Читайте также:
|
Количество крови, выбрасываемой желудочком сердца в минуту, является одним из важнейших показателей функционального состояния сердца и называется минутным объемом крови (МОК). Он одинаков для правого и левого желудочков. Когда человек находится в состоянии покоя, МОК составляет в среднем 4,5—5,0 л. Разделив минутный объем на число сокращений сердца в минуту, можно вычислить систолический объем крови. При ритме сердечных сокращений 70—75 в минуту систолический объем равен 65—70 мл крови. Следует заметить, что в покое в систолу из желудочков изгоняется примерно половина находящейся в них крови. Это создает резервный объем, который может быть мобилизован при необходимости быстрого и значительного увеличения сердечного выброса.
Наиболее точный способ определения минутного объема кровотока у человека предложен Фиком (1870). Он состоит в косвенном вычислении МОК, которое производят, зная разницу между содержанием кислорода в артериальной и венозной крови, объем кислорода, потребляемого человеком в минуту. Допустим, что в 1 мин через легкие в кровь поступило 400 мл кислорода и количество кислорода в артериальной крови на 8 об.% больше, чем в венозной. Это означает, что каждые 100 мл крови поглощают в легких 8 мл кислорода; следовательно, чтобы усвоить все количество кислорода, который поступил через легкие в кровь за минуту (в нашем примере 400 мл), необходимо, чтобы через легкие прошло 100*400/8=5000 мл крови. Это количество крови и составляет МОК, который в данном случае равен 5000 мл.
При использовании метода Фика необходимо брать смешанную венозную кровь из правой половины сердца. Венозную кровь у человека берут из правой половины сердца при помощи катетера, вводимого в правое предсердие через плечевую вену. Метод Фика, являясь наиболее точным, не получил широкого распространения в практике из-за технической сложности и трудоемкости (необходимость катетеризации сердца, пунктирование артерии, определение газообмена).
В классическом методе Фика в качестве вещества, вводимого в сосудистое русло, используется кислород, вдыхаемый легкими, потребление которого в 1 мин определяют с помощью спирометра. Для измерения артериовенозной разницы по кислороду (aвРо2) используют порции крови, полученные из легочной артерии во время катетеризации правых отделов сердца, и из аорты или крупной артерии при ее пункции или катетеризации.
Согласно модифицированной формуле:
Vл = Vо2 / аbРо2,
где Vл – легочный кровоток (мл/мин), Vо2 – поглощение О2 легкими (мл/мин), аbРо2 – артериовенозная разница по кислороду (мл или об.%).
При этом допускается, что легочный кровоток (Vл) равен количеству крови, выбрасываемому левым желудочком в минуту, т. е. минутному объему (МО).
Прямой метод Фика является классическим и наиболее точным методом определения сердечного выброса. Несмотря на необходимость проведения сложных и небезопасных для пациента манипуляций, в частности, пункции или катетеризации артериального участка системы кровообращения, метод в последние годы достаточно широко применяется в кардиологической практике, преимущественно у больных с осложненным острым инфарктом миокарда.
Чтобы у людей разного веса и роста получить сопоставимые данные, сердечный выброс делят на площадь поверхности тела. Полученный показатель называется сердечным индексом. Метод Фика наиболее точен при низком сердечном выбросе и большой артериовенозной разнице по кислороду.
Рис.28. Определение МОК методом термодилюции.
Метод термодилюции. Для измерения сердечного выброса методом термодилюции катетер с термистором на конце вводят в легочную артерию. Затем через проксимальное отверстие катетера в полую вену или правое предсердие вводят холодный раствор глюкозы или физиологический раствор. Изменения температуры крови, протекающей через легочную артерию, регистрируются в виде кривой, площадь под которой обратно пропорциональна легочному кровотоку. Для измерения этой площади кривую температуры автоматически интегрируют. В отличие от метода Фика термодилюция дает наибольшую погрешность при низком сердечном выбросе. В то же время метод термодилюции отличается от других инвазивных методов определения сердечного выброса рядом преимуществ:
1) отсутствует необходимость применения артериального катетера;
2) существует возможность многократного повторного определения сердечного выброса (до 2–3 раз в мин);
3) на кривой разведения отсутствуют волны рециркуляции, что упрощает исследование;
4) МОК определяется с высокой точностью.
Существуют также методы определения кровотока в артериях с использованием допплеровского датчика, закрепленного на конце проводника или катетера (в почечных, церебральных, бедренных артериях).
Рис. 29. Определение МОК методом разведения индикаторов.
Методы разведения индикаторов. Для определения объемной скорости кровотока в какую-либо область сосудистого русла вводится известное количество вещества (красители, радиоактивные вещества) и измеряется его концентрация в участке, расположенном ниже по ходу кровотока (С1) (рис. 29, а). В случае, если это вещество и в норме присутствует в крови (например кислород), его концентрация измеряется также проксимальнее места введения (С2) (рис. 29, б). При этом разность концентраций вещества (С1 – С2) отражает величину объемной скорости кровотока (V).
Согласно принципу, разработанному Фиком, количество введенного вещества, поступившего к месту регистрации с током крови, равно произведению объемной скорости кровотока (V) на разницу концентраций вещества в проксимальной и дистальной точках их определения (С1 – С2): I = V х (С1 – С2), где I — количество введенного вещества, V — объемная скорость кровотока, С1 и С2 — концентрации вещества, дистальнее и проксимальнее места введения.
Отсюда, объемную скорость кровотока можно вычислить следующим образом:
V = I / (С1 – С2).
Для определения сердечного выброса используют 2 группы индикаторов: 1) вещества, быстро покидающие сосудистое русло (например индоциановый зеленый) и 2) вещества, длительно задерживающиеся в сосудистом русле (например синий Эванса). Первые дают возможность выполнять частые повторные определения величины минутного объема крови, вторые — измерять, помимо МОК, объем циркулирующей крови.
Методика реверсивного дыхания. Несмотря на то, что метод Фика признан золотым стандартом, его практическое применение ограничено и требует инвазивного забора образцов крови. Подобное ограничение привело к разработке методик, использующих реверсивное дыхание, которые утилизируют принцип Фика в приложении к С02 и измеряют сердечный выброс неинвазивно. Существует два варианта этой методики, полностью реверсивное и частично реверсивное дыхание, оба они либо измеряют уровень артериального и венозного С02 неинвазивно, либо обходятся без этих показателей.
При полностью реверсивном дыхании, пациент вдыхает свои выдыхаемые газы из мешка, приложенного ко рту. При этом из легких не происходит удаления СО2, а концентрация выдыхаемого СО2 приближается к значению концентрации СО2 в смешанной венозной крови, что позволяет измерить этот показатель неинвазивно при анализе газообмена. Концентрация СО2 в конце выдоха используется как неинвазивный аналог концентрации СО2 в артериальной крови. Несмотря на то, что эта методика позволяет неинвазивно измерять сердечный выброс на основе рутинного определения газового состава дыхательной смеси, она не подходит для использования у пациентов в критическом состоянии, поскольку для получения надежных результатов требует наличия квалифицированного оператора и участия пациента.
Методика частично реверсивного дыхания использует для неинвазивного измерения сердечного выброса дифференциальную форму уравнения Фика. При частично реверсивном дыхании в формуле Фика применяется изменение концентрации СО2, а также последующее изменение концентрации СО2 в конце выдоха в ответ на изменение вентиляции. За счет временного добавления возвращаемого объема газовой смеси в дыхательный контур пациент повторно вдыхает только часть выдыхаемого газа.
Последующие изменения концентрации СО2 и СО2 в конце выдоха используются для расчета сердечного выброса (СВ). Элиминация СО2 рассчитывается как производное от совмещенных данных о потоке и СО2. Упрощенно, уравнение можно представить как: CВ =∆VCO2/ ∆CaCO2.
Здесь ∆VСО2 и ∆СаСО2 отражают изменения элиминации СО2 между периодом нормального и реверсивного дыхания в воздухе и в крови, соответственно.
Было показано, что концентрация СО2 в смешанной венозной крови за 50 секунд периода реверсивного дыхания изменяется незначительно, поэтому, величины, связанные с концентрацией СО2 в смешанной венозной крови исключены и не показаны в уравнении. Это позволяет осуществлять расчет сердечного выброса на основании физиологических характеристик, мониторируемых полностью неинвазивно.
Расчетные гемодинамические показатели. Помимо величины МО крови — основного гемодинамического параметра, — в клинике нередко рассчитывают и другие показатели, являющиеся, по сути, производными МО:
Ударный объем (УО): УО = МО / ЧСС, (л).
Сердечный индекс (СИ), т.е. отношение МО крови к площади поверхности тела (S, м2). СИ вычисляют по формуле: СИ = МО / S, (л / мин/ м2).
При этом площадь поверхности тела (S) определяют по номограммам или рассчитывают по формуле Дю Буа: S = Мт 0,423 х Р0,725 х 0,007184, где S — поверхность тела (в м2), Мт — масса тела (в кг), Р — рост (см), 0,007184 — постоянный эмпирически найденный коэффициент.
Ударный индекс (УИ) — отношение ударного объема к площади поверхности тела (S, м2). УИ вычисляют по формуле: УИ = УО / S, (л / мин/ м2).
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 635 | Нарушение авторских прав