Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
Сердечно-сосудистая недостаточность, обусловленная снижением постнагрузки, является разновидностью дистрибутивного шока. К нему также относят септический, нейрогенный и анафилактический шоки. Постнагрузка — это сила, противодействующая сокращению желудочков.
Подобно преднагрузке, понятие о постнагрузке появилось в ходе экспериментов с использованием мышечных волокон. Суть экспериментов заключается в том, что мышце дают определенную нагрузку (постнагрузку), в то время как ее длина остается постоянной. В результате данных исследований было установлено, что увеличение постнагрузки уменьшает скорость и силу сокращения.
Клинически показатель сосудистого импеданса наиболее точно отражает постнагрузку на желудочек. К сожалению, расчет сосудистого импеданса не относится к рутинным методам оценки постнагрузки. В практике используют показатель системного сосудистого сопротивления (ССС), который позволяет косвенно оценить постнагрузку. Системное сосудистое сопротивление рассчитывают при помощи гемодинамического аналога закона Ома:
ССС = (САД — ЦВД) / СВ, где
САД — среднее артериальное давление, ЦВД — центральное венозное давление, СВ — сердечный выброс.
Данное уравнение позволяет с приближением оценить сосудистый импеданс при условии непульсирующего потока. Таким образом, измерение постнагрузки или ССС с использованием данных, полученных при помощи катетера Свана-Ганца, позволяет получить расчетные значения.
Наконец, поскольку показатель сердечно-сосудистой системы обратно пропорционален сердечному выбросу, прежде чем воздействовать на высокий ССС необходимо увеличить сердечный выброс путем восполнения объема циркулирующей жидкости. Восполнение ОЦЖ увеличит преднагрузку, и соответственно сердечный выброс, при этом системное сосудистое сопротивление снизится.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
ПЭТ применяют для неинвазивного определения миокардиальной перфузии и миокардиального метаболизма. Используемые радиоактивные индикаторы маркированы позитронно-активными изотопами, имеющими химические и физические свойства, идентичные естественным свойствам таких элементов, как углерод, кислород, азот и фтор. Изображение получают посредством расположенных по окружности ПЭТ-датчиков (как в КТ-сканерах). Данные отображаются в виде томограмм по горизонтальной и вертикальной осям.
Количественно оценить миокардиальную перфузию можно, используя такие рибонуклеопротеины, как рубидий или аммоний. Миокардиальный метаболизм можно исследовать с помощью пальмитата для оценки обмена ЖК или фтор-2-дезоксиглюкозы для оценки жизнеспособности миокарда.
Оценка миокардиального кровотока важна для визуализации ИМ и его размера, а также для отображения стресс-индуцированной ишемии миокарда. Исследования миокардиальной перфузии используют в диагностических целях для подтверждения ИБС как причины СН. Пациентам с нарушениями кровотока могут быть выполнены коронарная ангиография и реваскуляризация миокарда для улучшения функции сердца.
Оценка жизнеспособности миокарда у пациентов с СН важна в терапевтических целях. Накопление глюкозы свидетельствует о возможности проведения коронарной реваскуляризации, тогда как отсутствие накопления глюкозы указывает на нежизнеспособную ткань без перспективы восстановления функции сердца. Для таких пациентов показана трансплантация сердца, а не миокардиальная реваскуляризация посредством чрескожного коронарного вмешательства (ЧKB) или КШ.
Преднагрузка и постнагрузка при сердечной недостаточности
Основная задача кровеносной системы — снабжение периферических органов достаточным количеством крови, насыщенной кислородом. Работа сердца зависит от свойств миокарда, влияний нейрогуморальных факторов, ОЦК, а также податливости и сопротивления периферических сосудов.
Важным показателем работы сердца является систолическая функция ЛЖ, которая, в свою очередь, зависит от пред- и постнагрузки, сократимости миокарда и ЧСС. Эти четыре показателя позволяют сердцу менять свою работу в соответствии с потребностями периферических органов, а также компенсировать потерю массы и/или функции миокарда, например, при СН. Работу сердца оценивают прежде всего по состоянию систолической функции ЛЖ. Начало систолы инициируется развитием деполяризации, затем следует мышечное сокращение, и заканчивается систола после прекращения этого сокращения.
Преднагрузка. Растяжение отдельных саркомеров регулирует работу сердца. Как считали физиологи XIX в., преднагрузка является свойством сердечной мышцы: «чем больший объем крови поступит в желудочки, тем больший объем будет из них выброшен». Косвенными показателями уровня растяжения саркомера в начале сокращения являются конечный диастолический объем желудочка, диаметр и давление.
Постнагрузка. Это сила, которую нужно преодолеть сокращающейся мышце. Значительно сложнее рассчитать постнагрузку в общей системе циркуляции крови, чем в изолированном сердце. Существует два подхода в определении постнагрузки. Первый подход рассматривает сосудистую нагрузку, которая определяется периферическим сосудистым сопротивлением или полным сопротивлением, оказывающим более сложное воздействие (см. далее), с включением пульсовой нагрузки. При втором подходе рассматривается напряжение стенки желудочка, а давление и размер полости рассчитывают по более сложной формуле — закону Laplace, в котором говорится, что напряжение стенки зависит от давления и радиуса, в то время как сила (или напряжение) единицы мышцы дается в трех измерениях — циркулярном, меридиональном и радиальном.
Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
Сердечно-сосудистая недостаточность, обусловленная снижением постнагрузки, является разновидностью дистрибутивного шока. К нему также относят септический, нейрогенный и анафилактический шоки. Постнагрузка — это сила, противодействующая сокращению желудочков.
Подобно преднагрузке, понятие о постнагрузке появилось в ходе экспериментов с использованием мышечных волокон. Суть экспериментов заключается в том, что мышце дают определенную нагрузку (постнагрузку), в то время как ее длина остается постоянной. В результате данных исследований было установлено, что увеличение постнагрузки уменьшает скорость и силу сокращения.
Клинически показатель сосудистого импеданса наиболее точно отражает постнагрузку на желудочек. К сожалению, расчет сосудистого импеданса не относится к рутинным методам оценки постнагрузки. В практике используют показатель системного сосудистого сопротивления (ССС), который позволяет косвенно оценить постнагрузку. Системное сосудистое сопротивление рассчитывают при помощи гемодинамического аналога закона Ома:
ССС = (САД — ЦВД) / СВ, где
САД — среднее артериальное давление, ЦВД — центральное венозное давление, СВ — сердечный выброс.
Данное уравнение позволяет с приближением оценить сосудистый импеданс при условии непульсирующего потока. Таким образом, измерение постнагрузки или ССС с использованием данных, полученных при помощи катетера Свана-Ганца, позволяет получить расчетные значения.
Наконец, поскольку показатель сердечно-сосудистой системы обратно пропорционален сердечному выбросу, прежде чем воздействовать на высокий ССС необходимо увеличить сердечный выброс путем восполнения объема циркулирующей жидкости. Восполнение ОЦЖ увеличит преднагрузку, и соответственно сердечный выброс, при этом системное сосудистое сопротивление снизится.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
Согласно представлениям о физиологии сердечно-сосудистой системы, преднагрузка — это сила, растягивающая миокард перед его сокращением. Концепция преднагрузки появилась в результате лабораторных экспериментов, в которых мышечные волокна растягивают небольшими грузами (преднагрузка) до начала сокращения.
В данных экспериментах сокращение вызывается электрическим стимулом, а проводник определяет результирующую силу. Данные, полученные как in vitro, так и in vivo выявили, что увеличение длины саркомера до максимума в 0,2 мкм путем добавления грузов вызывает усиление сокращения. При превышении максимума сократимость мышцы снижается. Данное соотношение, известное как соотношение Франка-Старлинга, было описано на примере сердечной мышцы земноводных Отто Франком в 1884 г.
В 1914 г. Эрнест Старлинг на примере сердечной мышцы млекопитающих его подтвердил. Механизмы, касающиеся преднагрузки и силы сокращений остаются не понятыми. Изначально полагали, что растяжение сердечной мышцы облегчало взаимодействие актина и миозина, вызывая тем самым усиление сокращения. Недавние исследования указывают на то, что сила сокращения зависит также от чувствительности миоцита к градиентам ионизированного кальция, определяемой длиной саркомера.
Соотношение Франка-Старлинга лежит в основе модели, формирующей подходы для рассмотрения сердечно-сосудистой системы в норме и патологии. Гиповолемия или сниженная преднагрузка является следствием кровотечения или уменьшения внутрисосудистого пространства вследствие внутренних или внешних потерь жидкости. Венозный возврат, кроме того, зависит от сосудистого тонуса венозной системы. Как будет описано в фармакологическом разделе данной главы, изменения емкости венозного русла являются частыми нежелательными побочными эффектами препаратов, используемых в лечении пациента с травмой.
Вместе, внутрисосудистый объем и венозный возврат определяют конечно-диастолический объем левого желудочка, который в свою очередь влияет на силу сокращения желудочка. При помощи катетера Свана-Ганца можно измерить давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА), которое приближается по значению к конечно-диастолическому давлению левого желудочка (КДДЛЖ). Если податливость миокарда желудочков не нарушена, то КДДЛЖ тождественно КДОЛЖ (конечно-диастолическому объему левого желудочка).
К сожалению, на пациента в критическом состоянии с травмой воздействуют такие факторы, как ишемия миокарда, сердечная недостаточность, эндотоксемия, гипертрофия миокарда, циркулирующий фактор некроза опухоли (ФНО), снижающие податливость миокарда. В такой ситуации по ДЗЛА нельзя судить о КДОЛЖ. Нормальные или повышенные значения ДЗЛА не могут исключить неадекватную преднагрузку как причину низкого сердечного выброса.
Кроме изменений емкости сосудистого русла, на венозный возврат влияет повышение внутригрудного или внутрибрюшного давлений, что происходит при абдоминальном компартмент-синдроме и беременности. Наиболее показательным в данном отношении является напряженный пневмоторакс, когда после декомпрессии плевральной полости сразу наблюдают положительную динамику. У пациента, находящегося на механической вентиляции легких, использование вентиляции с положительным давлением, в том числе и с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ), может уменьшить венозный возврат.
У данной группы пациентов при сниженном внутрисосудистом объеме, отрицательные эффекты повышенного внутригрудного давления особенно выражены и проявляются снижением сердечного выброса. Важно то, что проведение вентиляции с положительным давлением у пациента с невосполненным дефицитом жидкости может привести к коллапсу. В противоположной ситуации на пациента с нормальным или высоким внутрисосудистым объемом вентиляция с положительным давлением может оказать благоприятный эффект. Повышенное внутригрудное давление ограничит постнагрузку. Метод синхронизации вентиляции с положительным давлением с сердечным циклом был описан как способ уменьшения постнагрузки и увеличения сердечного выброса.
Следует учитывать, что у пациентов с кардиогенным шоком может наблюдаться коллапс при отключении респираторной поддержки. Важно отметить то, что результат указанных физиологических изменений сложно предсказать в клинической практике. Таким образом, хорошие знания физиологии происходящих процессов являются ключом к быстрой постановке диагноза и лечению.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Что такое постнагрузка и преднагрузка на сердце
ПЭТ применяют для неинвазивного определения миокардиальной перфузии и миокардиального метаболизма. Используемые радиоактивные индикаторы маркированы позитронно-активными изотопами, имеющими химические и физические свойства, идентичные естественным свойствам таких элементов, как углерод, кислород, азот и фтор. Изображение получают посредством расположенных по окружности ПЭТ-датчиков (как в КТ-сканерах). Данные отображаются в виде томограмм по горизонтальной и вертикальной осям.
Количественно оценить миокардиальную перфузию можно, используя такие рибонуклеопротеины, как рубидий или аммоний. Миокардиальный метаболизм можно исследовать с помощью пальмитата для оценки обмена ЖК или фтор-2-дезоксиглюкозы для оценки жизнеспособности миокарда.
Оценка миокардиального кровотока важна для визуализации ИМ и его размера, а также для отображения стресс-индуцированной ишемии миокарда. Исследования миокардиальной перфузии используют в диагностических целях для подтверждения ИБС как причины СН. Пациентам с нарушениями кровотока могут быть выполнены коронарная ангиография и реваскуляризация миокарда для улучшения функции сердца.
Оценка жизнеспособности миокарда у пациентов с СН важна в терапевтических целях. Накопление глюкозы свидетельствует о возможности проведения коронарной реваскуляризации, тогда как отсутствие накопления глюкозы указывает на нежизнеспособную ткань без перспективы восстановления функции сердца. Для таких пациентов показана трансплантация сердца, а не миокардиальная реваскуляризация посредством чрескожного коронарного вмешательства (ЧKB) или КШ.
Преднагрузка и постнагрузка при сердечной недостаточности
Основная задача кровеносной системы — снабжение периферических органов достаточным количеством крови, насыщенной кислородом. Работа сердца зависит от свойств миокарда, влияний нейрогуморальных факторов, ОЦК, а также податливости и сопротивления периферических сосудов.
Важным показателем работы сердца является систолическая функция ЛЖ, которая, в свою очередь, зависит от пред- и постнагрузки, сократимости миокарда и ЧСС. Эти четыре показателя позволяют сердцу менять свою работу в соответствии с потребностями периферических органов, а также компенсировать потерю массы и/или функции миокарда, например, при СН. Работу сердца оценивают прежде всего по состоянию систолической функции ЛЖ. Начало систолы инициируется развитием деполяризации, затем следует мышечное сокращение, и заканчивается систола после прекращения этого сокращения.
Преднагрузка. Растяжение отдельных саркомеров регулирует работу сердца. Как считали физиологи XIX в., преднагрузка является свойством сердечной мышцы: «чем больший объем крови поступит в желудочки, тем больший объем будет из них выброшен». Косвенными показателями уровня растяжения саркомера в начале сокращения являются конечный диастолический объем желудочка, диаметр и давление.
Постнагрузка. Это сила, которую нужно преодолеть сокращающейся мышце. Значительно сложнее рассчитать постнагрузку в общей системе циркуляции крови, чем в изолированном сердце. Существует два подхода в определении постнагрузки. Первый подход рассматривает сосудистую нагрузку, которая определяется периферическим сосудистым сопротивлением или полным сопротивлением, оказывающим более сложное воздействие (см. далее), с включением пульсовой нагрузки. При втором подходе рассматривается напряжение стенки желудочка, а давление и размер полости рассчитывают по более сложной формуле — закону Laplace, в котором говорится, что напряжение стенки зависит от давления и радиуса, в то время как сила (или напряжение) единицы мышцы дается в трех измерениях — циркулярном, меридиональном и радиальном.