Ударный объем

Измерение в сердечно-сосудистой физиологии

В сердечно- сосудистой физиологии ударный объем ( УО ) — это объем крови , перекачиваемый из желудочка за один удар. Ударный объем рассчитывается с использованием измерений объемов желудочков из эхокардиограммы и вычитанием объема крови в желудочке в конце удара (называемого конечно-систолическим объемом ^{[примечание 1]} ) из объема крови непосредственно перед ударом (называемого конечно-диастолическим объемом ). Термин ударный объем может применяться к каждому из двух желудочков сердца, хотя, когда явно не указано иное, он относится к левому желудочку и поэтому должен называться левым ударным объемом ( ЛУО ). Ударные объемы для каждого желудочка, как правило, равны, оба составляют приблизительно 90 мл у здорового мужчины весом 70 кг. Любая постоянная разница между двумя ударными объемами, независимо от того, насколько она мала, неизбежно приведет к венозному застою либо системного, либо легочного кровообращения с соответствующим состоянием гипотонии в другой системе кровообращения. Если возможно, между двумя системами будет создан шунт (см. открытое овальное окно и дефект межпредсердной перегородки ), что позволит восстановить равновесие.

Ударный объем является важным фактором, определяющим сердечный выброс , который является произведением ударного объема и частоты сердечных сокращений , а также используется для расчета фракции выброса , которая представляет собой ударный объем, деленный на конечный диастолический объем. Поскольку ударный объем уменьшается при определенных условиях и болезненных состояниях, сам ударный объем коррелирует с функцией сердца. ^{[ необходима цитата ]}

Расчет

Примеры значений у здорового мужчины весом 70 кг
Объемы желудочков вид разговаривать редактировать
Мера	Правый желудочек	Левый желудочек
Конечно-диастолический объем	144 мл (± 23 мл) ^[1]	142 мл (± 21 мл) ^[2]
Конечно-диастолический объем/площадь поверхности тела (мл/м ² )	78 мл/м ² (± 11 мл/м ² ) ^[1]	78 мл/м ² (± 8,8 мл/м ² ) ^[2]
Конечно-систолический объем	50 мл (± 14 мл) ^[1]	47 мл (± 10 мл) ^[2]
Конечно-систолический объем/площадь поверхности тела (мл/м ² )	27 мл/м ² (± 7 мл/м ² ) ^[1]	26 мл/м ² (± 5,1 мл/м ² ) ^[2]
Ударный объем	94 мл (± 15 мл) ^[1]	95 мл (± 14 мл) ^[2]
Ударный объем/площадь поверхности тела (мл/м ² )	51 мл/м ² (± 7 мл/м ² ) ^[1]	52 мл/м ² (± 6,2 мл/м ² ) ^[2]
Фракция выброса	66% (± 6%) ^[1]	67% (± 4,6%) ^[2]
Частота сердечных сокращений	60–100 ударов в минуту ^[3]	60–100 ударов в минуту ^[3]
Сердечный выброс	4,0–8,0 л/минуту ^[4]	4,0–8,0 л/минуту ^[4]

Его значение получается путем вычитания конечного систолического объема (КСО) из конечного диастолического объема (КДО) для данного желудочка.

SV=EDV-ESV

У здорового мужчины массой 70 кг ESV составляет приблизительно 50 мл, а EDV — приблизительно 140 мл, что дает разницу в ударном объеме в 90 мл.

Работа удара относится к работе или давлению крови («P»), умноженному на ударный объем. ^[5]

Определители

Мужчины, в среднем, имеют более высокие ударные объемы, чем женщины, из-за большего размера их сердца. ^[7] Однако ударный объем зависит от нескольких факторов, таких как размер сердца, сила его сокращения , продолжительность сокращения, преднагрузка ( конечный диастолический объем ) и постнагрузка . В соответствии с потреблением кислорода, потребность женщин в кровотоке не уменьшается, а более высокая частота сердечных сокращений компенсирует их меньший ударный объем. ^[7]

Упражнение

Длительные аэробные тренировки также могут увеличить ударный объем, что часто приводит к более низкой (в состоянии покоя) частоте сердечных сокращений. Сниженная частота сердечных сокращений продлевает желудочковую диастолу (наполнение), увеличивая конечный диастолический объем и в конечном итоге позволяя выбрасывать больше крови. ^[8]

Предварительная и постнагрузка

Ударный объем по сути контролируется предварительной нагрузкой (степенью, в которой желудочки растягиваются перед сокращением). Увеличение объема или скорости венозного возврата увеличит предварительную нагрузку и, через закон Франка-Старлинга сердца , увеличит ударный объем. Уменьшение венозного возврата имеет противоположный эффект, вызывая уменьшение ударного объема. ^[9]

Повышенная постнагрузка (обычно измеряемая как аортальное давление во время систолы) снижает ударный объем. Обычно она не влияет на ударный объем у здоровых людей, но повышенная постнагрузка будет препятствовать желудочкам выбрасывать кровь, вызывая снижение ударного объема. Повышенная постнагрузка может быть обнаружена при аортальном стенозе и артериальной гипертензии . ^[10]

Индекс ударного объема

Подобно сердечному индексу , индекс ударного объема крови представляет собой метод соотнесения ударного объема крови (УО) с площадью поверхности тела человека (ППТ).

$SVI={SV \over BSA}={(CO/HR) \over BSA}={CO \over {HR\times BSA}}$

Примечание

^ Короче говоря, оставшийся объем крови в левом желудочке, не откачанный после систолы.

Ссылки

^ abcdefg Maceira AM, Prasad SK, Khan M, Pennell DJ (декабрь 2006 г.). "Эталонная систолическая и диастолическая функция правого желудочка, нормализованная по возрасту, полу и площади поверхности тела из стационарной свободной прецессии сердечно-сосудистой магнитной резонансной томографии" (PDF) . European Heart Journal . 27 (23): 2879–88. doi :10.1093/eurheartj/ehl336. PMID 17088316.
^ abcdefg Maceira A (2006). «Нормализованная систолическая и диастолическая функция левого желудочка с помощью стационарной свободной прецессии кардиоваскулярного магнитного резонанса». Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 8 : 417–426. doi :10.1080/10976640600572889. (требуется подписка)
^ ab Нормальные диапазоны частоты сердечных сокращений являются одними из самых узких между брадикардией и тахикардией . Более подробные пределы см. в статьях Брадикардия и Тахикардия .
^ ab "Нормальные гемодинамические параметры – Взрослые" (PDF) . Edwards Lifesciences LLC. 2009.
^ Katz AM (2006). Физиология сердца . Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. стр. 337. ISBN 0-7817-5501-8.
^ Betts JG (2013). Анатомия и физиология. OpenStax College, Rice University. С. 787–846. ISBN 978-1938168130. Получено 11 августа 2014 г.
^ ab Cotes, John E.; Maynard, Robert L.; Pearce, Sarah J.; Nemery, Benoit B.; Wagner, Peter D.; Cooper, Brendan G. (2020). Функция легких. John Wiley & Sons. стр. 450. ISBN 9781118597354.
^ Клэнси, Джон; Маквикар, Эндрю (2017). Физиология и анатомия для медсестер и врачей: гомеостатический подход, третье издание. CRC Press. стр. 336. ISBN 978-1444165289.
^ Чанг, Дэвид В. (2013). Клиническое применение искусственной вентиляции легких. Cengage Learning. стр. 31. ISBN 978-1285667348.
^ Покок, Джиллиан; Ричардс, Кристофер Д.; Ричардс, Дэвид А. (2018). Физиология человека. Oxford University Press. стр. 437. ISBN 978-0198737223.

Дальнейшее чтение

Берн Р. М., Леви М. Н. (2001). Физиология сердечно-сосудистой системы . Филадельфия, Пенсильвания: Мосби. ISBN 0-323-01127-6.
Борон В.Ф., Булпаеп Э.Л. (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier/Saunders. ISBN 1-4160-2328-3.

Внешние ссылки

Общая физиология сердечно-сосудистой системы
Факторы, определяющие сердечный выброс (онлайн-видео)

[1] Короче говоря, оставшийся объем крови в левом желудочке, не откачанный после систолы.

[RV_Volumes-2] Maceira AM, Prasad SK, Khan M, Pennell DJ (декабрь 2006 г.). "Эталонная систолическая и диастолическая функция правого желудочка, нормализованная по возрасту, полу и площади поверхности тела из стационарной свободной прецессии сердечно-сосудистой магнитной резонансной томографии" (PDF) . European Heart Journal . 27 (23): 2879–88. doi :10.1093/eurheartj/ehl336. PMID 17088316.

[LV_Volumes-3] Maceira A (2006). «Нормализованная систолическая и диастолическая функция левого желудочка с помощью стационарной свободной прецессии кардиоваскулярного магнитного резонанса». Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 8 : 417–426. doi :10.1080/10976640600572889. (требуется подписка)

[bpm_note-4] Нормальные диапазоны частоты сердечных сокращений являются одними из самых узких между брадикардией и тахикардией . Более подробные пределы см. в статьях Брадикардия и Тахикардия .

[edwards-5] "Нормальные гемодинамические параметры – Взрослые" (PDF) . Edwards Lifesciences LLC. 2009.

[isbn0-7817-5501-8-6] Katz AM (2006). Физиология сердца . Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. стр. 337. ISBN 0-7817-5501-8.

[CNX2014-7] Betts JG (2013). Анатомия и физиология. OpenStax College, Rice University. С. 787–846. ISBN 978-1938168130. Получено 11 августа 2014 г.

[Cotes-8] Cotes, John E.; Maynard, Robert L.; Pearce, Sarah J.; Nemery, Benoit B.; Wagner, Peter D.; Cooper, Brendan G. (2020). Функция легких. John Wiley & Sons. стр. 450. ISBN 9781118597354.

[Clancy-9] Клэнси, Джон; Маквикар, Эндрю (2017). Физиология и анатомия для медсестер и врачей: гомеостатический подход, третье издание. CRC Press. стр. 336. ISBN 978-1444165289.

[Chang-10] Чанг, Дэвид В. (2013). Клиническое применение искусственной вентиляции легких. Cengage Learning. стр. 31. ISBN 978-1285667348.

[Pocock-11] Покок, Джиллиан; Ричардс, Кристофер Д.; Ричардс, Дэвид А. (2018). Физиология человека. Oxford University Press. стр. 437. ISBN 978-0198737223.