Srce kao pumpa

Video: BROSHOU - srčane pumpe

Klinička zapažanja i eksperimentalnih podaci ukazuju da je krvožilni sustav u cjelini, a promjene u razinama intenziteta srca kao crpke u određenoj funkciji podređen biološki važnim ciljem - održavanje potrebnu razinu energije. Preduvjet za to je da odgovara cardiac output (MOO), u pumpanju krvi, metaboličke potrebe tijela. Normalan rad srca je određen kontinuitet protok krvi po zakonu i svojstvima srčanog mišića. zakon kontinuiteta tvrdi jednakosti između iznosa ulaznog krvi i izbacuje volumen krvi u srcu po jedinici vremena. Ta jednakost između priljeva i protok krvi trajno instaliran, unatoč činjenici da je tijelo jednako konstantno pojavljuju čimbenika koji se mijenjaju kao protok krvi u srce, i otpor koji sprečava oslobađanje srca krvlju. U kratkom razdoblju tranzicije, te promjene dovesti do protoka krvi nepoštivanja prema srcu i minutnog volumena srca, ali kao odgovor na ovaj srcu postoje procesi koji uklanjanja utvrđenih neusklađenosti.

Dakle, aktivnost srca kao pumpe treba smatrati samo-optimiziranje sustava sa zatvorenom regulacijskom petljom, što osigurava optimalan rad (minutni volumen krvi) prilikom promjene automatski ručice za namještanje (predučitavanja i aorti) i svojstva kontroliranog objekta (kontraktilnost miokarda) (Sl. 1).

Sl. 1. Shema međusobnih odnosa čimbenika koji sudjeluju u regulaciji crpne aktivnosti srca

Zakoni u srcu i svojstva srčanog mišića, koji su smatrani u prethodnim odjeljcima ovog poglavlja, a koji se provodi u svim srcem. Međutim, funkcionalna-strukturna organizacija komorama srca i njihove interakcije kao jedinstvenog mehanizma pumpe donijeti puno novih i specifične za srce. Tako samoregulacija se provodi, ili autoregulacija srce. Budući da ove pojave ovisi o svojstvima srcu mišićnih vlakana, oni se nazivaju miogenih autoregulacije u kojoj postoje dvije vrste:

1) reakcija pojava geterometricheskaya preduvjet koji mijenja originalnu dužinu vlakna miokarda;

2) Reakcijska gomeometricheskaya, realizacija koje takve promjene nisu potrebne.

Video: Srce -Coronary arterije presatka (CABG off-pumpe) PreOp® Pacijent Obrazovanje HD

Geterometricheskaya regulacija srce

Generalizacija pojedinačnih opažanja u koherentnu koncept autoregulacije srca mora početi sa radom Stirling [EN Starling, 1918], koji je održan s osobljem na izoliranom pas srca nakon perfuzije kisika u krvi. Suština rezultata - više pruži klijetki krvlju tijekom dijastole, veća njihovo smanjivanje na sljedeći sistole. To je omogućilo Starling formulirati „zakon srca” (kasnije nazvan zakon Frank - Sterling): ceteris paribus smanjenje snaga srčanog mišića vlakana je funkcija njihovog krajnjeg dijastoličkog duljine. Iz zakona znači da rast u punjenju srca venskog protoka krvi ili smanjiti svoje emisije u velikim žilama koje dovode do povećanja kontraktilne svojstva miokarda.

Ovisnost srca kontrakcije snagu krajnjeg dijastoličkog duljine njegovih vlakana potvrdio vrlo velik broj eksperimentalnih i kliničkih studija. Utvrđeno je da promatrana ovisnost je tipično za atrijske miokarda.

smanjenje od početne dužine mišićnih vlakana srca studija temelji se snaga provodi se u dva smjera:

1) proučavanje stanične mehanizme taj odnos;

2) pojašnjenje njegove uloge u smislu cijelog organizma.

U prvom slučaju mi ​​smo istražili srčanom trake izrezane iz papilarnih mišića srca, koja su podvrgnuta različitim stupnjevima napetosti. Dobiveni podaci pokazali su da je napon razvijen od strane mišića, kao rezultat različitih stupnjeva istezanje, proporcionalna broju uključenih aktinomiozinovyh mostova. Kvantitativni rast tih mostova pod napetosti zbog složene prostorne pozicije glavama miozin protofibrile i promjenjivim uvjetima elektromehaničke uparivanje. Istraživanje trake miokarda potvrdio legitimnost zakona Frank - Sterling na staničnoj razini: smanjenje snaga je funkcija dužine cardiomyocyte sarkomere prije rezanja.

U proučavanju zakona Frank - Sterling u cijelom organizmu, pored utjecaja krajnjeg dijastoličkog duljine mišića srca na snagu svojih kontrakcija, ukazuju na promjene u stopi od kontrakcije - u napetosti od infarkta vlakana i rasta napona u razvoju i vrijeme od početka do maksimalne snage kontrakcije obično nije promijenilo. Pokusi pokazuje linearnu vezu između porasta tlaka na obodu šupljine ventrikularne kontrakcije izovolumetrijskom faza i klijetke krajnjeg dijastoli ovisnost i to čuva u različitim razinama kontraktilnost.

Dakle, u odnosu na cijeli organizam mehanizam Franca - Sterling regulira ne samo snagu kontrakcije srca, ali i brzinu razvijen od strane napona. Izrazio sumnju zakonitost zakona Franca - Sterling za djelatnost srce u cijelom organizmu, ali klinička opažanja potvrdila odnos sistoličkog rad srca s lijeve tlaka kraju dijastole ventrikula. [SM Shenderov, 1982].

Izravna mjerenja izvorne duljine srčanih mišićnih vlakana su prilično teško, a često i nemoguće, dakle, u kliničkoj praksi kao polazna vlačno ispitivanje miokarda primljene razini krajnjeg dijastoličkog tlaka u klijetki (KDDZH) ili punjenje tlaka (DNZH), uz pretpostavku da se mijenja infarkt dužina vlakana proporcionalna promjena u tim parametrima. Trenutno je procijeniti funkciju lijeve klijetke koristi princip izgradnje karakteristike opterećenja - lijeve klijetke funkcija krivulje koji uzimaju u obzir učinak - minutni volumen (MOS) ili rad ovisno o DNLZH i kontrakcije stanje miokarda. funkcija lijeve klijetke krivulje naznačen osnovne srca i DNLZH, podizanje brzine krivulju s povećanom DNLZH (za brzo uvođenje niske dekstrana molekulske težine, frekvencija atrija stimulaciju, infuzijom angiotenzina, itd), dio nalik platou krivulje, gdje je daljnji porast se ne prati DNLZH rasta MOS. Obično, takva obitelj krivulja, od kojih je svaki karakterizira kontraktilnog stanja miokarda (Sl. 2). Analiza hipotetski lijevoj klijetki funkcija krivulje otkriva određeni uzorak, ovisno o MOS DNLZH i kontrakcije stanje miokarda. Doista, potreba da se poveća DNLZH, odnosno povećati MOS krajnjeg dijastoličkog volumena lijeve klijetke pomicanjem duž krivulje 1 na istoj miokarda kontraktilnost. U slučaju povrede miokarda kontraktilnost koja se javlja kod bolesnika s koronarnom bolesti srca, posebno akutnog infarkta miokarda, krivulja funkcija lijeve klijetke nalazi na novoj razini (hipotetski krivulja 2 i 3), a za održavanje NOS u rasponu normalnih vrijednosti zahtijeva drugačije, veću vrijednost DNLZH.

Sl. Slika 2. Krivulje Lijeva ventrikularne funkcije, ovisno o stanju kontrakcije miokarda (1-3)

Tako, kronične pokusi na životinjama i klinička opažanja ukazuju na to da u normalnim uvjetima povećanje venskog protoka krvi u srcu dovodi do povećanja tlaka punjenja ventrikula, infarkta rastezljiva vlakna i povećavaju srčani učinak. Ovisnost o kontrakcije snage srca od svoje izvorne duljine miokarda vlakana je uobičajeno, stalni pravilnosti, ali stupanj manifestacije ovog mehanizma ovisi o kontrakcije stanje miokarda.

regulacija Gemeometricheskaya

Regulacija koncept gomeometricheskoy srca su autoregulacijsku efekte koji mijenjaju jačinu srčanih kontrakcija, kao odgovor na promjene tlaka u aorti (Anrep učinak) ili promjene u otkucajima srca (BOWDITCH efekt).

Prisutnost Anrep učinak potvrđeno brojnim studijama [E.Braunwald kraj el., 1984]. Suština tog efekta je da se udarni volumen srca i dijastoličkog punjenja se održava relativno stalna u širokom rasponu od srednjeg tlaka u aorti. Kako ostvariti puni učinak zahtijeva nekoliko uzastopnih smanjenje odgovor na pritisak. Prema tome, učinak je rezultat učinaka Anrep prethodnih rezova uzrokovane povećanjem tlaka u aorti. u tom

značajna razlika u odnosu na regulaciju geterometricheskoy gomeometricheskoy, što ovisi o stupnju istezanje miokarda ispred svakog smanjenja vlakana, a ne uvjeta stvorenih niza ranijih rezova.

U provedbi bazi mehanizma omogućuje Anrep učinak je povećanje i preraspodjela koronarnog protoka krvi. Anrep učinak je smanjiti ili ne dogoditi kada se raširile koronarnu venu uvođenjem ATP. Nizvodno od tog učinka, postoji povećanje u pO2 subendocardial sloju miokarda s konstantnim koronarnog protoka krvi.

Povećanje sile stezanja srca s rastom frekvencije stimulacije žaba zvao BOWDITCH učinak. Brojna istraživanja provedena na izoliranim miokarda trake i klinička opažanja potvrdili da je učestalost ovisna, ili „ritmotropnye” promjene u kontraktilnost miokarda su univerzalna značajka srčanog mišića. Promjene u brzini porastom tlaka i brzine izbacivanja krvi kada se mijenja frekvencija stimulacije - osnovno očitovanje hemodinamskih hronoinotropii cijeli srce su važni adaptivnih vrijednost.

Pitanje suradnje, geterometricheskoy gomeometricheskoy i regulacije srca, kao i utjecaj tih propisa o udarnog volumena srca još uvijek je daleko od konačne odluke. Unatoč nedostatku zbroja učinaka u „snaga”, „frekvencije”, i „duljina”, po multivarijantne regresijske analize je korištena za određivanje utjecaja na udarnog volumena (SV), otkucaja srca (HR), dijastoličkog tlaka punjenja (DD) i tlaku aorte (BP) :

gdje K - koeficijent vrijednosti nezabilježeni faktora [A.M. Scher i sur., 1968].

Kvantitativna procjena crpne aktivnosti srca

Procjena srca, njegovih troškova energije, učinkovitosti i kontrakcije države je važna, ali problem nije riješen do kraja. Istraživanje ovih pitanja nije samo važno za pravilno razumijevanje troškova spajanja energije do srčanog mišića cardiodynamic. Važno je procijeniti stanje zahvaćena srca, njegove kompenzacijskih mehanizama praćenja učinkovitosti liječenja, rješavanje dijagnostičkih i prognostičkih aplikacija.

Kao što je gore spomenuto, biokemijska energije sintetizirane u kardiomiocitima tijekom recikliranja tvari koje donosi koronarnog protoka krvi, troši se za aktivacijskih procesa vezanih uz rad ionskih membranskih pumpi, razvoj mehanička naprezanja, opuštanje, održavanje bazalnog metabolizma, toplinske energije i, napokon, vanjski rad. Energetska klijetke mišićnih kontrakcija djelomično konzumira u potencijalnoj energiji zidove aorte i arterije naponu određivanje krvnog tlaka i održavanje stalni dotok krvi, neki od te energije pretvara se u kinetičku energiju u krvi kreće.

Ukupna energetska učinkovitost srca kao pumpe, koja odražava dio troškova miokarda ostvarenih u kretanju krvi, odnosno, učinkovitost (COP) se može definirati kao omjer vanjskog rada potroši energije:

gdje - vanjski rad srca;

E - ukupna energija srca, što je jednako 2,057 ·- CSI₂.

Prema proračunima različitih autora, učinkovitost srca je od 15 do 25%, a slabo koreliraju s potrošnjom kisika [VI Shumakov, VE Tolpekin, 1980]. Relativno niska Podaci učinkovitosti pokazuju da značajna potrošnja energije nije povezana sa srcem svoje vanjske operacije.

Jedan od najvažnijih obavljanje crpne aktivnosti srca je dijagram tlaka - volumen odnos koji opisuje promjene vanjskog volumena srca (lijeve klijetke) uz modifikacije intraventrikular- tlaka. Dijagram tlaka - volumen temelji se na kombinaciji krivulje tlaka u lijevoj klijetki i promjene volumena. U kliničkoj praksi, izgradnja ovog dijagrama je postignut simultano snimanje intrakavitamog pritisaka i promjene faze sjeni lijeve klijetke ventrikulografijom. Međutim, obujam složenost i nedostupnost tehnike izračun netočnost Nasuprot ventrikulogramme smanjiti vrijednost grafikona i praktične važnosti u klinici.

Omjer promjene tlaka u dijastole za volumen (DV / DS) karakterizira povodljivost miokarda, davanje informacija o svojstvima opuštanja srčanog mišića. Recipročna vrijednost dP / dt određuje krutost miokarda tijekom dijastole. Osim toga, ova brojka ne odražava kontraktilne svojstva miokarda.

Propisi studija gomeometricheskoy srčani infarkt pokazao određenu značajku za promjenu brzine i sile kontrakcije bez mijenjanja izvorni duljine, pod nazivom inotropni stanje srca. Za procjenu inotropno stanje srca kontraktilnost indeksa su predložene. Osnova predloženih indeksa autora je pritisak ili stres koji je razvio miokarda, te razne derivate tih pokazatelja.

Godine 1963. Seydzhel i Zonnenblik [J.H. Siegel, HR Sonnenblick 1963] Predloženi procijeniti kardijalne kontraktilnosti prostor omeđen krivulje tlaka u lijevoj komori u izometriji kontrakcije fazi, tj integralne izometrička kontrakcija (IMS). Poboljšana verzija indeksa - odnos smanjenja brzine maksimuma (dP / dt) Makc u IMS-u. Fizički značenje ovog indeksa je da kontraktilnost je procijenjena u vrijeme porasta tlaka početne točke do maksimalne brzine tlaka ustati, to jest, kraće vrijeme, veća kontrakcije. Neki istraživači ocijeniti crpne funkcije srca pomoću parametara krvi faza izbacivanja: izbacivanje frakcije, maksimalna brzina ili ubrzanja protoka krvi, koje ne karakteriziraju kontraktilnost miokarda.

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

Dakle, održavanje kontinuiteta zakonu protoka krvi, srce je raznolik, izraženu sposobnost prilagođavanja svoje aktivnosti na promjenu dotok krvi i egzilu uvjetima. I faktor vremena igra ključnu ulogu u funkcionalnim svojstvima sarkomere (strukturna i funkcionalna jedinica kardiomiocitima) i crpne aktivnosti srca. To znači da je stopa (interval između ciklusa srčane) djeluje kao faktor koji integrira u jedan srce glatko pokretački mehanizam koji se sastoji od različitih svojstava, strukture i funkcije dijelova.

Strukturna održavanje crpne funkcije srca

Pumpanje funkcija srca osigurava smanjenje mišićnih vlakana i prisutnost uređaja ventila koji određuje kretanje prema naprijed krvi. Srce vlakna tvore složenu spiralni arhitekturu tri sloja nalik turski povez. Simultano smanjenja vanjskog kosog mišića i dubokih slojeva dovodi do skraćenja uzdužne osi klijetki. Smanjenje spiralno orijentirane vlakna u vršku srca dovodi do približavanja zidova i zatvaranja lumen ventrikularne šupljine zone. Smanjenje srednjeg sloja kružnih mišićnih vlakana smanjuje poprečnu os komore.

Punjenje i izbacivanje krvi iz lijeve klijetke su značajke definirane specifičnu strukturu jedinice ventila lijeve AV otvora i reljef unutarnjih ploha lijevog ventrikula šupljine tvori pritjecanja put i istjecanje krvi. Reljef na unutarnjoj površini stijenke mišića ventrikularne stvara poprečnih nosača - trabekula nastaje grede duboko mišićni sloj nakon što je naručio spiralni smjer od stražnjih commissures iz mitralni ventil duž zida da posterolateralne peredneverhushechnoy šupljinu klijetke polja. Anatomska lokacija mitralni ventil i papilarnih mišića akordiËkih prediva i oblikuje spiralni lijevka lijeve klijetke ulazni trakt. Takva zalistaka struktura i unutarnja površina šupljinu lijeve klijetke stvara rotirajuće gibanje prijemu u krvi i protjerivanju njega, koji značajno smanjuje otpor protoku krvi, za razliku od turbulentnog strujanja krvi.

Još jedna značajka srca - crpka u naručivanja nizu uzbude i kontrakcije u njezinim različitim dijelovima. Utvrđeno je da uzbude i kontrakcija proširila od epikardij da endokard i od vrha do dna srca, dajući prirodu peristaltic kontrakcije lijeve klijetke opuštanje zheludochkov- provodi u istom redoslijedu.

Tako je u srcu - pumpa predstavlja temeljna načela tri vrste pumpi:

1) klipna pumpa definiraju rad koordiniran paralelno pomicanje u krvi „ulazni” i „izlazni ventil”;

2) centrifugalne pumpe koji daje rotacijsko gibanje spiralni protok krvi, koji učinkovito smanjuje unutarnji otpor srca - pumpa;

3) peristaltička pumpa. Kombinirajući tri načela krvi pumpanje čini visoko srce pumpa ima minimalni otpor priljeva krvi i odljeva s maksimalnim učinkom izbacivanje.

Povreda je arhitektonska i mehanike kontrakcije srca koji se javlja kod akutnog infarkta miokarda (dubine i položaja lezija), može imati važnu ulogu u pumpanje aktivnost srca, u razvoju kliničke zatajenja srca i tijeku bolesti, kao i utjecati na pacijenta prognozu za oporavak.

Infarkt miokarda. AM Shilov