Сердечный выброс формула

Минутный объем крови

Для определения МОК подсчитывается количество крови, прошедшей через одно из предсердий за 1 минуту. Характеристика измеряется в литрах или миллилитрах. Учитывая индивидуальность человеческого организма, а также разницу в физических данных, специалистами было введено понятие сердечный индекс (СИ). Эта величина высчитывается отношением МОК к общей площади поверхности тела, которая измеряется в квадратных метрах. Единица измерения СИ – л/мин. м².

При транспортировке кислорода по замкнутой системе кровообращение играет роль своеобразного ограничителя. Наибольший показатель минутного объема кровообращения, получаемый во время максимального мышечного напряжения, при сравнении с показателем, зафиксированным в обычных условиях, позволяет определить функциональный резерв сердечно-сосудистой системы и конкретно – сердца по гемодинамике.

Если человек здоров, гемодинамический резерв варьируется от 300 до 400%. Цифры информируют, что без опасения для состояния организма возможно трехкратное – четырехкратное повышение МОК, который наблюдается в состоянии покоя. У людей, систематически занимающихся спортом и хорошо развитых физически, этот показатель может превышать 700%.

При нахождении тела в горизонтальном положении и при этом исключена какая-либо физическая активность, МОК находится в диапазоне от 4 до 5,5(6) л/мин. Нормальный СИ при тех же условиях не покидает пределов 2–4 л/мин. м².

Количество крови, заполняющей кровеносную систему нормального человека, равно 5–6 л. Для завершения полного кругооборота достаточно одной минуты. При тяжелой физической работе, увеличенных спортивных нагрузках показатель МОК обычного человека повышается до 30 л/мин, а у профессиональных спортсменов еще больше – до 40.

Кроме физического состояния, показатели МОК в значительной мере зависят от:

систолического объема крови;
частоты сердцебиения;
функциональности и состояния венозной системы, по которой кровь возвращается в сердце.

Под систолическим объемом крови подразумевается количество крови, выталкиваемое желудочками в магистральные сосуды в промежуток одного сокращения сердца. На основе этого показателя делается вывод о силе и эффективности работы сердечной мышцы. Кроме систолического, эта характеристика часто называется ударным объемом или ОУ.

В состоянии покоя и при отсутствии физических нагрузок за одно сокращение сердца к диастоле выталкивается 0,3–0,5 объема крови, заполняющей его камеру. Оставшаяся кровь является резервом, использование которого возможно в случае резкого повышения физической, эмоциональной или другой активности.

Оставшаяся в камере, кровь становится главным детерминантом, определяющим функциональный запас сердца. Чем больше резервный объем, тем большее количество крови может подаваться в кровеносную систему по мере необходимости.

Когда аппарат кровообращения начинает подстраиваться под определенные условия, систолический объем подвергается изменению. В процессе саморегуляции активное участие принимают экстракардиальные нервные механизмы. При этом основное воздействие оказывается на миокард, а точнее, на силу его сокращения. Снижение мощности сокращений миокарда влечет уменьшение систолического объема.

Для среднестатистического человека, тело которого находится в горизонтальном положении и не испытывает физического напряжения, нормально, если ОУ варьируется в пределах 70–100 мл.

Факторы, влияющие на МОК

Сердечный выброс – непостоянная величина, и факторов его изменения довольно много. Один из них – пульс, выражающийся частотой сердечных сокращений. В состоянии покоя и горизонтальном положении тела его средний показатель равен 60–80 ударам за минуту. Изменение пульса происходит под действием хронотропных влияний, а на силу действуют инотропные.

Повышение пульса ведет к увеличению минутного объема крови. Эти изменения играют важную роль в процессе ускоренной адаптации МОК к соответствующей ситуации. Когда на организм оказывается экстремальное воздействие, наблюдается увеличение сердечного ритма в 3 и более раз по сравнению с нормальным. Сердечный ритм изменяется под хронотропным влиянием, которое оказывают симпатические и блуждающие нервы на синоатриальный узел сердца. Параллельно с хронотропными изменениями сердечной деятельности на миокард могут оказываться инотропные влияния.

Системная гемодинамика также определяется работой сердца. Для вычисления этого показателя необходимо перемножить данные среднего давления и массы крови, которая нагнетается в аорту за определенный временной интервал. Результат информирует о том, как функционирует левый желудочек. Чтобы установить работу правого желудочка, достаточно полученную величину уменьшить в 4 раза.

Если показатели сердечного выброса не соответствуют норме и при этом не наблюдается внешних воздействий, то факт свидетельствует о ненормальной работе сердца, следовательно, о наличии патологии.

Сниженный сердечный выброс

Наиболее частыми причинами низкого сердечного выброса становится нарушения основных функций сердца. К ним относятся:

поврежденный миокард;
закупоренные коронарные сосуды;
ненормально работающие клапаны сердца;
тампонада сердца;
нарушенные метаболические процессы, происходящие в сердечной мышце.

Основная причина, ведущая к уменьшению сердечного выброса, кроется в недостаточном количестве поступления венозной крови к сердцу. Этот фактор отрицательно сказывается на МОК. Процесс обусловлен:

уменьшением количества крови, задействованной в циркуляции;
снижением массы тканей;
закупоркой крупных вен и расширением обыкновенных.

Снижение количества циркулирующей крови способствует уменьшению МОК до критического порога. В сосудистой системе начинает ощущаться недостача крови, что отражается на ее возвращаемом количестве к сердцу.

При обмороках, вызванных нарушениями в нервной системе, мелкие артерии подвергаются расширению, а вены увеличиваются. Результатом становится понижение давление и, как следствие, недостаточный объем крови, поступающий в сердце.

Если сосуды, подающие кровь к сердцу, подвергаются изменениям, возможно их частичное перекрытие. Это сразу отражается на периферийных сосудах, которые не участвуют в поставке крови к сердцу. В результате уменьшенное количество крови, направляемой к сердцу, вызывает синдром малого сердечного выброса. Его основные симптомы выражаются:

падением артериального давления;
пониженным пульсом;
тахикардией.

Данный процесс сопровождается внешними факторами: холодным потом, малым объемом мочеиспускания и изменением цвета кожных покровов (бледность, посинение).

Окончательный диагноз ставится опытным кардиологом после тщательного изучения результатов анализов.

Повышенный сердечный выброс

Уровень сердечного выброса зависит не только от физических нагрузок, но и от психоэмоционального состояния человека. Работа нервной системы может снижать и увеличивать показатель МОК.

Спортивные занятия сопровождаются увеличением артериального давления. Ускорение метаболизма сокращает скелетные мышцы и расширяет артериолы. Этот фактор позволяет в необходимой мере поставлять в мышцы кислород. Нагрузки приводят к сужению крупных вен, учащению пульса и увеличению силы сокращений сердечной мышцы. Повышенное давление становится причиной мощного притока крови к скелетным мышцам.

Повышенный сердечный выброс чаще всего наблюдается в следующих случаях:

артериовенозной фистуле;
тиреотоксикозе;
анемии;
недостатке витамина B.

При артериовенозной фистуле артерия напрямую соединяется с веной. Данное явление носит название свища и представляется двумя видами. Врожденная артериовенозная фистула сопровождается доброкачественными образованиями на кожном покрове и может находиться на любом органе. В таком варианте она выражена эмбриональными свищами, не дошедшими до стадий вен или артерий.

Приобретенная артериовенозная фистула образуется под действием внешнего влияния. Она создается, если возникла необходимость в гемодиализе. Нередко свищ становится результатом катетеризации, а также последствием хирургического вмешательства. Такая фистула иногда сопутствует проникающим ранениям.

Большая фистула провоцирует увеличенный сердечный выброс. Когда она принимает хроническую форму, возможна сердечная недостаточность, при которой МОК достигает критически высоких показателей.

Для тиреотоксикоза характерен учащенный пульс и повышенное артериальное давление. Параллельно с этим происходят не только количественные изменения крови, но и качественные. Повышению уровня тираксина способствует ненормальный уровень эритропатина и, как следствие, пониженная эритроцитарная масса. Результат – увеличенный сердечный выброс.

При анемии снижается вязкость крови и у сердца появляется возможность перекачивать ее в больших количествах. Это ведет к ускоренному кровотоку и учащенному сердцебиению. Ткани получают больше кислорода, соответственно, увеличивается сердечный выброс и МОК.

Витамин B1 участвует в кровеобразовании и благотворно сказывается на микроциркуляции крови. Его действие заметно сказывается на работе сердечных мышц. Недостача этого витамина способствует развитию болезни бери-бери, одним из симптомов которой является нарушенная скорость кровотока. При активном метаболизме ткани прекращают поглощать необходимые им питательные вещества.

Фракция и диагностика сердечного выброса

Понятие фракция выброса введено в медицину с целью определения производительности сердечных мышц в момент сокращения. Она позволяет определить, сколько крови было вытолкнуто из сердца в сосуды. Для единицы измерения выбран процентный показатель.

В качестве объекта наблюдения выбирается левый желудочек. Его непосредственная связь с большим кругом кровообращения позволяет точно определить сердечную недостаточность и выявить патологию.

Фракция выброса назначается в следующих случаях:

при постоянных жалобах на работу сердца;
болях в грудной клетке;
одышке;
частом головокружении и обмороках;
низкой работоспособности, быстрой утомляемости;
отечности ног.

Первоначальный анализ производится при помощи ЭКГ и ультразвуковой аппаратуры.

Норма фракции

Во время каждого систолического состояния сердце человека, не испытывающего повышенных физических и психоэмоциональных нагрузок, выбрасывает в сосуды до 50% крови. Если этот показатель заметно начинает снижаться, наблюдается недостаточность, которая свидетельствует о развитии ишемии, порока сердца, патологий миокарда и пр.

За норму фракции выброса принят показатель 55–70%. Его падение до 45% и ниже становится критическим. Для предупреждения негативных последствий такого снижения, особенно после 40 лет, необходимо ежегодное посещение кардиолога.

Если пациент уже имеет патологии сердечно-сосудистой системы, то в таком случае появляется необходимость определения индивидуального минимального порога.

После проведения исследования и сравнения полученных данных с нормой врачом ставится диагноз и назначается соответствующая терапия.

УЗИ не позволяет раскрыть полную картину патологии и, поскольку врач больше заинтересован в выявлении причины данного недуга, чаще всего приходится прибегать к дополнительным исследованиям.

Лечение низкого уровня фракции

Низкому уровню сердечного выброса обычно сопутствует общее недомогание. Для нормализации здоровья больному прописывается амбулаторное лечение. В этот период производится постоянный контроль работы сердечно-сосудистой системы, а сама терапия подразумевает прием медикаментозных препаратов.

В особо критических случаях возможно проведение хирургической операции. Этой процедуре предшествует выявление у пациента тяжелого порока или серьезные нарушения клапанного аппарата.

Хирургическое вмешательство становится неизбежным, когда низкий уровень сердечного выброса становится опасным для жизни пациента. В основном достаточно обыкновенной терапии.

Чтобы нормализовать фракцию выброса, необходимо:

Ввести контроль над принимаемыми жидкостями, уменьшить их объем до 1,5–2 л в сутки.
Отказаться от соленых и острых блюд.
Перейти на диетические продукты.
Снизить физические нагрузки.

В качестве профилактических мер, позволяющих избежать отклонения от нормы фракции сердечного выброса, выступают:

отказ от вредных привычек;
поддержание режима дня;
употребление железосодержащей пищи;
зарядка и легкая гимнастика.

При малейших сбоях в работе сердца или даже подозрении на эти проявления необходимо незамедлительно показаться кардиологу. Своевременное выявление патологии значительно упрощает и ускоряет ее устранение.

Источник: serdse.top

Чрезвычайно важной характеристикой деятельности сердца является его производительность, т.е. ударный и, соответственно, минутный объем крови. Существует значительное количество прямых и расчетных способов определения сердечного выброса. Наиболее точными среди них являются электромагнитная флоуметрия, прямой кислородный метод Фика, ацетиленовый метод Гроллмана, методы разведения индикаторов (изотопов, температуры жидкости, красителей и пр.), называемые иногда по именам исследователей, обосновавших принцип метода — методом Стюарта-Гамильтона.

2.1. Расчет величины сердечного выброса при использовании электромагнитного расходомера

Электромагнитная флоуметрия относится к числу наиболее точных, современных методов оценки сердечного выброса, основанных на регистрации объемной скорости кровотока. Преимущества метода заключаются в возможности непрерывной регистрации и оценки систолического объема, измерении средней и мгновенной объемной скорости кровотока, проведении фазового анализа на протяжении сердечного цикла. Расчет ударного объема крови (УОК) ведется обычно по формуле:

где S — площадь кривой в мм² (площадь положительной волны минус площадь отрицательной волны), U — скорость движения диаграммной бумаги в мм/с, f — показатель величины усиления (положение переключателя «чувствительность») на расходомере, V — фактор чувствительности датчика в мл/мин (берется из паспорта датчика), К — размах калибровочного сигнала в мм.

Более просто ударный объем может быть вычислен по формуле:

где Ф_макс — максимальный кровоток (мл/с), С — наружный диаметр аорты, равный диаметру датчика, п — толщина стенки аорты, равная 0,08 с; 1,66 — эмпирический коэффициент.

При использовании интегратора возможно быстрое, непосредственное определение и минутного объема крови (МОК), либо МОК находят из произведения УОК на ЧСС. Однако метод относится к числу инвазивных, требует, в зависимости от типа датчика (манжеточный, проточный или катетерный), вскрытия грудной клетки и доступа к аорте либо вскрытия просвета крупных артериальных стволов. Вполне очевидно, что не только в клинике, но и в эксперименте эти условия не всегда могут устраивать исследователя. В то же время при наложении манжеточного датчика на сонную артерию (что в эксперименте легко выполнимо) оказывается возможным расчетным путем определить величину МОК по следующей формуле:

где К — поправочный коэффициент, равный 2,1; У — объемная скорость кровотока в сонной артерии; R₁ — радиус аорты (находится по номограмме); R₂ — радиус сонной артерии (находится до исследования в условиях интактной гемодинамики).

2.2. Расчет величины сердечного выброса при использовании методов разведения индикаторов

Принцип применения методов разведения индикаторов заключается в том, что индикатор быстро вводится в вену как можно ближе к правому предсердию (в эксперименте прямо в правое предсердие), после чего непрерывно определяют его содержание в артериальной крови, лучше всего в аорте или ее крупных ветвях (в эксперименте вдуге аорты). Чем скорее появляется и исчезает индикатор из артериальной крови, тем больше величина минутного объема крови. В качестве индикатора обычно применяют коллоидные красители: Т-1824 или синьку Ивенса (молекулярный вес 960,84; пик абсорбции при длине волны около 640 мм); кардиогрин или зелень Фокса; индигокармин; бром-сульфалимин; вафазурин; пофавердин или уивердин; голубую краску Гейги 536 и др. Кроме красок применяют изотопы йод — 431, хром — 51, радиоактивный криптон или ксенон. В последние годы получает все большее применение метод терморазведения, описанный Фиглером в 1954 году и значительно усовершенствованный М.И. Гуревичем с соавт.; А.Д.Смирновым с соавт.; Д.Е.Вальковым и Ю.Н.Цыбиннм и др. В качестве индикатора обычно используется изотонический раствор хлористого натрия комнатной температуры или охлажденный до + 10°С. Метод не дает нежелательного окрашивания крови и тканей организма и позволяет многократное определение величины МОК. Однако для высокой точности измерений требуется катетеризация, поскольку инъекция физиологического раствора желательна непосредственно в правое предсердие, а термодатчик (обычно термистор МТ-54) должен находиться в восходящей части дуги аорты. Эти условия в клинике могут быть выполнены лишь специалистом хирургом, что ограничивает распространение метода.

В экспериментах зонд с термодатчиком вводится в устье аорты через одну из общих артерий, чаще через первую. Однако при этом сонная артерия перекрывается, что неминуемо ведет к изменению функционального состояния барорецепторов каротидного синуса. В этой связи мы используем обычно иной путь введения зонда с термистором — через бедренную (В.В.Брин, 1977) или подкрыльцовую (В.Б.Брин, 1979) артерии. При этом сонные артерии и каротидные синусы остаются интактными. Введение зонда в правое предсердие мы также осуществляем через подкрыльцовую вену.

Принимая во внимание, что методики разведения индикаторов относятся к числу наиболее распространенных прямых способов определения МОК, мы считаем целесообразным привести способы расчета величины МОК по кривым разведения индикаторов.

При использовании красочных индикаторов МОК находится по формуле:

где l — количество введенного индикатора, мг; Т — общая длительность кривой разведения, с; С — средняя концентрация красителя, мг/л; Т — время.

Таким образом, при регистрации кривой разведения с учетом калибровки регистрирующей концентрацию системы: С Т = площади кривой разведения.

При введении красителя с постоянной скоростью формула упрощается:

где 1 — скорость введения красителя, мг/мин; С — концентрация красителя в плазме при достижении плато концентрационной кривой, мг/л.

При использовании метода терморазведения МОК находится по формуле:

где v — объем вводимого раствора, мл; (Тк-Тр) — разность температур крови и индикатора, град.С; R — скорость движения диаграммной бумаги, регистрирующей кривую устройства, мм/с; А — площадь, ограниченная кривой терморазведения, мм²; f — чувствительность регистрирующей системы, град/мм; S_Id_I — соответственно удельная теплоемкость и удельный вес раствора (для физраствора 0,997 и 1,02); S₂d₂ — удельная теплоемкость и удельный вес крови (0,870 и 1,05).

Как видно из приведенных выше формул вне зависимости от используемого индикатора для расчета величины МОК необходимо определение площади кривой разведения. Нисходящая часть кривой требует коррекции, т.к. она искажена рециркуляцией крови и повторным поступлением индикатора к месту регистрации (рис.1).

Наиболее точным является полулогарифмический метод корригирования кривой с дальнейшей планиметрией или гравиметрией, однако из-за трудоемкости чаще применяют упрощенные методы расчета площади кривой, не требующее такой коррекции.

Метод переднего треугольника Гетцеля с соавт. применим преимущественно в случаях, когда рециркуляция индикатора начинается рано и направление нисходящей части кривой определяется с трудом. Расчет площади кривой основан на измерении площади треугольника АВД (см. рис. 1), которая составляет примерно 0,32 всей площади первой циркуляции. Таким образом,

Позже авторы внесли небольшие коррективы и формула приобрела такой вид:

По мнению В.А.Гологорского с соавт. метод переднего треугольника хорошо сопоставим с прямой планиметрией и завышает результаты МСК примерно на 5%.
Метод треугольника по Варнер и Дуд. Нисходящая часть кривой прямолинейно продолжается до пересечения с осью ординат (точка С). Определяется площадь треугольника, образованного точкой начала циркуляции индикатора (А), вершиной кривой (В) и точкой С. Исходя из этого треугольника, площадь кривой разведения находят по разным вариантам формул:

Как показали исследования В.А.Гологорского с соавт., величина МОК, вычисленная с использованием площади кривой, найденной по (26), на 18,7% меньше значений МОК при планиметрическом измерении площади. Поэтому остальные варианты (27)-(29) направлены на коррекцию заниженных значений МОК.
Расчет по формуле Дау. На кривой отмечается точка, соответствующая моменту введения индикатора в кровь (точка 0). Тогда

Ввиду того, что результаты расчета МОК были при этом занижены (по В.А.Гoлогорскому с соавт., на 19,8%), было предложено умножать величину МОК на 1,26.
Метод В.Ф.Жданова и Т.Ш.Акаевой. Производится построение двух треугольников LMC и RFC . Стороны первого треугольника LM и MC находятся продолжением восходящей и нисходящей частей кривой разведения, а из вершины его (М) опускается перпендикуляр MN . Площадь этого треугольника обозначается S₁. Для нахождения второго треугольника из точки R (начало рециркуляции) опускается перпендикуляр RF. Ранее В.Ф.Ждановым было показано, что площадь треугольника RFС равна площади S₂ фигуры CRK, образованной скорригированной нисходящей частью кривой. Следовательно, можно избежать полулогарифмической коррекции кривой и вместо площади CRK определить площадь RFC. Искомая площадь всей кривой первой циркуляции индикатора равна сумме площадей S₁ + S₂ + S₃ — S₄ т.е. минус излишек площади при построении треугольника LMC . Ввиду того, что площади S₃ и S₄ сравнительно малы, их находят наложением прозрачной пленки с миллиметровой сеткой. Таким образом:

Величина МОК, рассчитанная с применением этой формулы нахождения площади кривой, в среднем на 1,5% больше, чем при планиметрии.

В физиологических условиях величина минутного объема крови левого желудочка примерно на 1% превышает минутный объем крови правого желудочка за счет поступления небольшого количества крови из бронхиальных вен в легочные и из тебезиевых вен в полость левого желудочка. Поэтому, учитывая такую малую разницу, обычно считают величину сердечного выброса равной для обоих желудочков сердца. Однако в ряде случаев необходимо знать точную величину минутного объема крови раздельно для правого и левого желудочков.

Для определения минутного объема крови правого желудочка в настоящее время обычно используются две группы методов: разведения индикатора и методы, основанные на принципе Фика.

Группа методов разведения, применяемых для определения минутного объема правого желудочка, основана на расчете времени и степени разведения индикатора, вводимого в полость правого желудочка одномоментно или с постоянной скоростью (метод Стюарта-Гамильтона).

При использовании метода терморазведения физиологический раствор вводят непосредственно в полость правого желудочка, синхронизируя момент введения с диастолой (либо в правое предсердие), а регистрация кривой разведения проводится в легочной артерии. Принято считать, что этот метод позволяет наиболее точно определить величину МОК правого желудочка. Формулы расчета МОК для индикаторных методов аналогичны описанным для левого желудочка (21)-(23).

2.3. Расчет величины сердечного выброса при использовании метода Фика и его модификаций

Принцип Фика состоит в том, что количество вещества, поглощенного или ввделенного кровью,прямо пропорционально величине кровотока и разнице между концентрацией этого вещества в притекающей и оттекающей крови. При определении минутного объема крови правого желудочка (МОК_пж) анализ производится по насыщению крови кислородом. Следует помнить, что это исследование должно проводиться строго в условиях основного обмена и устойчивого состояния пациента.

При этом определение содержания кислорода в крови, взятой из полости правого желудочка или легочной артерии (PаО₂ об%) и из легочных вен или левого предсердия (РV O₂ o6%), производят на газоанализаторе или кюветном оксигемометре. Потребление кислорода (РО₂ мл/мин) определяют на аппарате Холдена по разнице содержания кислорода в окружающем и в выдыхаемом воздухе. Последний в течение 3 мин собирают в мешок Дугласа. Величина минутного объема крови определяется по формуле:

Модификацией описанного метода является определение минутного объема крови правого желудочка по CO₂:

где РСО₂— количество углекислого газа в выдыхаемом воздухе; РаСO₂ и PVCO₂ — соответственно содержание СO₂ в крови из легочной артерии и легочных вен.

Представляет интерес и метод определения минутного объема крови по азоту (Ли и Дюбуа в модификации Каплан и Кимбель):

где РN₂О — количество поглощенного N₂O; РаN₂O — средняя концентрация N₂O в мешке и альвеолах после уравновешивания; 0,47 — растворимость N₂O в крови, об%.

Вполне очевидно, что методы, основанные на принципе Фика, могут использоваться и для определения выброса левого желудочка.

2.4. Реографические методы определения и расчета сердечного выброса

Метод реокардиографии по А.А.Кедрову. Методика основана на регистрации кривых импедансной электроплетизмограммы. Кривая, отражающая изменения электропроводности тканей в периоды систолы и диастолы желудочков сердца, носит название реограммы. При реографии по А.А.Кедрову электроды располагаются на обеих руках в верхней трети плеча. Расчет ударного объема крови (УОК) производится по формуле:

где ΔR — амплитуда подъема реографической кривой в момент систолы, мм; К — амплитуда калибровочного сигнала 0,10 м, мм; R — межэлектродное сопротивление, Ом; Р — вес тела, кг.
Метод интегральной реографии по М.И.Тищенко. В отличие от методики А.А.Кедрова этот метод подразумевает регистрацию перераспределения ударного объема по главным продольным артериальным стволам. Одна пара электрически соединенных электродов накладывается на дистальные поверхности предплечий, а другая пара — на дистальные поверхности голеней. Ввиду того, что здесь, как и в методике А.А.Кедрова, совмещаются токовые и измерительные пары электродов, методика относится к двухэлектродной. Расчет ударного объема ведется по формуле:

где К — коэффициент, равный по Тищенко для мужчин 0,275, а для женщин 0,247; У — максимальная амплитуда систолической части реограммы; У_к — амплитуда калибровки 0,1 см; Л — рост, см; С — длительность сердечного цикла; Д — длительность катакротической части кривой (интервал от точки максимума систолической части реограммы до начала анакротического подъема следующего комплекса); R — базисное сопротивление между электродами, находимое при балансировке моста реографа.

Следует отметить,что некоторые компоненты приводимой формулы (величины С/Д и У/У_к) отличаются существенной индивидуальной вариабельностью, в связи с этим определение величины УОК данным методом не всегда метрологически обосновано (Л.А.Шустер, И.И.Бордюженко, 1978).
Методика тетраполярной реографии по Кубичеку. Относится к четырехэлектродному методу, при котором одна пара электродов включена в подающую цепь от генератора, а другая — в измерительную цепь. Кольцевые электроды располагаются на шее, грудной клетке и животе, Расчет ударного объема крови ведется по формуле:

где ρ — удельное сопротивление крови (в среднем равно 1500 Ом&middotсм); L — расстояние между измерительными электродами; Z₀ — полный импеданс (сопротивление); А_диф — амплитуда первой производной реограммы; Т_изгн — длительность периода изгнания.

Тетраполярная реография с расчетом по Кубичеку может использоваться и для измерения объемного кровотока в ограниченных сосудистых бассейнах, например, конечностях, внутренних органах и т.п. им. гл. 5,6). При одновременном нахождении с помощью этой методики ударного объема крови и объемного органного кровотока (OOК) возможен расчет коэффициента распределения сердечного выброса (КРСВ):

2.5. Расчет сердечного выброса по формулам

Метод Старра. Фoрмула расчета выведена эмпирически на основании длительных экспериментов.

где ПД — пульсовое давление, мм рт.ст.; ДД — диастолическое давление, мм рт.ст.; В — возраст в годах. Методика расчета дает существенные погрешности. Часто врачи используют упрощенную формулу:

что еще увеличивает возможность ошибки.
Метод Брезмера и Ранке. Методика расчета основана на установленной Франком зависимости между нарастанием внутрисосудистых объема и давления с одной стороны и скорости распространения пульсовой волны с другой. Для расчета необходимо определение скорости распространения пульсовой вслны (см. ниже формулу 60).

где Q — площадь сечения аорты (находится для человека по номограмме [показать], для собак рассчитывается по формулам, приведенным ниже (43), (44); ПД — пульсовое давление (для перевода из мм рт.ст. в дин/см² умножается на 1332); Т — продолжительность сердечного цикла (систола + диастола), с; С_э — скорость распространения пульсовой волны, см/с; Д — длительность диастолы; 6,12 — поправочный коэффициент.

Более полный вид имеет следующая формула:

где Р — плотность крови, равная в среднем 1,06 г см ; Е — длительность периода изгнания, с. Метод также обладает значительной, хотя и несколько меньшей, погрешностью. Площадь сечения аорты у собак может быть рассчитана как площадь круга, исходя из величины диаметра аорты. Диаметр аорты (ДА) у собак предложено рассчитывать по формулам (С.И.Логинов, А.П.Михайлов):

где М — масса тела, кг
Метод Вецлера и Богера. Формула расчета близка к формуле Брезмера и Ранке и имеет следующий вид:

где Т_бедр — длительность основного колебания пульса бедренной артерии, с (рис.2); остальные обозначения те же. Разброс данных при таком расчете лежит в пределах 30%.
Формула Старра, модифицированная для детей 8-14 лет Н.А.Романцевой:

где обозначения аналогичны формулам (39), (40).
Величину ударного объема крови в мл правого желудочка с достаточной точностью можно определить по формуле Агресс с соавт.:

где ФИС_пж — фаза изометрического сокращения правого желудочка, с; ПИ_пж — период изгнания правого желудочка, с.

В ряде случаев патологии представляет интерес определение коэффициента (К) соотношения величины выброса правого и левого желудочка:

Источник: Брин В.Б., Зонис Б.Я. Физиология системного кровообращения. Формулы и расчеты. Издательство Ростовского университета, 1984. 88 с.

Литература [показать]

Источник: bono-esse.ru

Что такое фракция выброса и зачем ее нужно оценивать?

Фракция выброса сердца (ФВ) – это показатель, отражающий объем крови, выталкиваемой левым желудочком (ЛЖ) в момент его сокращения (систолы) в просвет аорты. Рассчитывается ФВ исходя из соотношения объема крови, выбрасываемой в аорту, к объему крови, находящейся в левом желудочке в момент его расслабления (диастолы). То есть когда желудочек расслаблен, он вмещает в себя кровь из левого предсердия (конечный диастолический объем – КДО), а затем, сокращаясь, он выталкивает часть крови в просвет аорты. Вот эта часть крови и является фракцией выброса, выраженной в процентах.

Фракция выброса крови является величиной, которую технически просто рассчитать, и которая обладает достаточно высокой информативностью относительно сократительной способности миокарда. От этой величины во многом зависит необходимость назначения сердечных препаратов, а также определяется прогноз для пациентов с сердечно-сосудистой недостаточностью.

Чем ближе к нормальным значениям фракция выброса ЛЖ у пациента, тем лучше сокращается его сердце и благоприятнее прогноз для жизни и здоровья. Если фракция выброса намного ниже нормы, значит, сердце не может нормально сокращаться и обеспечивать кровью весь организм, и в таком случае сердечную мышцу следует поддерживать с помощью лекарственных средств.

Как рассчитывают фракцию выброса?

Данный показатель может быть рассчитан по формуле Тейхольца или Симпсона. Расчет осуществляется с помощью программы, автоматически вычисляющей результат в зависимости от конечных систолического и диастолического объема левого желудочка, а также его размеров.

Более удачным считается расчет по методу Симпсона, так как по Тейхольцу в срез исследования при двухмерной Эхо-КГ могут не попасть небольшие участки миокарда с нарушенной локальной сократимостью, в то время как при методе Симпсона в срез окружности попадают более значительные участки миокарда.

Несмотря на то, что на устаревшей аппаратуре применяется метод Тейхольца, современные кабинеты УЗ-диагностики предпочитают оценивать фракцию выброса методом Симпсона. Полученные результаты, кстати, могут отличаться – в зависимости от метода на величины в пределах 10%.

Нормальные показатели ФВ

Нормальное значение фракции выброса отличается у разных людей, а также зависит от аппаратуры, на которой проводится исследование, и от метода, по которому рассчитывают фракцию.

Усредненные значения составляют приблизительно 50-60%, нижняя граница нормы по формуле Симпсона составляет не менее 45%, по формуле Тейхольца – не менее 55%. Этот процент означает, что именно такое количество крови за одно сердечное сокращение необходимо протолкнуть сердцу в просвет аорты, чтобы обеспечить адекватную доставку кислорода к внутренним органам.

О запущенной сердечной недостаточности говорят 35-40%, еще более низкие значения чреваты скоротечными последствиями.

У детей в периоде новорожденности ФВ составляет не менее 60%, в основном 60-80%, постепенно достигая обычных показателей нормы по мере роста.

Из отклонений от нормы чаще, чем повышенная фракция выброса, встречается снижение ее значения, обусловленное различными заболеваниями.

Если показатель снижен, значит, сердечная мышца не может достаточно сокращаться, вследствие чего объем изгоняемой крови уменьшается, а внутренние органы, и, в первую очередь, головной мозг, получают меньше кислорода.

Иногда в заключении эхокардиоскопии можно увидеть, что значение ФВ выше усредненных показателей (60% и более). Как правило, в таких случаях показатель составляет не более 80%, так как больший объем крови левый желудочек в силу физиологических особенностей изгнать в аорту не сможет.

Как правило, высокая ФВ наблюдается у здоровых лиц при отсутствии иной кардиологической патологии, а также у спортсменов с тренированной сердечной мышцей, когда сердце при каждом ударе сокращается с большей силой, чем у обычного человека, и изгоняет в аорту больший процент содержащейся в нем крови.

Кроме этого, в случае, если у пациента имеется гипертрофия миокарда ЛЖ как проявление гипертрофической кардиомиопатии или артериальной гипертонии, повышенная ФВ может свидетельствовать о том, что сердечная мышца пока еще может компенсировать начинающуюся сердечную недостаточность и стремится изгнать в аорту как можно больше крови. По мере прогрессирования сердечной недостаточности ФВ постепенно снижается, поэтому для пациентов с клинически проявляющейся ХСН очень важно выполнять эхокардиоскопию в динамике, чтобы не пропустить снижение ФВ.

Причины сниженной фракции выброса сердца

Основной причиной нарушения систолической (сократительной) функции миокарда является развитие хронической сердечной недостаточности (ХСН). В свою, очередь, ХСН возникает и прогрессирует из-за таких заболеваний, как:

Ишемическая болезнь сердца – снижение притока крови по коронарным артериям, питающим кислородом саму сердечную мышцу,
Перенесенные инфаркты миокарда, особенно крупноочаговые и трансмуральные (обширные), а также повторные, вследствие чего нормальные мышечные клетки сердца после инфаркта замещаются рубцовой тканью, не обладающей способностью сокращаться – формируется постинфарктный кардиосклероз (в описании ЭКГ можно увидеть как аббревиатуру ПИКС),
Длительно существующие или частые остро возникающие нарушения сердечного ритма и проводимости, приводящие к постепенному изнашиванию мышцы вследствие ее неправильных и неритмичных сокращений, например, постоянная форма мерцательной аритмии, частые приступы желудочковой экстрасистолии и тахикардии и др,
Кардиомиопатии – структурные нарушения конфигурации сердца, обусловленные гипертрофией (увеличением) или растягиванием (диалатацией) сердечной мышцы, возникающие вследствие гормонального дисбаланса в организме, длительно существующей артериальной гипертонии с высокими цифрами АД, пороков сердца и т. д.

Наиболее частой причиной снижения сердечного выброса являются острые или перенесенные инфаркты миокарда, сопровождающиеся снижением глобальной или локальной сократимости миокарда левого желудочка.

Симптомы сниженной фракции выброса

Все симптомы, по которым можно заподозрить снижение сократительной функции сердца, обусловлены ХСН. Поэтому и симптоматика этого заболевания выходит на первое место.

Однако, согласно наблюдениям практикующих врачей УЗ-диагностики, часто наблюдается следующее – у пациентов с выраженными признаками ХСН показатель фракции выброса остается в пределах нормы, в то время как у лиц с отсутствующими явными симптомами показатель фракции выброса значительно снижен. Поэтому несмотря на отсутствие симптомов, пациентам с наличием сердечной патологии обязательно хотя бы раз в год выполнять эхокардиоскопию.

Итак, к симптомам, позволяющим заподозрить нарушение сократимости миокарда, относятся:

Приступы одышки в покое или при физических нагрузках, а также в положении лежа, особенно в ночное время,
Нагрузка, провоцирующая возникновение одышечных приступов, может быть различной – от значительной, например, ходьбы пешком на длительные расстояния (более 500-1000м), до минимальной бытовой активности, когда пациенту тяжело выполнять простейшие манипуляции – приготовление пищи, завязывание шнурков, ходьба до соседней комнаты и т. д,
Слабость, утомляемость, головокружение, иногда потери сознания – все это указывает на то, что скелетная мускулатура и головной мозг получают мало крови,
Отечность на лице, голенях и стопах, а в тяжелых случаях – во внутренних полостях организма и по всему телу (анасарка) вследствие нарушенной циркуляции крови по сосудам подкожно-жировой клетчатки, в которой и возникает задержка жидкости,
Боли в правой половине живота, увеличение объема живота из-за задержки жидкости в брюшной полости (асцит) – возникают вследствие венозного застоя в печеночных сосудах, а длительно существующий застой может привести к кардиальному (сердечному) циррозу печени.

При отсутствии грамотного лечения систолической дисфункции миокарда такие симптомы прогрессируют, нарастают и все тяжелее переносятся пациентом, поэтому при возникновении даже одного из них следует получить консультацию врача-терапевта или кардиолога.

В каких случаях требуется лечение сниженной фракции выброса?

Разумеется, ни один врач не предложит вам полечить низкий показатель, полученный по УЗИ сердца. Сначала врач должен выявить причину сниженной ФВ, а затем уже назначать лечение причинного заболевания. В зависимости от него и лечение может различаться, например, прием препаратов нитроглицерина при ишемической болезни, хирургическая коррекция пороков сердца, гипотензивные препараты при гипертонии и т. д. Пациенту важно уяснить, что если наблюдается снижение фракции выброса, значит, действительно развивается сердечная недостаточность и необходимо длительно и скурпулезно выполнять рекомендации врача.

Как увеличить сниженную фракцию выброса?

Кроме препаратов, влияющих на причинное заболевание, пациенту назначаются лекарства, способные улучшить сократительную способность миокарда. К ним относятся сердечные гликозиды (дигоксин, строфантин, коргликон). Однако назначаются они строго лечащим врачом и самостоятельное бесконтрольное их применение недопустимо, так как может возникнуть отравление – гликозидная интоксикация.

Для предотвращения перегрузки сердца объемом, то есть лишней жидкостью, показано соблюдение диеты с ограничением поваренной соли до 1.5 гр в сутки и с ограничением выпиваемой жидкости до 1.5 л в сутки. Также успешно используются мочегонные препараты (диуретики) – диакарб, диувер, верошпирон, индапамид, торасемид и др.

Для защиты сердца и сосудов изнутри применяются препараты с так называемыми органопротективными свойствами – ингибиторы АПФ. К ним относятся эналаприл (Энап, Энам), периндоприл (престариум, престанс), лизиноприл, каптоприл (Капотен). Также из препаратов с подобными свойствами широко распространены ингибиторы АРА II – лозартан (Лориста, Лозап), валсартан (Валз) и др.

Схема лечения всегда подбирается индивидуально, но пациент должен быть готов к тому, что фракция выброса нормализуется не сразу, а симптомы могут беспокоить еще какое-то время после начала терапии.

В ряде случаев единственным методом вылечить заболевание, послужившее причиной для развития ХСН, является хирургический. Могут понадобиться операции по протезированию клапанов, по установке стентов или шунтов на коронарных сосудах, по установке электрокардиостимулятора и т. д.

Однако, в случае тяжелой сердечной недостаточности (III-IV функциональный класс) с крайне низкой фракцией выброса, операция может быть противопоказана. Например, противопоказанием к протезированию митрального клапана является снижение ФВ менее 20%, а к имплантации кардиостимулятора – менее 35%. Тем не менее, противопоказания к операциям выявляются на очном осмотре у кардиохирурга.

Профилактика

Профилактическая направленность на предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний, приводящих к низкой фракции выброса, остается особенно актуальной в современной экологически неблагоприятной обстановке, в эпоху малоподвижного образа жизни за компьютерами и питания малополезными продуктами.

Даже исходя из этого, можно сказать о том, что частый отдых за городом на свежем воздухе, здоровое питание, адекватные физические нагрузки (ходьба, легкий бег, зарядка, гимнастика), отказ от вредных привычек – все это является залогом длительного и правильного функционирования сердечно-сосудистой системы с нормальной сократительной способностью и тренированностью сердечной мышцы.

Видео: лекция “Сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса – клиническая дилемма”

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

На вопросы данного раздела в текущий момент отвечает: Сазыкина Оксана Юрьевна, кардиолог, терапевт

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.

Источник: sosudinfo.ru