пор, пока кончик катетера не войдёт
плотно в одну из дистальных ветвей лёгочной артерии. Дополнительная герметизация контактов стенки катетера с внутренней стенкой сосуда достигается
раздуванием маленького эластичного баллончика, расположенного вокруг кон10
чика катетера. Давление, которое регистрирует катетер в этом участке лёгочных сосудов после герметизации называют “давлением заклинивания лёгочной
артерии” или “давлением заклинивания лёгочных капилляров” или “окклюзивным давлением лёгочных капилляров”. Полагают, что при правильном расположении кончика катетера это давление соответствует давлению в левом предсердии (давлению наполнения левого сердца).
Рутинным методом современной кардиологической клиники является и
метод катетеризации левого сердца. Катетер вводят при этом в периферическую (например, бедренную) артерию и продвигают ретроградно вплоть до
аортальных клапанов. Затем, во время систолы, его проводят в полость левого
желудочка.
Важнейшие показатели внутрисердечной гемодинамики, как и некоторые
показатели функциональных свойств миокарда, которые можно измерить с помощью неинвазивных методов исследования, приведены ниже. Следует иметь
ввиду, что величины всех приведённых показателей характеризуют функции
сердца человека, находящегося в состоянии покоя.
1. Конечный диастолический объём (КДО) - объём крови, находящейся в желудочке в конце диастолы, - в момент, прямо предшествующий систоле. В
норме равен 7020 мл/м2.
2. Конечный систолический объём (КСО) - объём крови, остающийся в желудочке в конце систолы, - в момент прямо предшествующей диастолическому расслаблению сердца. В норме равен 2410 мл/м2.
3. Ударный объём (УО) - объём крови, выбрасываемый левым желудочком в
аорту, правым - в лёгочную артерию. Равен разности конечного диастолического и конечного систолического объёмов (УО=КДОКСО). Средний ударный объём у здорового взрослого человека равен 4513 мл/м2. Средняя абсолютная величина ударного объёма равна 8417 мл.
4. Изгоняемая фракция крови (ИФ) - отношение ударного объёма к конечному диастолическому объёму.
ударный объём
ИФ =
конечный диастолический объём
В отличие от ранее приведённых показателей величина ИФ отличается
высокой стабильностью. В норме равен 0,670,08. Уменьшение ИФ ниже 0,5
всегда свидетельствует о существенных нарушениях сократительной способности сердца.
5. Давление крови в различных полостях сердца.
Таблица 1 представляет результаты измерений кровяного давления в полостях сердца и в крупных сосудах в норме и при сердечной недостаточности. Из
анализа данных таблицы 1 видно, что для функциональной оценки левого желудочка особую роль играют:
1) величина давления крови в левом желудочке в конце диастолы - конечное
диастолическое давление;
11
2) давление в левом предсердии или давление наполнения левого желудочка;
3) давление заклинивания лёгочных капилляров.
Для функциональной оценки правого желудочка особую важность представляют:
1) конечное диастолическое давление в правом желудочке;
2) давление крови в правом предсердии;
3) давление крови в крупных венах.
Таблица 1
Циркуляторное давление у человека (мм рт. ст.).
Локализация
Норма
Недостаточность
правого
левого
желудочка
желудочка
Аорта
систол.
120
диастол.
80
Левый желудочек
систол.
120
диастол.
5-12
20-40 и более
Левое предсердие (среднее)
2-12
15-20 и более
Давление заклинивания лёгоч- 5-13
15-20
ных капилляров (среднее)
Лёгочная артерия
систол.
25
40-50 редко до 90
диастол.
12
Правый желудочек систол.
25
 или N
диастол.
0-7
10-15
Правое предсердие (среднее)
-2 +5
Давление в крупных венах
2-11
12-15
6. Сократимость желудочков.
Сократимость желудочков - важнейшая характеристика функциональных
свойств миокарда. Она может быть оценена по ряду показателей, в частности,
по данным измерения скорости увеличения давления в полости желудочка во
время изоволумической фазы сокращения до начала изгнания крови. Максимальная скорость приращения давления в это время (максимальная dP/dt) первая производная внутрижелудочкового давления - есть мера сократимости
сердца. У здорового взрослого в состоянии покоя она достигает 2000 мм ртутного столба в 1 секунду, а при физической работе - 5000 мм ртутного столба в
секунду. Уменьшение максимальной dP/dt - важнейший признак снижения сократительной способности миокарда.
Сократимость миокарда может быть оценена по максимальной скорости
укорочения волокон сердечной мышцы (Vмакс.). Наиболее точные измерения
Vмакс. могут быть легко сделаны на изолированной полоске миокарда (обычно
используют изолированную папиллярную мышцу) в эксперименте. Для оценки
скорости укорочения мышцы в клинике измеряют скорость уменьшения эква-
12
ториальной длины окружности левого желудочка с помощью вентрикулографии.
Для оценки сократительной способности сердца используют уже известные нам показатели: изгоняемую функцию крови, величину конечного диастолического давления и целый ряд других показателей, которые вычисляют с помощью компьютеров на основании результатов инвазивных и неинвазивных
методов исследования сердца.
7. Соотношение между диастолическим объёмом и “работой за удар” (систолической работой) для нормального и недостаточного сердца.
Соотношение между диастолическим наполнением сердца и работой, производимой сердцем за каждую систолу (“работой за удар”) было подробно изучено английским физиологом Э.Старлингом. Старлинг показал, что в определённых физиологических пределах увеличение конечного диастолического
объёма сопровождается ростом ударной работы сердца. (Закон сердца Франка Старлинга).
Рис. 2. Соотношение между диастолическим обемом и "работой на удар" для
нормального (А) и недостаточного (Б) сердца.
Схематическое изображение зависимости ударной работы от величины
конечного диастолического объёма дано на рис.2. Видно, что до определённых
пределов и у нормального (кривая А) и у недостаточного (кривая Б) сердца
ударная работа растёт приблизительно в линейной зависимости от величины
конечного диастолического объёма (закон сердца справедлив для обоих сердец!). Однако крутизна наклона кривой зависимости ударной работы от конечного диастолического объёма у нормального сердца значительно больше крутизны наклона кривой таковой зависимости у недостаточного сердца. Именно
поэтому при каждом данном диастолическом наполнении сердца величина систолической работы недостаточного сердца меньше чем у нормального.
13
Уменьшение крутизны наклона кривой зависимости “Конечный диастолический объём - работа за удар” (сдвиг кривой Старлинга вправо) - важнейшее
следствие и показатель (!) снижения сократительной способности миокарда.
8. Растяжимость желудочков.
Растяжимость желудочков определяется как отношение изменения объёма
желудочка (dV) к изменению давления в полости желудочка (dP). Растяжимость (compliance) = dV/dP может быть выражена в мл/мм ртутного столба.
Растяжимость желудочков уменьшается при гипертрофии миокарда, при
различных повреждениях миокарда (ишемии, отёке, воспалении), при дилатации желудочков и другой патологии.
Снижение растяжимости желудочка сопровождается ростом конечного
диастолического давления в полости желудочка и, следовательно, увеличением
давления в соответствующем предсердии.
9. Внешняя работа сердца.
Внешняя работа сердца есть работа, затрачиваемая на перемещение определённого объёма крови и придания ему некоторого ускорения.
Из физики известно, что работа, затрачиваемая на перемещение определённого объёма жидкости, равна произведению прилагаемого к жидкости давления на величину перемещаемого объёма.
A = P х Q, где А - работа, Р - давление,Q - объём.
Энергия приобретаемого жидкостью движения (кинетическая энергия),
равная по величине затрачиваемой на возникновение этого движения работе,
равна
Мv2
где
Aкинет. =
М - масса жидкости,
2
v - начальная скорость движения жидкости
В соответствии с этим полная величина внешней работы, производимой,
например, левым желудочком за одну систолу, будет равна:
Мv2
Внешняя работа за удар = PQ +
2
где Р - среднее давление в аорте, Q - ударный объём крови, М - масса изгоняемой крови, v - средняя линейная скорость движения крови через аортальное отверстие.
Если принять, что у взрослого нормального человека в покое величина
среднего давления в аорте равна 110 мм ртутного столба, а величина ударного
объёма 70 мл, то работа по перемещению крови составит:
70 см3 х 11 см рт. ст. = 70 см3 (11 х 13,6)г х 980 см/сек2/см2 =
10262560 дин х см (эрг).
Средняя скорость прохождения крови через аортальное отверстие во время систолы равна 100 см/сек. Поэтому энергетические расходы левого желудочка, связанные с приданием ударному объёму крови движения, составят:
14
70 г х (100 см/сек)2
__________________ = 35 г х 10000 см2/сек2 = 350000 дин х см (эрг)
2
Видно, что в условиях покоя, когда скорость движения крови невелика,
эти затраты приблизительно в 30 раз меньше затрат на перемещение объёма.
Общая работа левого желудочка за удар будет равна: 10262560 эрг +
350000 эрг = 10612560 эрг = 1,06 джоулям (1 дж = 10 7 эрг).
Ударный объём правого желудочка равен ударному объёму левого желудочка. Однако среднее давление в лёгочной артерии приблизительно в 7 раз
меньше среднего давления в аорте. Поэтому работа по перемещению ударного
объёма крови в сосуды малого круга кровообращения в норме в 7 раз меньше
работы по перемещению такого же объёма крови в сосуды большого круга
кровообращения. В нашем случае она составит:
10262560 : 7 = 1466080 эрг.
Средняя скорость движения крови в начале лёгочной артерии равна средней скорости движения крови в устье аорты. Поэтому кинетические компоненты работы правого и левого желудочков равны. Полная работа правого желудочка за систолу будет равна:
1466080 + 350000 = 1816080 эрг = 0,18 дж
Полная работа сердца за удар равна:
1,06 дж + 0,18 дж = 1,241 дж (ньютон х м)
Наглядное представление о внешней работе сердца можно получить путём
построения графика зависимости изменений объёма крови, заполняющей
желудочек, от давления в полости желудочка. (График не учитывает динамического компонента работы, который, однако, как было показано выше, составляет лишь небольшую часть от общей работы сердца.) Пример такого графика для левого желудочка здорового взрослого человека в покое показан на
рис. 3.
По оси абсцисс отложен объём крови, заполняющей желудочек. По оси
ординат - давление в полости желудочка. Точка А графика соответствует началу систолы, когда объём крови в желудочке равен конечному диастолическому
объёму (в нашем случае 100 мл), а давление - конечному диастолическому давлению (в нашем случае 8 мм ртутного столба). Начало систолы сопровождается
ростом давления в желудочке, однако этот рост не связан с изменениями объёма крови, поскольку давление в аорте и аортальные клапаны закрыты (изоволюмическое сокращение). Когда давление в желудочке сравнивается с давлением в аорте (80 мм Hg), аортальные клапаны открываются и начинается изгнание крови (точка Б). Стадия изгнания заканчивается в момент В. В этот момент объём крови в желудочке равен 40 мл (ударный объём = 60 мл). Давление
в желудочке снижается со 120 мм Hg (максимальное давление в период изгнания крови) до 110 мм рт. ст. и начинается период изоволюмического расслабления миокарда. Эта стадия (отрезок ВГ) заканчивается тогда, когда давление в
желудочке падает до величины, разрешающей открытие митральных клапанов
(точка Г). После этого желудочек вновь заполняется кровью (отрезок ГА).
15
Площадь фигуры, очерченной петлёй АБВГ соответствует внешней работе
сердца по перемещению 60 мл крови (ударный объём) против постоянно изменяющегося (в определённых пределах) давления в аорте. (Среднее давление
около 100 мм рт. ст.).
Рис. 3. График "объем-давление" для нормального сердца
Характерные изменения кривых зависимости объёма от давления при некоторых формах сердечной патологии даны на рис. 4. Читатель имеет возможность сам объяснить причины отличия этих кривых от кривой на рис. 3.
Рис. 4. График "объем-давление" для сердца при некоторых сердечных заболеваниях.
10. Потребности миокарда в кислороде.
Нормальный миокард потребляет в минуту около 8-10 мл кислорода на
каждые 100 г массы. Из этого количества около 2 мл О2 в минуту расходуются
16
исключительно на сохранение жизнеспособности миокардиальных клеток,
остальной кислород потребляется в связи с мышечным сокращением. Потребление кислорода миокардом увеличивается при увеличении внешней работы
сердца. Однако рост потребления О2 происходит с разной интенсивностью в
зависимости от того, обусловлено увеличение работы увеличением объёма перекачиваемой крови или увеличением развиваемого сердцем давления. В прямых экспериментах показано, например, что если внешняя работа сердца увеличивается вдвое в результате увеличения в 2 раза давления, потребление кислорода миокардом более чем удваивается (увеличивается на 108%). Если же
удвоение внешней работы обусловлено удвоением объёма выбрасываемой крови, потребление кислорода увеличивается только на 8%. Таким образом, первая
важнейшая детерминанта потребления кислорода сердцем - давление в полости желудочков. Вторая важная детерминанта - частота сердечных сокращений. Одна и та же внешняя работа (перемещение одного и тог же объёма при
одной и той же величине давления) в минуту может быть произведена сердцем,
сокращающимся с разной частотой. Однако, если эта работа будет выполнена с
меньшей частотой ударов, потребление кислорода будет ниже. Третья детерминанта - величина конечного диастолического объёма. Если полость желудочка расширена, конечный диастолический объём увеличен по сравнению с
нормой, выброс прежнего объёма крови против прежнего давления потребует
большего потребления кислорода. Причина этого в том, что в соответствии с
законом Лапласа расширенное сердце должно развивать большее, по сравнению с нормальным, сократительное напряжение для достижения равного с
нормальным давления в полости желудочка.
Закон Лапласа устанавливает зависимость между напряжением (Т) внутри
стенки сферы и давлением в полости сферы (Р). Эта зависимость определяется
радиусом сферы (r) и толщиной стенки сферы ().
Т = Рr/2
Понятно, что когда полость желудочка расширена (радиус увеличен),
прежняя величина давления в желудочке, разрешающая систолическое изгнание крови, будет достигнута только за счёт развития большего напряжения
стенки. (Р = Тr/2, и отношение Т/r должно остаться прежним).
В связи с первостепенной ролью напряжения в потреблении кислорода
миокардом для оценки потребления кислорода сердцем в клинике используют
показатель “напряжение - время” (tension - time index TTI). При этом мерой
напряжения чаще всего служит среднее давление в устье аорты во время фазы
изгнания крови, которое умножают на время, определяющее продолжительность изгнания крови (время пребывания аортальных клапанов в открытом состоянии).
Наконец, ещё одна важная детерминанта потребления сердцем кислорода скорость укорочения мышцы. Она сильно зависит от тонуса симпатических нервов сердца и от содержания катехоламинов в крови.
Таким образом, величина потребления сердцем кислорода определяется тремя главными факторами:
17
Величиной развиваемого сердцем напряжения во время изоволумической
фазы и во время фазы изгнания крови. Она зависит от величины давления в
аорте и радиуса полости (кривизны) желудочков.
Скоростью сокращения (dP/dt, Vмакс.), которая зависит от тонуса симпатических нервов, содержания циркулирующих в крови катехоламинов.
Частотой сердечных сокращений.
Есть много оснований полагать, что хроническое увеличение потребления
кислорода миокардом - важнейший стимул для его гипертрофии. Именно поэтому гипертрофия обнаруживается при увеличении кровяного давления в аорте (хроническая гипертензия, аортальный стеноз). С другой стороны, увеличение ударного объёма вызывает лишь незначительное увеличение показателя
“напряжение - время” и не ведёт к существенной гипертрофии, особенно тогда,
когда рост ударного объёма не связан с увеличением давления. При полностью
развившейся гипертрофии энергетические расходы миокарда на единицу массы
снижаются до нормальной величины и устанавливается некоторое равновесие
(устойчивая стадия гипертрофии). Общий коронарный кровоток на единицу
массы гипертрофированного миокарда в состоянии покоя близок к норме. Сократимость гипертрофированного миокарда снижена.
Рассмотрим теперь с использованием приведённых выше понятий патофизиологические механизмы некоторых конкретных болезней сердца.
1. Аортальный стеноз (стеноз аортального отверстия).
Аортальный стеноз может быть обусловлен врождёнными дефектами развития или приобретёнными болезнями. Стеноз создает избыточное сопротивление току крови из левого желудочка. Приводит к росту систолического давления в полости желудочка до 250 и более мм ртутного столба. Показатель
“напряжение - время” растёт. Потребление миокардом кислорода увеличивается. Сердце отвечает на это гипертрофией левого желудочка, в основе которой
параллельная репликация саркомеров (концентрическая гипертрофия). Размеры полости левого желудочка при этом не изменяются. Толщина стенки увеличивается. Масса левого желудочка может быть в 2-3 раза больше нормы. В результате несмотря на рост давления в полости желудочка напряжение внутри
стенки гипертрофированного миокарда может быть нормальным, - увеличение
толщины стенки снижает напряжение внутри стенки (Т=Рr/2, см стр.20).
Вследствие этого больные аортальным стенозом с гипертрофией миокарда могут чувствовать себя вполне удовлетворительно и длительное время не обращаться к врачу.
Концентрическая гипертофия миокарда не является однако совершенным
механизмом адаптации.
1. При концентрической гипертофии снижается диастолическая растяжимость мышц. Снижение растяжимости приводит к росту конечного диастолического давления - прежний конечный диастолический объём может быть достигнут при большем чем в норме давлении. Возникает угроза критического
18
увеличения давления в лёгочных капиллярах (особенно при физической работе).
2. Увеличенная масса миокарда требует соответствующего увеличения коронарного кровотока. В обычных условиях при аортальном стенозе коронарный кровоток растёт пропорционально увеличению массы миокарда. Однако,
если стеноз оказывается значительным (площадь поперечного сечения устья
аорты < 1,0 см2, тогда как в норме она около 3 см2) коронарный кровоток становится недостаточным вследствие чрезмерного увеличения толщины стенки
желудочка и роста систолического интрамурального давления. Неадекватность
кровотока приводит к развитию соединительной ткани (кардиофиброзу, кардиосклерозу), что, в свою очередь, сопровождается снижением сократимости и
падением растяжимости миокарда. Особенно страдают субэндокардиальные
участки миокарда.
2. Недостаточность аортального клапана.
Недостаточность аортального клапана может быть обусловлена врождёнными пороками развития или приобретёнными болезнями. Она характеризуется ростом конечного диастолического объёма и конечного диастолического
давления. Систолическое давление также возрастает, хотя и не так сильно, как
при аортальном стенозе. Миокард отвечает на это последовательной репликацией саркомеров, что приводит к развитию эксцентрической гипертрофии.
Размеры полости левого желудочка увеличиваются. Толщина стенки растёт.
Несмотря на существенную гипертрофию (масса левого желудочка может превышать 200 г/м2 - в норме 85 г/м2) при эксцентрической гипертрофии не происходит нормализации напряжения внутри стенки желудочков во время диастолы
- рост толщины стенки отстаёт от роста радиуса полости. Коронарный кровоток значительно увеличивается. Несмотря на это у больных с хронической недостаточностью аортального клапана обнаруживается та или иная степень неадекватности коронарного кровотока, что ведёт к развитию кардиофиброза. В
отличие от фиброза при стенозе аорты при недостаточности аортального клапана фиброз имеет равномерный характер.
3. Стеноз митрального отверстия.
Самая частая причина стеноза - ревматическое поражение сердца. Стеноз
характеризуется затруднением диастолического наполнения левого желудочка.
Имеется постоянная тенденция к снижению конечного диастолического объёма
левого желудочка и конечного диастолического давления, к снижению ударного объёма левого желудочка. Давление в левом предсердии растёт. Полость левого предсердия увеличивается. Увеличивается давление в лёгочных капиллярах. Происходит реактивное сокращение лёгочных артериол (рефлекс Китаева). Сопротивление току крови в лёгочных сосудах возрастает. Систолическое
давление в правом желудочке увеличивается. Миокард правого желудочка отвечает на это концентрической гипертрофией. Конечное диастолическое давление и конечный диастолический объём правого желудочка не отличаются от
19
нормальных значений до тех пор, пока не возникает относительная недостаточность трёхстворчатого клапана.
4. Недостаточность митрального канала.
Недостаточность митрального канала - сложная патология, возникающая в
связи с различными болезнями (инфекционный эндокардит, коронарный атеросклероз и др.). Она характеризуется увеличением конечного диастолического
объёма и ростом конечного диастолического давления в левом желудочке.
Миокард левого желудочка отвечает на повышение диастолического растяжения развитием эксцентрической гипертрофии. Недостаточность митрального
клапана обычно сопровождается ростом давления в полости левого предсердия, и соответственно, ростом давления в сосудах малого круга кровообращения. Поражение сосудов малого круга кровообращения при митральной недостаточности, как правило, менее выражено, чем при митральном стенозе.
20
ПРИЛОЖЕНИЕ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Артерио-венозная разница по кислороду (О2 арт. - О2 вен) - разница в
содержании кислорода в артериальной и венозной крови. Содержание О 2 выражают в объёмных процентах - в мл О2, содержащихся в 100 мл крови.
Внешняя работа сердца - работа, затрачиваемая сердцем на перемещение
определённого объёма крови и придания ему некоторого ускорения.
График зависимости изменений объёма крови от величины давления
в полости желудочков. Построение графика приводит к начертанию фигуры,
площадь которой представляет величину внешней работы сердца (без учёта
кинетического компонента).
Давление заклинивания лёгочных капилляров (давление заклинивания
лёгочных сосудов или окклюзивное давление лёгочных капилляров). Давление
крови, которой определяется с помощью катетера плотно фиксированного к
стенкам одной из концевых ветвей лёгочной артерии. Соответствует давлению
наполнения левого сердца.
Давление наполнения левого желудочка (левого сердца). Равно давлению в левом предсердии. Лишь немного отличается от давления заклинивания
лёгочных капилляров.
Давление наполнения правого желудочка - давление крови в правом
предсердии.
Давление наполнения сосудистой (циркуляторной) системы. Давление
крови в сосудах в отсутствие сократительной деятельности сердца. В норме
около 7 мм Hg.
Закон сердца Старлинга (закон Франка - Старлинга). Утверждает, что
в определённых физиологических пределах увеличение конечного диастолического объёма сопровождается ростом работы сердца за удар.
Изгоняемая фракция крови - отношение ударного объёма к конечному
диастолическому объёму.
Конечное диастолическое давление - давление крови в желудочке в конце диастолы.
Конечное систолическое давление - давление в желудочке в конце систолы.
Конечный диастолический объём - объём крови, заполняющий желудочек в конце диастолы.
Конечный систолический объём - объём крови, остающийся в желудочке
в окончании систолы.
Коэффициент утилизации кислорода (КУ О2).
О2 арт. - О2 вен
КУ О2 =
О2 арт
где О2 арт. и О2 вен. - содержание кислорода соответственно в артериальной и венозной крови, выраженное в объёмных процентах.
Кривая сердца Старлинга. Кривая зависимости работы левого (или правого) желудочка за удар от конечного диастолического объёма. Иногда кривой
Старлинга называют кривую зависимости ударного объёма желудочка от конечного диастолического давления.
21
Минутный объём сердца (МОС) или сердечный выброс. Объём крови,
выбрасываемый левым желудочком в аорту, или правым желудочком в лёгочную артерию. МОС = ударный объём х число сердечных сокращений в 1 минуту.
Метод разведения индикатора. Метод определения неизвестного объёма
жидкости (крови) путём добавления известного количества индикатора и последующего определения концентрации индикатора в исследуемой крови.
общее количество индикатора (мг)
Исследуемый объём (л) =
концентрация индикатора (мг/л)
Метод Фика. Метод определения минутного объёма сердца (МОС). Исходит из того, что
общее количество поглощенного О2 в 1 мин (мл/мин)
МОС =
(О2 арт. - О2 вен.) в мл/л крови
Периферическое сосудистое сопротивление (общее периферическое сопротивление). Сопротивление току крови в большом круге кровообращения.
Р аорт. - Р правого предс.
Р периф. =
МОС
Показатель “напряжение - время”. Важнейший показатель потребления
кислорода сердцем. Определяется произведение среднего давления крови в
устье аорты во время фазы изгнания крови на время изгнания крови.
Растяжимость желудочков. Внутреннее свойство миокарда. Определяется как отношение изменения объёма желудочков (dV) к изменению давления
(dP) в полости желудочка. Растяжимость = dV/dP.
Сердечный выброс (см. минутный объём сердца).
Сердечный индекс (СИ). СИ = МОС/поверхность тела (л/мин/м2)
Системное периферическое сопротивление (см. периферическое сопротивление току крови).
Сократимость желудочков (СЖ) - внутреннее свойство миокарда. Чаще
всего определяется как максимальная скорость изменения давления в полости
желудочка. СЖ = dP/dt
Ударный объём (систолический объём). Объём крови, выбрасываемый
желудочком при каждой систоле.
Условная единица периферического сопротивления (ЕПС). Сопротивление участка сосуда (отрезка сосудистого русла), через который протекает 1
мл крови в минуту при разнице давлений по концам в 1 мм ртутного столба.
Центральное венозное давление - давление в правом предсердии.
22
УПРАЖНЕНИЯ
1. Рассчитайте минутный объём сердца, если ударный объём равен 60 мл, частота пульса - 80 ударов в минуту.
2. Рассчитайте минутный объём сердца у испытуемого, артериальная кровь которого содержит 18 объёмных процентов О2, венозная - 13 объёмных процентов О2. Испытуемый поглощает в минуту 250 мл О2.
3. Рассчитайте минутный объём сердца, если известно, что после введения 30
мг индикатора в правое предсердие его средняя концентрация в артериальной крови составила 15 мг/л. Время, в течение которого первая волна содержащей индикатор крови прошла через место пункции лучевой артерии,
в которой производили непрерывное определение содержания индикатора,
равнялось 30 секундам.
4. Рассчитайте сердечный индекс у больного, рост которого 180 см, масса тела
- 75 кг, МОС = 5,5 л.
5. Рассчитайте коэффициент утилизации кислорода (КУ О2), если известно,
что содержание кислорода в артериальной крови = 18 объёмным процентам, содержание кислорода в венозной крови = 10 объёмным процентам.
Оцените полученный Вами результат.
6. Рассчитайте сопротивление току крови в условных единицах периферического сопротивления (ЕПС) сосудистой сети некоторого органа, если известно, что давление крови в приносящих артериях этого органа = 50 мм
Hg, давление крови в венах = 15 мм Hg. Через орган протекает около 20 мл
крови а минуту.
7. Рассчитайте объём циркулирующей крови у испытуемого массой 56 кг, если
известно, что спустя 10 минут после введения в системный кровоток 10 мг
синьки Эванса её концентрация в плазме крови оказалась равной 5 мг/л.
Оцените полученный Вами результат. Гематокрит = 40%.
8. Как изменится давление наполнения циркуляторной системы после острой
потери 10% циркулирующей крови у взрослого человека, если до кровопотери он был практически здоров? Как изменится давление наполнения циркуляторной системы у такого же человека после потери 10% циркулирующей крови, если потеря произойдёт на фоне тяжёлой алкогольной интоксикации?
9. Рассчитайте величину изгоняемой фракции крови, если известно, что конечный диастолический объём равен 120 мл, конечный систолический объём равен 50 мл.
10.Начертите кривую зависимости ударного объёма от величины конечного
диастолического давления для левого желудочка здорового взрослого человека (вариант кривой Старлинга). Используйте для этого данные на стр. 14.
Примите, что начало кривой совпадает с началом координат.
11.Рассчитайте внешнюю работу правого желудочка (без учёта кинетического
компонента), если известно, что ударный объём желудочка = 80 мл, среднее
давление в лёгочной артерии = 20 мм рт. ст.
23
12.Какую патологию сердца можно предположить у больного, имеющего следующие гемодинамические показатели: давление в аорте - систолическое
110 мм рт. ст., диастолическое 80 мм, конечный диастолический объём 300 мл, конечный систолический объём - 150 мл; конечное диастолическое
давление в левом желудочке 20 мм рт. ст., давление заклинивания лёгочных
капилляров 22 мм рт. ст.?
13.Какую патологию сердца можно предположить у больного, имеющего следующие гемодинамические показатели: давление в аорте 110 мм рт. ст. систолическое, 70 мм рт. ст. диастолическое; конечный диастолический объём
левого желудочка 90 мл, конечный систолический объём - 45 мл, давление
заклинивания лёгочных капилляров - 25 мм Hg?
14.Какую патологию сердца можно предположить у больного, имеющего следующие гемодинамические показатели: давление в аорте - систолическое
160 мм Hg, диастолическое 65 мм Hg, конечный диастолический объём левого желудочка - 300 мл, конечный систолический объём левого желудочка
- 120 мл; конечное диастолическое давление в левом желудочке 16 мм Hg,
давление заклинивания лёгочных капилляров 13 мм Hg?
15.Постройте график зависимости изменений объёма левого желудочка от давления для взрослого человека с артериальной гипертензией, если известно,
что у него систолическое давление в аорте равно 180 мм рт. ст., диастолическое давление в аорте равно 90 мм рт. ст., конечный диастолический объём - 120 мл, конечный систолический объём - 50 мл. У больного нет признаков недостаточности клапанов сердца.
ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ
1. 60 мл х 80 ударов/мин = 4800 мл (4,8 л/мин)
2. МОС =
3. МОС =
250 мл О2/мин
= 5 л крови/мин
(180 - 130) мл О2/л крови
30 мг
15 мг/л х 0,5 мин
= 4 л/мин
4. Поверхность тела испытуемого, которую нужно найти по номограммам, равна 1,92 м2. Отсюда сердечный индекс (СИ) равен:
5,5 л
СИ = ________
= 2,86 л/м2
2
1,92 м
(18 - 10) объёмн.%
5. КУ О2 =
= 0,44
18 объёмн.%
24
Коэффициент утилизации О2 увеличен по сравнению с нормой. Если испытуемый находился в состоянии покоя, то это увеличение могло быть следствие понижения МОС (компенсация). Если во время исследования испытуемый совершал физическую работу, увеличение КУ О2 было вызвано физиологическим ростом потребления О2.
6. Р =
(50 - 15) мм Hg
3,3 мл/с
35 мм Hg
=
3,3 мл/с
= 10,6 ЕПС
7. Рассчитаем вначале общий объём плазмы. Он равен:
10 мг
Общий объём плазмы = ________ = 2,0 л
5 мг/л
Зная гематокрит, найдём общий объём циркулирующей крови.
ОЦК = 2,0 л х
100
100 - 0,87 х 40
= 2,0 х
100
100 - 34,8
= 3,07 л
Чтобы оценить результат, нужно вспомнить, что масса крови составляет в
норме около 8% от массы тела. Масса крови испытуемого (её можно принять
равной 3,07 кг) составляет всего только 6,7% от общей массы тела в 56 кг.
Очевидно, объём крови существенно снижен. (Он должен был быть около
4,5 кг).
8. Всякая острая потеря 10% крови сопровождается падением давления наполнения сосудистой системы. Однако у здорового человека это падение не бывает значительным. Быстрое рефлекторное повышение симпатического тонуса вызывает сокращение вен. Объём сосудистого русла уменьшается и
давление наполнения возвращается к норме. Алкогольная интоксикация
нарушает нервную регуляцию сосудистого тонуса. Поэтому падение давления наполнения будет более значительным, а восстановление - менее полным.
9. ИФК =
(120 - 50) мл
120 мл
= 0,58
10. Выполнение этого упражнения требует знания средних нормальных значений конечного диастолического давления (КДД) и ударного объёма (УО).
Если по оси абсцисс откладывать КДД, а по оси ординат УО, то примерных
ход кривой будет таким, как показано на рисунке. Зависимость между КДД
и УО в определённых пределах приблизительно линейна. Начальная точка
прямой этой зависимости совпадает с началом координат. Координаты второй точки (точки А на рис. 5.), которая определит наклон кривой, будут
определяться средними нормальными значениями КДД и УО.
25
11. А внешн. = QP = 80 см3 х 20 мм Hg
= 80 см3 х (2,0 х 13,6 х 980)
дин/см2 = 2132480 эрг = 0,21 дж.
12. Недостаточность митрального
клапана.
13. Стеноз митрального отверстия.
14. Недостаточность аортального
клапана.
15.
26
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .........................................................................................…....
ИНФОРМАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
Показатели общего кровообращения ........….....................................
1. Минутный объём сердца …................................................................
2. Сердечный индекс …..........................................................................
3. Артерио - венозная разница по кислороду ……................................
4. Коэффициент утилизации кислорода ……........................................
5. Кровяное давление …..........................................................................
6. Сопротивление току крови …….........................................................
7. Общий объём крови …........................................................................
8. Давление наполнения циркуляторной системы.......................
Показатели внутрисердечной гемодинамики и функциональных
свойств миокарда ...........................................….................................
1. Конечный диастолический объём ……..............................................
2. Конечный систолический объём …....................................................
3. Ударный объём …...............................................................................
4. Изгоняемая фракция крови …............................................................
5. Давление крови в различных полостях сердца ……..........................
6. Сократимость желудочков ….............................................................
7. Соотношение между диастолическим объёмом и “работой за
удар” для нормального и недостаточного сердца ……….................
8. Растяжимость желудочков ….............................................................
9. Внешняя работа сердца …..................................................................
10. Потребности миокарда в кислороде …............................................
Патофизиологические механизмы некоторых болезней сердца
1. Аортальный стеноз ….........................................................................
2. Недостаточность аортальных клапанов …….....................................
3. Стеноз митрального отверстия …......................................................
4. Недостаточность митрального клапана …….....................................
ПРИЛОЖЕНИЕ
Словарь терминов ................................................................................
Упражнения ..........................................................................................
Ответы к упражнениям .......................................................................
Содержание ...........................................................................................
стр.
3
3
3
6
6
7
7
8
9
9
10
11
11
11
11
12
12
13
14
14
17
19
19
20
20
21
23
24
27
Проф. Ю.С.Свердлов
ПАТОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ. ЧАСТЬ I.
ВАЖНЕЙШИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВООБРАЩЕНИЯ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
НАРУШЕНИЙ СЕРДЕЧНО – СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Методические рекомендации для студентов
Гарнитура Таймс Объем 2,7 уч.-изд. л.
Тираж 600 экз.
РНИМУ, Москва, 117437, Островитянова, 1. 4223
27