Сърцето като помпа

Видео: BROSHOU - СЪРЦЕ ПОМПА

Клинични наблюдения и експериментални данни показват, че кръвоносната система като цяло и промените в нивата на интензивност на сърцето като помпа и по-специално функционират като подчинен на биологично важна цел - поддържане на необходимото ниво на енергия. Предпоставка за това е, за да съответства на сърдечния дебит (МОК), на сърцето изпомпване действие, метаболитните нужди на организма. Нормалната работа на сърцето се определя от непрекъснатостта на потока на кръвта от закона и свойствата на сърдечния мускул. Приемствеността закон твърди, равенство между сумата на вливане на кръв и изключва обема на кръвта от сърцето за единица време. Това равенство между входящия и на притока на кръв постоянно монтирано въпреки факта, че тялото е също толкова постоянно възникват фактори, които се променят, тъй като притока на кръв към сърцето, и съпротивата, която пречи на освобождаването на сърцето кръв. В краткия период на преход, тези промени да доведат до приток на кръв несъответствието на сърцето и сърдечния дебит, но в отговор на това сърце има процеси, които премахнат установените несъответствия.

По този начин, активност на сърцето като помпа трябва да се разглежда като самостоятелно оптимизиране система със затворен регулиране линия, която осигурява оптимална работа (минути обем кръв) при смяна на издатъците за автоматично коригиране (предварително натоварване и следнатоварването) и свойствата на контролирания обект (контрактилитета на миокарда) (Фиг. 1).

Фиг. 1. Схемата на взаимоотношения на фактори, които участват в регулацията на помпена дейност на сърцето

Законите на сърцето и свойствата на сърдечния мускул, който се разглежда в предходните раздели на тази глава, и се прилага по цялото сърце. Въпреки това, функционално-структурната организация на камерите на сърцето и взаимодействието им като единен механизъм помпа донесе много нови и специфични за сърцето. По този начин саморегулирането се извършва, или аВторегулиране сърце. Тъй като тези явления зависят от свойствата на сърцето мускулните влакна, те са посочени като миогенна авторегулация, в която има два вида:

1) geterometricheskaya реакция предпоставка възникване на които се променя първоначалната дължина на влакната на миокарда;

2) взаимодействие gomeometricheskaya, реализацията на които тези промени не са необходими.

Видео: Heart -Coronary коронарен байпас (CABG оф-помпа) PreOp® пациента Образование HD

Geterometricheskaya регулиране на сърцето

Обобщаване на отделни наблюдения на последователна концепция на авторегулация на сърцето трябва да започне с работата на Стърлинг [EN В Starling, 1918], проведена с персонала на изолирания куче сърцето перфузират кислород кръв. Същността на резултатите - колкото повече се протегна вентрикули с кръв по време на диастола, толкова по-голямо намаляване на техния към следващата систола. Това позволи Starling формулира "закона на сърцето" (по-късно наречен закона на Франк - Sterling): при равни други намаляване други условия сила на миокарда влакна е функция на крайния диастоличен тяхната дължина. От закона означава, че увеличението на запълването на сърцето на венозния кръвоток или да намали емисиите си в най-големите съдове, което води до увеличаване на контракти свойства на миокарда.

Зависимост на сърцето свиване сила на теледиастолна дължината на влакната потвърдено много голям брой експериментални и клинични проучвания. Установено е, че наблюдаваното зависимостта е характерно за предсърдно миокарда.

намаляване изследвания на базата на енергия от първоначалната дължина на мускулните влакна на сърцето се осъществява в две направления:

1) изследване на клетъчни механизми в основата на тази връзка;

2) изясняване на неговата роля по отношение на целия организъм.

В първия случай ние изследвахме миокардни изрязани от папиларни мускули на сърцето, които се подлагат на различна степен на напрежение. Получените данни показват, че напрежението, разработена от мускулите в резултат на различна степен на разтягане, е пропорционална на броя на участващите aktinomiozinovyh мостове. Количественото растежа на тези мостове под напрежение поради сложната пространствено положение на главите на протофибрили миозин и променящите се условия електромеханично сдвояване. Изследване на ленти на миокарда потвърди легитимността на закона Франк - Sterling на клетъчно ниво: намаляването на мощността е функция от дължината на кардиомицит саркомера преди рязане.

При проучването на закона Франк - Sterling в цял организъм, в допълнение към въздействието на теледиастолна дължина на мускула на сърцето от силата на нейните контракции, сочат промяна в темпа на свиване - в напрежението на миокардните влакна и растеж на развиващите се напрежение и времето от началото до максималната сила на свиване обикновено не се променя. Експерименталната работа показва линейна зависимост между скоростта на повишаване на налягането в кухината вентрикуларна Изоволуметричното фаза свиване и вентрикуларна периферията на крайния диастола и тази зависимост се съхранява при различни нива контрактилитет.

По този начин, от гледна точка на целия механизъм на организма Франка - Sterling регулира не само силата на свиване на сърцето, но и скоростта, разработена от напрежение. Изразиха съмнения относно законността на закона Франка - Sterling за дейността на сърцето в цял организъм, но клинични наблюдения потвърждават връзката на систолна функция от теледиастолна левокамерна налягане. [SM Shenderov, 1982].

Директни измервания на първоначалната дължина на сърдечните мускулни влакна са доста трудно и често е невъзможно, поради това, в клиничната практика като отправна опън тест миокарда получи ниво на крайното диастолично налягане в камера (KDDZH) или пълнене налягане (DNZH), с презумпцията, че променя дължина инфаркт влакна пропорционална на промени в тези параметри. В момента, за да се оцени функцията на лявата камера използва принципа на изграждане на товарните характеристики - леви функционални криви камерни които вземат предвид изпълнението - сърдечен дебит (МОП) или работа в зависимост от DNLZH и съкратителната състояние на миокарда. Левокамерна функция криви характеризират изходната сърдечния дебит и DNLZH, повдигане крива на скоростта, с повишена DNLZH (чрез бързо въвеждане на ниско декстран молекулно тегло, честотата на предсърдно темпото, инфузия на ангиотензин и т.н.), част от кривата на плато, като, където по-нататъшно увеличение не се придружава от DNLZH растеж MOS. Обикновено, такова семейство на криви, всеки от които се характеризира състоянието свиване на миокарда (фиг. 2). Анализ хипотетични функционални криви на лявата камера разкрива определени модели, в зависимост от MOS DNLZH и съкратителната състояние на миокарда. Всъщност, необходимостта от увеличаване на DNLZH, т.е. да се увеличи МОН крайното диастолично обем на лявата камера с преместване по протежение на кривата 1 при същата контрактилитета на миокарда. В случай на нарушение на контрактилитета на миокарда, което възниква при пациенти с исхемична болест на сърцето, по-специално остър инфаркт на миокарда, кривата на вентрикуларната функция левия се намира в новото ниво (хипотетични криви 2 и 3) и за поддържане на ISO в нормални граници изисква различен, по-висока DNLZH стойност.

Фиг. Фигура 2. Лявата функционални криви камерни в зависимост от състоянието на свиване на миокарда (1-3)

По този начин, хронични опити с животни и клинични наблюдения показват, че при нормални условия на увеличението на венозна притока на кръв към сърцето води до увеличаване на налягането камерно пълнене, инфаркт разтегливи влакна и увеличаване на сърдечния дебит. Зависимост на якостта на сърцето свиване от първоначалната си дължина от миокардните влакна е обща, постоянна закономерност, но степента на проявление на този механизъм, зависи от състоянието на свиване на миокарда.

регулиране Gemeometricheskaya

регламент понятието gomeometricheskoy на сърцето включва авторегулация ефекти, които променят силата на сърдечните контракции в отговор на промените на налягането в аорта (Anrep ефект) на, или промени в сърдечния ритъм (Bowditch ефект).

присъствие Anrep ефект се потвърждава от редица проучвания [E.Braunwald край ел., 1984]. Същността на този ефект е, че обемът на удар на сърцето и диастоличното пълнежът се съхраняват относително постоянно в широк диапазон на средното налягане в аортата. За да се реализира пълният ефект изисква няколко последователни намаления в отговор на натиска. Следователно, ефектът е резултат от реакции Anrep предишните съкращения, причинени от увеличаване на налягането в аортата. В този

Значителна разлика от регулиране geterometricheskoy gomeometricheskoy, която зависи от степента на разтягане на миокарда пред всяко намаляване влакна, а не от условията, създадени от поредица от предишните съкращения.

В изпълнение на основата на механизъм осигурява Anrep ефект е увеличаване и преразпределение на коронарен кръвоток. Anrep ефект се намалява или не се случи, когато разширени коронарна вена чрез въвеждане на ATP. Надолу по веригата на този ефект, има увеличение в РО2 в субендокардиален слой на миокарда с постоянна коронарния кръвен поток.

Увеличение на съкратителната сила на сърцето с растежа на честота жаба стимулация се нарича Bowditch ефект. Многобройни проучвания, проведени върху изолирани миокардни ленти и клинични наблюдения потвърждават, че честотата зависимо, или "ritmotropnye" промени в контрактилитета на миокарда са универсална функция на сърдечния мускул. Промени в процента на повишаване на налягането и скоростта на кръвния изхвърляне при смяна на скоростта темпото - първична проява на хемодинамичните hronoinotropii цяло сърце са важни адаптивни стойност.

Въпросът за сътрудничество, geterometricheskoy gomeometricheskoy и регулиране на сърцето, както и въздействието на тези разпоредби за ударния обем на сърцето е все още далеч от окончателно решение. Въпреки липсата на допълнителни ефекти на "сила", "честотата" и "дължина", чрез мултивариантен регресионен анализ е използван за оценка на въздействието на ударния обем (SV), пулс (HR), диастоличното налягане пълнене (DD) и аортна налягане (ВР) :

където К - коефициент стойности незаписани фактори [A.M. Scher и сътр., 1968].

Количествена оценка на помпена дейност на сърцето

Оценка на сърцето, енергийните си разходи, ефективността и състоянието на свиване е важно, но проблемът не е решен до края. Изучаването на тези въпроси е от значение за правилното разбиране на разходите за присъединяване на енергийния до сърдечния мускул cardiodynamic не само. Важно е да се направи оценка на състоянието на засегнатото сърцето, компенсаторни механизми му, мониторинг на ефективността на лечението, решението на диагностика и прогнозиране приложения.

Както бе споменато по-горе, биохимична енергия, синтезирано в кардиомиоцити време на рециклиране вещества, подадени от коронарния кръвен поток, се изразходва за процеса на активиране, свързани с функционирането на йонни мембранни помпи, развитието на механично напрежение, релаксация, поддържане на базалния метаболизъм, топлинна енергия и, накрая, външната работа. Енергийна свиване камерна мускулна частично консумирана в потенциалната енергия на стените на аортата и артериите напрежение определят кръвно налягане и поддържане на непрекъснат поток от кръв, част от тази енергия се трансформира в кинетична енергия на движещо се кръв.

Общата енергийна ефективност на сърцето като помпа, която отразява частта от разходите на миокарда, реализирани в движението на кръвта, т.е. ефективност (COP) може да се дефинира като отношение на външната работата консумирана енергия:

където An - външното работата на сърцето;

E - общата енергия на сърцето, което е равно на 2057 ·- CSI₂.

Според изчисленията на различни автори, ефективността на сърцето е от 15 до 25% и слабо корелира с консумацията на кислород [VI Шумаков, VE Tolpekin, 1980]. Цифрите сравнително ниската ефективност показват, че значителна консумация на енергия не е свързан с центъра на външния си работа.

Един от най-важните характеристики на помпената активност на сърцето е диаграма на налягане - връзката обем, който описва промените на външния обем на сърцето (лява камера) с модификации интравентрикуларен налягане. Диаграма налягане - обем се основава на комбинираните извивките на налягане в лявата камера и промяната на обема си. В клиничната практика, изграждането на тази схема се постига едновременно регистриране на интракавитарна натиск и промяна сянка фаза левокамерна вентрикулография. Въпреки това, изчисляване неточността на силата на звука за сложност и недостъпност техники на контраст ventrikulogramme намали стойността на графиката и практическо значение в клиника.

Съотношението на промени в налягането в диастола на обем (DV / DP) характеризира гъвкавост на миокарда, като информация за свойствата на релаксация на сърдечния мускул. Реципрочната стойност на DP / DT определя твърдостта на миокарда по време на диастола. В допълнение, тази цифра не отразява контракти свойства на миокарда.

Регламентите на учебни gomeometricheskoy сърце инфаркт показа специфична функция за промяна на скоростта и силата на свиване, без да променя първоначалната дължина, наречена инотропен състояние на сърцето. За да се направи оценка на състоянието на инотропен индексите на сърцето на контрактилитета са били предложени. В основата на предложените авторите индекс се налягане или стрес разработен от миокарда, както и различни производни на тези показатели.

През 1963 Seydzhel и Zonnenblik [J.H. Сийгъл, EN Sonnenblick 1963] Предлага се да се оцени сърдечния контрактилитет площ, ограничена от кривата на налягането в левия вентрикул в изометричен фаза свиване, т.е. от неразделна изометрични контракции (IMS). Една подобрена версия на индекс - отношението на намаляване на скоростта на максимума (DP / DT) Makc на IMS. Физическият смисъл на този индекс е, че контрактилитет е оценена от времето на нарастване на налягането началната точка до максималния процент и повишаване на налягането, т.е., колкото по-кратко време, по-висока контракциите на. Някои изследователи за оценка на помпена функция на сърцето с помощта на параметрите на фаза кръв изтласкване: изтласкване фракция, максимална скорост или ускорение на кръвния поток, които не се характеризират контрактилитета на миокарда.

Трябва да се отбележи, че докато няма универсално индекс, който оценява функционалното състояние на сърцето в норма и патология.

По този начин, като се запазва целостта на правото на притока на кръв, сърцето има разнообразен, изразена способност да се адаптират своята дейност към променящите се притока на кръв и изгнание условия. И факторът време играе ключова роля във функционалните свойства на саркомера (структурна и функционална единица на кардиомиоцитите) и помпена дейност на сърцето. Това означава, че скоростта (интервалът между сърдечни цикли) действа като фактор, който се интегрира в един сърдечен гладко работен механизъм, състоящ се от различни свойства, структура и функция части.

Структурно поддържане на помпената функция на сърцето

Функцията за изпомпване на сърцето се осигурява от намаляването на мускулните влакна и присъствието на апарата за вентил, който определя движение напред на кръв. Heart мускулни влакна образуват комплекс спирала архитектура на три слоя, наподобяващи турски тюрбан. Едновременно намаляване на външния скосен мускул и дълбоките слоеве на води до скъсяване на надлъжната ос на вентрикулите. Намаляване спираловидно ориентирани влакна в апекса на сърцето води до сближаването на стените и затваряне на кухината на вентрикуларна кухина на зоната. Намаляването на средния слой на кръгови мускулни влакна намалява напречната ос на вентрикулите.

Пълнежът и изтласкващ кръвта от лявата камера са определени функции специфична структура на устройството клапан на лявата атриовентрикуларен отвор и облекчаване на вътрешните повърхности на лявата вентрикуларна кухина образуване на пътя притока и изтичането на кръв. Освобождаване на вътрешната повърхност на вентрикуларния мускул стена създава греди - трабекулите образува греди дълбоко мускулна слой като подредени посока спирала от задните Комисурите на митралната клапа по задно стената peredneverhushechnoy поле вентрикуларна кухина. Анатомичният местоположението на митралната клапа и папиларен мускул хордата прежди също образува спирала фуния лявата камера вход тракт. Такава структура клапна и вътрешната повърхност на кухината на лявата камера създава въртеливо движение на кръв приемането и изключването на това, че значително намалява устойчивостта на кръвния поток, за разлика от турбулентен поток на кръвта.

Друга функция на сърцето - помпата е в поръчване на последователността на възбуждане и свиване в различните му части. Установено е, че за възбуждане и свиване разпространението от епикард до ендокарда и от върха до дъното на сърцето, като естеството на перисталтиката свиване на релаксация на лявата камера zheludochkov- извършва в същата последователност.

По този начин, в сърцето - помпата представя основните принципи на трите вида помпи:

1) помпа бутало определяне постъпателно движение координирана работа кръв "вход" и "изход" клапан;

2) центробежна помпа, която придава въртеливо движение спирала кръвен поток, което ефективно намалява вътрешното съпротивление на сърцето - помпа;

3) перисталтична. Комбинирането на три принципа кръв изпомпване прави силно сърце помпа с минимално съпротивление на притока на кръв и отлив с максимална изхвърляне ефект.

Нарушение на архитектурни и механиката на свиване на сърцето, която се проявява с остър миокарден инфаркт (дълбочина и местоположение на лезията), могат да играят решаваща роля в помпена дейност на сърцето, в развитието на клиничната сърдечна недостатъчност и разбира се на болестта, както и да окаже въздействие върху прогнозата на пациента за възстановяване.

Инфаркт на миокарда. AM Shilov