Гемодинамические показатели


Сложно понять физиологические процессы, протекающие в нашем организме, без знания основ. Поэтому эта статья будет посвящена именно основам такой науки, как гемодинамика. Мы рассмотрим основные показатели гемодинамики и постараемся объяснить их суть.

Итак, сердце, будучи генератором давления, выбрасывает в сосудистое русло кровь. Объем ее, перекачиваемый за единицу времени, называют . Существуют методики его определения. Например, известно, что взрослого здорового мужчины (это у нас своего рода золотой стандарт) составляет приблизительно 4,5—5 л крови, то есть почти столько, сколько ее вообще в организме. Надо сказать, и физиологи, и клиницисты предпочитают пользоваться именно этим показателем сердечного выброса, зная который не трудно определить ударный объем крови, выталкиваемой сердцем за одну систолу. Нужно лишь поделить минутный объем на количество сердечных сокращений за эту минуту. В 1990 г. Европейское общество кардиологов в отношении рекомендовало считать нормальными — 50—80 ударов в минуту, но наиболее часто у человека «золотого стандарта» встречается 70—75 ударов. Исходя из этих усредненных данных, ударный объем равен 65—70 мл крови. Другими словами, первая формула, которую вам следует запомнить, следующая:

Минутный объем = Ударный объем X Частота сердечных сокращений


В экстремальной ситуации, условиях патологии или просто при физической нагрузке минутный объем может значительно повышаться, сердце за минуту может перекачивать до 30 л крови, а у спортсменов — и до 40. У нетренированных людей это достигается увеличением частоты ударов (все факторы, приводящие к подобному эффекту, называются ), а у тренированных — возрастанием систолического объема выброса (такого рода влияния получили название ).

Рассматривая вопросы гемодинамики, стоит остановиться на скорости движения крови по кровеносным сосудам. У физиологов в арсенале имеется два понятия. Первое — объемная скорость кровотока — показывает какое количество крови пройдет по части сосудистого русла за секунду. Этот показатель является постоянным для каждого участка пути, так как за одну секунду через участок сосудистого русла протекает один и тот же объем крови. Попробуем это объяснить.

Объемная и линейная скорость кровотока
Рис.1. Объемная (а) и линейная (б) скорость кровотока


Взгляните на рис. 1, а. На нем изображены градуированный лабораторный стаканчик с отметкой 5-миллилитрового объема, система взаимосвязанных разнокалиберных трубок, заполненная «под завязку» водой, и мензурка. Выльем содержимое стаканчика в один из концов системы. Сколько миллилитров выльется в мензурку? Ответ, даже без подсказки нашей картинки, известен любому пятикласснику, знакомому с законом Архимеда. Конечно, 5 мл. Причем выливаться они будут сразу, по мере поступления жидкости с другого конца. А что это значит? А то, что одновременно в любом фрагменте трубчатой системы (широкий ли он или совсем узкий) протекает одинаковый объем поступающей воды. Дальше из мензурки возвращаем жидкость в стаканчик и снова заливаем ее в систему. Думаю, аналогия ясна: «стаканчик» — это желудочки, «разнокалиберные трубки» — сосудистое русло, а «мензурка» — предсердия. Но, если первое и третье пояснений не требует, то второе нуждается в комментариях.

Аорта — это начальная часть системы, самая длинная артерия, достигающей в длину около 80 см и имеющая диаметр 1,6—3,2 см. Однако аорта всего одна. Другое дело капилляры. Даже если каждый из них 1 мм в длину, а диаметр — 0,0005—0,001 см, их около 40 млрд. А это значит, что их общий суммарный просвет в 700 раз больше аорты. При этом не забывайте, что аорта и капилляры — это звенья одной цепи, это нечто очень похожее на только что рассмотренный рисунок. И как вам такая «разнокалиберность»?


И все же, в нашем понимании, скорость— это не миллилитры в секунду, а «расстояние за время», не правда ли? Конечно. И поэтому вводится второе понятие — линейная скорость кровотока, выражающаяся в сантиметрах в секунду. Тут-то о постоянстве говорить не приходится, в разных отделах кровеносного русла она различная. Любому байдарочнику известна такая ситуация: пока скользишь по узкой, поросшей осокой, бесчисленными кувшинками межозерной протоке, едва успевая уследить за коварными подводными корягами и неожиданными порогами, плывешь быстро (рис 1, б), а, выйдя через заросли камыша на гладь искрящегося солнцем озера, теряешь в скорости, весла увязают в воде, как в масле, а байдарка, чувствуя «брюхом» глубину, отказывается подчиняться хозяину и замедляет свой, казалось бы, неуемный бег. В кровеносной системе получается аналогично: пусть объем текущей крови и одинаков, но чем больше суммарный калибр сосудистого звена, тем медленнее движется кровь по каждому из слагаемых, что выражается второй формулой:

Объемная скорость = Линейная скорость/Калибр «звена»

Интерпретируя формулу, видно, что если капиллярное звено в 700 раз превышает аорту в поперечном сечении, то скорость движения крови по капиллярам в 700 раз меньше, чем в аорте. Подсчеты показали, что линейная скорость в аорте составляет около 50 см/с, а в микроциркуляторном русле — в среднем 0,5—0,7 мм/с. В венах же по мере увеличения просвета она возрастает, достигая в полых 30 см/с (рис. 2). Это связано с тем, что суммарное поперечное сечение венул больше, чем у мелких вен, у последних больше, чем у средних, у этих — чем у крупных, наконец, общий «калибр» двух полых вен весьма мал если сравнивать его с диаметром у их притоков, хотя размеры этих сосудов, взятых в отдельности, весьма внушительны.


Линейная скорость кровотока в сосудистой системе
Рис.2. Линейная скорость кровотока в сосудистой системе

Источник: tardokanatomy.ru

Лекция 11. Физиология гемодинамики

Кровообращением называется движение крови по сосудистой системе. Оно обеспечивает газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между всеми органами и тканями, гуморальную регуляцию различных функций организма и перенос образующегося в организме тепла. Кровообращение является процессом, необходимым для нормальной деятельности всех систем организма, в первую очередь — центральной нервной системы. Раздел физиологии, посвященный закономерностям течения крови по сосудам, называется гемодинамикой, основные законы гемодинамики основаны на законах гидродинамики, т.е. учения о движении жидкости в трубках.


Законы гидродинамики приложимы к системе кровообращения только в известных пределах и только с приблизительной точностью. Гемодинамика – это раздел физиологии о физических принципах, лежащих в основе движения крови по сосудам. Движущей силой кровотока является разница давления между отдельными участками сосудистого русла. кровь течет от области с бόльшим давлением к области с меньшим давлением. Этот градиентдавления служит источником силы, преодолевающей гидродинамическое сопротивление. Гидродинамическое соп­ротивление зависит от размеров сосудов и вязкости крови.

Основные гемодинамические показатели .

1. Объемная скорость движения крови. Кровоток, т.е. объем крови, проходящей за единицу времени через кровеносные сосуды в каком-нибудь отделе кровеносного русла, равен отношению разности средних давлений в артериальной и венозной частях этого отдела (или в любых других частях) к гидродинамическому сопротивлению. Объемная скорость кровотока отражает кровоснабжение какого-либо органа или ткани.

В гемодинамике этому гидродинамическому показателю соответствует объемная скорость крови, т.е. количество крови, протекающее через кровеносную систему в единицу времени, другими словами — минутный объем кровотока. Поскольку кровеносная система замкнутая, то через любое поперечное сечение ее в единицу времени проходит одно и то же количество крови. Кровеносная система состоит из системы ветвящихся сосудов, поэтому суммарный просвет растет, хотя просвет каждого разветвления постепенно уменьшается. Через аорту, также как через все артерии, все капилляры, все вены в минуту проходит один и тот же объем крови.


2. Второй гемодинамический показатель — линейная скорость движения крови .

Вы знаете, что скорость истечения жидкости прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна сопротивлению. Следовательно, в трубках различного диаметра скорость течения крови тем больше, чем меньше сечение трубки. В кровеносной системе самым узким местом является аорта, наиболее широким капилляры (напомним, что мы имеем дело с суммарным просветом сосудов). Соответственно этому кровь в аорте движется гораздо быстрее — 500 мм/сек, чем в капиллярах — 0,5 мм/сек. В венах линейная скорость кровотока снова возрастает, так как при слиянии вен друг с другом суммарный просвет кровяного русла суживается. В полых венах линейная скорость кровотока достигает половины скорости в аорте (рис. ).

Линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Результирующая всех линейных скоростей в различных частях сосудистой системы выражается временем кругооборота крови . Она у здорового человека в покое равна 20 секундам. Это значит, что одна и та же частица крови проходит через сердце каждую минуту 3 раза. При напряженной мышечной работе время кругооборота крови может уменьшаться до 9 секунд.


3. Сопротивление сосудистой системы — третий гемодинамический показатель. Протекая по трубке, жидкость преодолевает сопротивление, которое возникает вследствие внутреннего трения частиц жидкости между собой и о стенку трубки. Это трение будет тем больше, чем больше вязкость жидкости, чем уже ее диаметр и чем больше скорость течения.

Под вязкостью обычно понимают внутреннее трение, т. е. силы, влияющие на течение жидкости.

Однако следует учитывать, что существует механизм, препятствующий значительному повышению сопротивления в капиллярах. Он обусловлен тем, что в наиболее мелких сосудах (диаметром меньше 1 мм), эритроциты выстраиваются в так называемые монетные столбики и по­добно змее двигаются по капилляру в оболочке из плазмы, почти не контактируя со стенками капилляра. В результате этого условия кровотока улучшаются, и этот механизм частично препятст­вует значительному повышению сопротивления.

Гидродинамическое сопротивление зависит и от размеров сосудов от их длины и поперечного сечения. В суммарном виде уравнение, описывающее сосудистое сопротивление представляет следующее (формула Пуазейля):

R = 8ŋL/πr 4

где ŋ — вязкость, L — длина, π = 3,14 (число пи), r — радиус сосуда.


Кровеносные сосуды оказывают значительное сопротивление току крови, и сердцу приходится большую часть своей работы тратить на преодоление этого сопротивления. Основное сопротивление сосудистой системы сосредоточено в той ее части, где происходит разветвление артериальных стволов на мельчайшие сосуды. Однако максимальное сопротивление представляют самые мельчайшие артериолы. Причина заключается в том, что артериолы, имея почти такой же диаметр, как и капилляры, в общем длиннее и скорость течения крови в них выше. При этом величина внутреннего трения возрастает. Кроме того, артериолы способны к спазмированию. Общее сопротивление сосудистой системы все время увеличивается по мере удаления от основания аорты.

Давление крови в сосудах. Это — четвертый, и самый важный гемодинамический показатель, так как его легко измерить.

Если ввести в крупную артерию животного датчик манометра, то прибор обнаружит давление, колеблющееся в ритме сердечных сокращений около средней величины, равной примерно 100 мм рт ст. Существующее внутри сосудов давление создается работой сердца, нагнетающего кровь в артериальную систему в период систолы. Однако, и во время диастолы, когда сердце расслаблено и работы не производит, давление в артериях не падает до нуля, а лишь немного западает, сменяясь новым подъемом во время следующей систолы. Таким образом, давление обеспечивает непрерывный ток крови, несмотря на прерывистую работу сердца. Причина — в эластичности артерий.


Величина артериального давления определяется двумя факторами: количество крови, нагнетаемой сердцем, и сопротивлением, существующим в системе:

Ясно, что кривая распределения давления в сосудистой системе должна явиться зеркальным отражением кривой сопротивления. Так, в подключичной артерии собаки Р = 123 мм рт. ст. в плечевой — 118 мм, в капиллярах мышц 10 мм, лицевой вене 5 мм, яремной — 0,4 мм, в верхней полой вене -2,8 мм рт ст.

Среди этих данных обращает на себя внимание отрицательная величина давления в верхней полой вене. Она означает, что в непосредственно прилегающих к предсердию крупных венозных стволах давление меньше атмосферного. Создается оно присасывающим действием грудной клетки и самого сердца во время диастолы и способствует движению крови к сердцу.

Основные принципы гемодинамики

Другое с раздела: ▼

Гемодинамические показатели

Учение о движении крови в сосудах основывается на законах гидродинамики-учение о движении жидкостей. Движение жидкости по трубам зависит: а) от давления в начале и конце трубы б) от сопротивления в этой трубе. Первый из этих факторов способствует, а второй — препятствует движению жидкости. Количество жидкости, текущей трубой, прямо пропорциональна разности давления в начале и в конце ее и обратно пропорциональна сопротивлению.


В системе кровообращения объем крови, которая течет сосудами, тоже зависит от величины давления в начале системы сосудов (в аорте — Р1) и в конце (в венах, впадающих в сердце, — Р2), а также от сопротивления сосудов.

Объем крови, текущей через каждый отдел сосудистого русла в единицу времени, одинаковый. Это означает, что за 1 мин через аорту, или легочные артерии, или суммарный поперечное сечение, проведенное на любом уровне всех артерий, капилляров, вен, протекает одинаковое количество крови. Это и есть МОК. Объем крови, текущей через сосуды, выражают в миллилитрах за 1 мин.

Сопротивление сосуда зависит, согласно формуле Пуазейля, от длины сосуда (l), вязкости крови (n) и радиуса сосуда (r).

Согласно уравнению, максимальное сопротивление движению крови должен быть в тончайших кровеносных сосудах — артериолах и капиллярах, а именно: около 50% общего периферического сопротивления приходится на артериолы и 25% на капилляры. Меньшее сопротивление в капиллярах объясняется тем, что они намного короче артериол.

На сопротивление влияет также вязкость крови, которая определяется прежде форменными элементами и в меньшей степени белками. У человека она составляет «С-5. Форменные элементы локализуются у стенок сосудов, перемещаются вследствие трения между собой и стенкой с меньшей скоростью, чем те, которые концентрируются в центре. Они и играют определенную роль в развитии сопротивления и давления крови.

Гидродинамическое сопротивление всей сосудистой системы непосредственно измерить невозможно. Однако его легко можно вычислить по формуле, помня, что P1 в аорте составляет 100 мм рт. ст. (13,3 кПа), а Р2 в полых венах — около 0.

Основные принципы гемодинамики. Классификация сосудов

Гемодинамика — раздел науки, изучающий механизмы дви­жения крови в сердечно-сосудистой системе. Он является частью гидродинамики раздела физики, изучающего движение жидкостей.

Согласно законам гидродинамики, количество жидкости (Q), про­текающее через любую трубу, прямо пропорционально разности давлений в начале (Р1) и в конце (P2) трубы и обратно пропорци­онально сопротивлению (P2) току жидкости:

Q=(P1-P2)/R

Если применить это уравнение к сосудистой системе, то следует иметь в виду, что давление в конце данной системы, т. е. в месте впадения полых вен в сердце, близко к нулю. В этом случае уравнение можно записать так:

Q=P/R

где Q — количество крови, изгнанное сердцем в минуту; Р — величина среднего давления в аорте, R — величина сосудистого сопротивления.

Из этого уравнения следует, что Р = Q*R, т. е. давление (Р) в устье аорты прямо пропорционально объему крови, выбрасываемому сердцем в артерии в минуту (Q) и величине периферического со­противления (R). Давление в аорте (P) и минутный объем крови (Q) можно измерить непосредственно. Зная эти величины, вычис­ляют периферическое сопротивление — важнейший показатель со­стояния сосудистой системы.

Периферическое сопротивление сосудистой системы складывается из множества отдельных сопротивлений каждого сосуда. Любой из таких сосудов можно уподобить трубке, сопротивление которой (R) определяется по формуле Пуазейля:

R=8lη/πr4

где l — длина трубки; η— вязкость протекающей в ней жидкости; π— отношение окружности к диаметру; r— радиус трубки.

Сосудистая система состоит из множества отдельных трубок, соединенных параллельно и последовательно. При последовательном соединении трубок их суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений каждой трубки:

R=R1+R2+R3+. +Rn

При параллельном соединении трубок их суммарное сопротив­ление вычисляют по формуле:

R=1/(1/R1+1/R2+1/R3+. +1/Rn)

Точно определить сопротивление сосудов по этим формулам невозможно, так как геометрия сосудов изменяется вследствие со­кращения сосудистых мышц. Вязкость крови также не является величиной постоянной. Например, если кровь протекает через сосуды диаметром меньше 1 мм, вязкость крови значительно уменьшается. Чем меньше диаметр сосуда, тем меньше вязкость протекающей в нем крови. Это связано с тем, что в крови наряду с плазмой имеются форменные элементы, которые располагаются в центре потока. При­стеночный слой представляет собой плазму, вязкость которой на­много меньше вязкости цельной крови. Чем тоньше сосуд, тем большую часть площади его поперечного сечения занимает слой с минимальной вязкостью, что уменьшает общую величину вязкости крови. Теоретический расчет сопротивления капилляров невозмо­жен, так как в норме открыта только часть капиллярного русла, остальные капилляры являются резервными и открываются по мере усиления обмена веществ в тканях.

Из приведенных уравнений видно, что наибольшей величиной сопротивления должен обладать капилляр, диаметр которого 5— 7 мкм. Однако вследствие того что огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть, по которой осуществляется ток крови, параллельно, их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол.

Основное сопротивление току крови возникает в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами.

Артериолы представляют собой тонкие сосуды (диаметром 15— 70 мкм). Стенка этих сосудов содержит толстый слой циркулярно расположенных гладких мышечных клеток, при сокращении кото­рого просвет сосуда может значительно уменьшаться. При этом резко повышается сопротивление артериол. Изменение сопротивле­ния артериол меняет уровень давления крови в артериях. В случае увеличения сопротивления артериол отток крови из артерий умень­шается и давление в них повышается. Падение тонуса артериол увеличивает отток крови из артерий, что приводит к уменьшению артериального давления. Наибольшим сопротивлением среди всех участков сосудистой системы обладают именно артериолы, поэтому изменение их просвета является главным регулятором уровня общего артериального давления. Артериолы — «краны сердечно-сосудистой системы» (И. М. Сеченов). Открытие этих «кранов» увеличивает отток крови в капилляры соответствующей области, улучшая местное кровообращение, а закрытие резко ухудшает кровообращение данной сосудистой зоны.

Итак, артериолы играют двоякую роль: участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления и в регуляции величины местного кровотока через тот или иной орган или ткань. Величина органного кровотока соответствует потребности органа в кислороде и питательных веществах, определяемой уровнем рабочей активности органа.

В работающем органе тонус артериол уменьшается, что обеспечи­вает повышение притока крови. Чтобы общее артериальное давление при этом не снизилось в других (неработающих) органах, тонус артериол повышается. Суммарная величина общего периферического со­противления и общий уровень артериального давления остаются при­мерно постоянными, несмотря на непрерывное перераспределение крови между работающими и неработающими органами.

О сопротивлении в различных сосудах можно судить по разности давления крови в начале и в конце сосуда: чем выше сопротивление току крови, тем большая сила затрачивается на ее продвижение по сосуду и, следовательно, тем значительнее падение давления на протяжении данного сосуда. Как показывают прямые измерения давления крови в разных сосудах, давление на протяжении крупных и средних артерий падает всего на 10%, а в артериолах и капил­лярах — на 85%. Это означает, что 10% энергии, затрачиваемой желудочками на изгнание крови, расходуется на продвижение крови в крупных и средних артериях, а 85% — на продвижение крови в артериолах и капиллярах.

Зная объемную скорость кровотока (количество крови, протека­ющее через поперечное сечение сосуда), измеряемую в миллилитрах в секунду, можно рассчитать линейную скорость кровотока, которая выражается в сантиметрах в секунду. Линейная скорость (V) отра­жает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной (Q), деленной на площадь сечения кровеносного сосуда:

V=Q/πr2

Линейная скорость, вычисленная по этой формуле, есть средняя скорость. В действительности линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока (вдоль продольной оси сосуда) и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.

Объем крови, протекающей в 1 мин через аорту или полые вены и через легочную артерию или легочные вены, одинаков. Отток крови от сердца соответствует ее притоку. Из этого следует, что объем крови, протекший в 1 мин через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, оди­наков. При постоянном объеме крови, протекающей через любое общее сечение сосудистой системы, линейная скорость кровотока не может быть постоянной. Она зависит от общей ширины данного отдела сосудистого русла. Это следует из уравнения, выражающего соотношение линейной и объемной скорости: чем больше общая площадь сечения сосудов, тем меньше линейная скорость кровотока. В кровеносной системе самым узким местом является аорта. При разветвлении артерий, несмотря на то, что каждая ветвь сосуда уже той, от которой она произошла, наблюдается увеличение сум­марного русла, так как сумма просветов артериальных ветвей больше просвета разветвившейся артерии. Наибольшее расширение русла отмечается в капиллярной сети: сумма просветов всех капилляров примерно в 500—600 раз больше просвета аорты. Соответственно этому кровь в капиллярах движется в 500—600 раз медленнее, чем в аорте.

В венах линейная скорость кровотока снова возрастает, так как при слиянии вен друг с другом суммарный просвет кровяного русла суживается. В полых венах линейная скорость кровотока достигает половины скорости в аорте.

В связи с тем что кровь выбрасывается сердцем отдельными порциями, кровоток в артериях имеет пульсирующий характер, поэтому линейная и объемная скорости непрерывно меняются: они максимальны в аорте и легочной артерии в момент систолы желу­дочков и уменьшаются во время диастолы. В капиллярах и венах кровоток постоянен, т. е. линейная скорость его постоянна. В пре­вращении пульсирующего кровотока в постоянный имеют значение свойства артериальной стенки.

Непрерывный ток крови по всей сосудистой системе обусловли­вают выраженные упругие свойства аорты и крупных артерий.

В сердечно-сосудистой системе часть кинетической энергии, раз­виваемой сердцем во время систолы, затрачивается на растяжение аорты и отходящих от нее крупных артерий. Последние образуют эластическую, или компрессионную, камеру, в которую поступает значительный объем крови, растягивающий ее; при этом кинетиче­ская энергия, развитая сердцем, переходит в энергию эластического напряжения артериальных стенок. Когда систола заканчивается, растянутые стенки артерий стремятся спасаться и проталкивают кровь в капилляры, поддерживая кровоток во время диастолы.

С позиций функциональной значимости для системы кровообра­щения сосуды подразделяются на следующие группы:

1.     Упруго-растяжимые — аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями — в малом круге, т. е. сосуды эластического типа.

2.     Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) — артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры, т. е. сосуды с хорошо выраженным мышечным слоем.

3.     Обменные  (капилляры)   — сосуды, обеспечивающие обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью.

4.     Шунтирующие (артериовенозные анастомозы) — сосуды, обес­печивающие «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры.

5.     Емкостные —  вены,  обладающие  высокой  растяжимостью. Благодаря этому в венах содержится 75—80% крови.

Процессы, протекающие в последовательно соединенных сосудах, обеспечивающие циркуляцию (кругооборот) крови, называют сис­темной гемодинамикой. Процессы, протекающие в параллельно подключенных к аорте и полым венам сосудистых руслах, обеспе­чивая кровоснабжение органов, называют регионарной, или орган­ной, гемодинамикой.

Источник: heal-cardio.ru

Типы гемодинамики

  • Гиперкинетический тип гемодинамики — общее периферическое сосудистое сопротивление менее 2500 динсм*с и сердечный индекс свыше 4,2 л/мин/м2.
  • Эукинетический тип гемодинамики – сердечный индекс — 2,5-4,2 л/мин/м2 и общее периферическое сосудистое сопротивление в пределах 1500-2000 дин*см 5 ·с’.
  • Гипокинетический тип гемодинамики — снижение сердечного индекса менее 2,0 л/мин/м2 на фоне повышения общего периферического сосудистого сопротивления, величина которого может достигать 5000 дин*см 5 с при артериальной гипертензии.

В связи с тем, что сердце выбрасывает кровь отдельными порциями, кровоток в артериях имеет пульсирующий характер, поэтому объемная и линейная скорость кровотока постоянно меняются, что соответствует нормальной гемодинамике сердца: они максимальны в легочной артерии и аорте в момент систолы желудочков и снижаются в диастолу. В капиллярах и венах кровоток постоянен, то есть линейная скорость его постоянна. На преобразование пульсирующего кровотока в постоянный влияют свойства артериальной стенки. Нарушение гемодинамики встречается при многих патологических состояниях, поэтому данный параметр должен оцениваться клиницистами в своей повседневной практике. Гемодинамика сердца или кардиогемодинамика достаточно точно оценивается методами эхокардиографии.


^Наверх

Источник: vetconsultplus.ru

Что такое гемодинамика сердца?

Все знают, что сердце служит «мотором» для перекачивания крови в организме. Малый и большой круги кровообращения изучают в школьном курсе биологии. В правую половину сердца поступает кровь из легких, а в левый желудочек – через внутреннюю перегородку из правого; а оттуда в аорту.

Постоянное передвижение крови из областей с высоким давлением в области с низким называется в физиологии гемодинамикой. Рассмотрим очень подробно гемодинамику сердца, общую характеристику показателей и распространенные нарушения.

Если сосуды не повреждены, кровь свободно движется, и в самой анатомии сердца нет аномалий, то врачи говорят, что показатели гемодинамики в норме. Но какая это норма?

При нормальной гемодинамике объемная скорость кровотока не выходит за определенные рамки. Частота сердечных сокращений также без причины особо не увеличивается. Исследуется кардиодинамика с помощью обычной эхокардиографии. Но заподозрить нарушения можно и при аускультации на приеме у обычного терапевта.

Кровь не должна быть сгущенной для нормального ее продвижения по сосудам. А давление – и артериальное, и венозное – тоже должно находиться в пределах норм. Вообще показателей довольно много. Но рассмотрим самые важные для нормальной работы сердца нюансы.

Гемодинамические показатели

Разберем «по запчастям» гемодинамику сердца. Основной показатель гемодинамики — это объем крови, который протекает за 1 минуту через вены или артерии. Этот объем крови за единицу времени должен быть одним и тем же – как в аорте, самой крупной артерии, так и в мелких ветвящихся сосудах. Обусловлено это замкнутостью системы кровообращения.

Второй важный показатель — сопротивление сосудов. Кровь, как и любая жидкость, проходя по сосудам, из-за трения об стенки испытывает какое-то сопротивление. Причем чем дальше от аорты находятся сосуды, тем большее сопротивление приходится преодолевать току крови.

Следующий показатель — линейная скорость движения крови, то есть передвижения кровяных частиц вдоль сосуда. Измеряется в см за 1 с. Величина обратно пропорциональна площади сечения русла кровотока и прямо пропорциональна объемной скорости крови. В капиллярах скорость очень низкая, тогда как в главных артериях она выше, а самая высокая – в аорте. В этой главной магистрали линейная скорость достигает 50 см в минуту.

Давление в сосудах. Давление создается чередованием систолы — фазы сокращения сердечной мышцы, и диастолы – фазы расслабления. Нормы давления всем известны: это 120 на 80 мм рт. столба в идеале. Однако допустимо отклонение в любую сторону на 10-15 мм рт. ст.

Такова гемодинамика сердца. Физиология всех аномальных процессов в сердце очень интересна и требует особого рассмотрения.

Виды гемодинамики

Как врачи ориентируются в показателях? Что считать нормой, а что отклонением? Различают три основных типа гемодинамики сердца, которые отображают отклонение от общей нормы сердечного выброса в 2,5-4,2 л/мин/м2 и сопротивления сосудов — 1500-2000 дин/сек/см5.

  1. Эукинетический тип гемодинамики – когда показатели соответствуют норме.
  2. Гипокинетический тип – оба значения ниже установленных.
  3. Гиперкинетический – показатели выше.

Гемодинамика взаимосвязана с нервной системой и легкими. Нарушения при пороках сердца сильно изменяют гемодинамику. Как именно, обязательно рассмотрим.

Управление гемодинамикой

Нужно знать, что врачи умеют управлять всеми показателями гемодинамики. Работа сердца – это физический процесс, целиком подчиняющийся физическим законам, на которые можно влиять опосредствованно. Гемодинамика зависит от сердечного выброса и общего сопротивления сосудов.

Нормальные показатели сердечного выброса – от 5 до 7 л/мин. Сердечный выброс (или СВ) имеет корреляцию с тем объемом крови, который наполняет сердечные камеры.

При гиповолемии (то есть при уменьшении всего объема крови, циркулирующей в сосудах) необходимо повысить тонус вен и назначить инфузионную терапию. Это процедуры, при который пациенту клиники вливают внутривенно лечебную жидкость с целью нормализации водно-электролитного баланса.

Если наполнение сердечных камер чрезмерное, и вследствие этого наблюдается отек легких, тогда инфузионную терапию нельзя назначать.

Вязкость крови и гемодинамика

Повышение вязкости крови приводит к замедлению ее тока по сосудам. Ток бывает линейным и турбулентным.

Турбулентное течение характерно для тех участков, где есть бифуркации (раздвоения) – область аорты и большие магистральные сосуды. В других зонах такой процесс оказывает крайне неблагоприятное воздействие на всю гемодинамику, потому как увеличивает нагрузку на сердце. Поэтому излишнюю вязкость крови нужно контролировать.

На этот показатель оказывает существенное влияние скорость течения крови по сосудам, температура тела человека, диаметр просвета в сосудах и ежедневный рацион. Любители жирной пищи имеют по обыкновению повышенную вязкость. Нормальным показателем считается значение от 3 до 4 единиц.

Вязкость возрастает при высоком уровне фибриногена в крови и при чрезмерном содержании гемоглобина. Понижается это значение при вегетарианской диете. Если вязкость крови не увеличена, нет особых пороков клапанов, то беспокоиться не о чем, и гемодинамика сердца в норме.

Кардиомиопатия и гемодинамика

Функция сердца — это перекачивание крови, наполненной кислородом. Это во-первых. А во-вторых – контроль водно-электролитного баланса в организме. В случае кардиомиопатии сердце увеличивается в объеме, его стенки утолщаются, сердечный выброс становится меньше нормы. Если вовремя не провести операцию, человек может внезапно скончаться.

При кардиомиопатии у человека значительно нарушена гемодинамика сердца. Физиология сердца – это стройная система, если выброс крови уменьшается или увеличивается, человек уже чувствует себя плохо.

Вызвано это может быть многими проблемами в сердечно-сосудистой системе. То ли это инфекция, то ли аутоиммунное заболевание. Врачу придется разобраться, что именно служит причиной.

При нарушении гемодинамики вследствие кардиомиопатии у больного наблюдаются все симптомы сердечной недостаточности — это одышка, усталость, сбитый сердечный ритм.

Что такое фракция выброса?

Нарушения гемодинамики отражает такой показатель, как фракция выброса. Это индекс, который отражает соотношение двух значений. Первое – объем крови, поступающей в аорту, и второе — диастолический объем крови, то есть наполнение желудочков во время диастолы — расслабления сердечной мышцы.

Дело в том что при низком показателе фракции выброса (это ниже 45 % от нормы) все органы сильно страдают от недостатка кислорода. При падении показателя ниже 35 % начинаются уже необратимые изменения в работе сердечной мышцы, провоцирующие скорую смерть пациента. Исследовать сердце можно путем прохождения УЗИ или эхокардиограммы.

Недостаточность митрального клапана

Значение клапанного аппарата сердца для гемодинамики неоценимо. Любые функциональные или органические нарушения митрального клапана приводят к изменению работы всей сердечно-сосудистой системы.

Митральный клапан расположен между левым предсердием и левым желудочком. Когда он закрывается не полностью, кровь может поступать в обратном направлении — снова в предсердие. А должна направляться из левого желудочка в аорту, начиная новый большой круг кровообращения. Это явление называется регургитацией крови. Возникает перегрузка левого желудочка непредвиденно большим объемом крови, что грозит дилатацией и гипертрофией левого желудочка.

Гипертрофия – это увеличение сердечной мышцы. При этом свободного пространства в камере сердца остается мало. Кровь плохо прокачивается, и, следовательно, человек будет испытывать дыхательную недостаточность.

На этом фоне возникает оттек легких, усиленное сердцебиение и изредка кровохарканье. Врачи понимают, что функциональная недостаточность клапана не является пороком сердца; такой диагноз поставить нельзя. Но проблемы со здоровьем будут такие же, как и при наличии серьезного стеноза клапана.

Во время прослушивания врач может заметить посторонние шумы в сердцебиении. Этот шум возникает, когда происходит обратный ток крови в желудочку, и он называется систолическим.

Нарушения в работе аортального клапана. Последствия

Наиболее распространены такие проблемы с сердцем, как аортальный стеноз и аортальная недостаточность. Кровь из аорты при нормальной физиологии клапана заполняет кровеносное русло и питает все органы. При недостаточности клапана, то есть когда он не полностью закрывается из-за каких-нибудь дефектов, наблюдаются значительные нарушения гемодинамики.

Если обнаружены аортальные пороки сердца, гемодинамика изменяется следующим образом:

  1. Нарушение заполнения кровью артериального русла.
  2. Нарушение перфузии.
  3. Сердечная декомпенсация.
  4. Гипертрофия левого желудочка из-за увеличения давления в левой части сердца.

Также изменения происходят и при стенозе клапана. Стеноз устья аорты ведет к удлинению систолы и увеличению давления внутри левого желудочка.

Вследствие чего возникает недостаточность? Недостаточность иногда возникает в результате инфекционного эндокардита, но в 70 % случаев из-за ревматизма. Весьма редкой причиной служит системная красная волчанка.

Особых признаков длительное время может не наблюдаться. Но с усилением перенагрузки признаки стеноза проявляются все больше.

Какие признаки аортального стеноза? Это частые головокружения и, возможно, обмороки. Человек начинает ощущать специфические боли в грудной клетке. Далее изменения могут коснуться не только сердца, но и печени, и легких.

Трехстворчатый клапан и гемодинамика

Трикускупидальный клапан пропускает порционно кровь из правого предсердия в правый желудочек. Нарушения его работы происходят чрезвычайно редко, обычно когда митральный и аортальный клапаны уже нарушены, левый желудочек значительно гипертрофирован и гемодинамика работы сердца уже расстроена.

Если человек страдает ревматизмом или системной волчанкой, створки клапана часто утолщаются и просвет между ними сужается. Этот процесс называется стенозированием.

При стенозе трехстворчатого клапана наблюдается гипертрофия правого предсердия. Такому пациенту свойственна быстрая утомляемость, дыхательная недостаточность. И если стеноз сочетается с недостаточностью митрального клапана, у человека начинается серьезная тахикардия — увеличение количества сердечных сокращений в минуту.

Операция при стенозе сердца

При стенозе нужно постоянно делать исследования сердца и следить за его состоянием. В тяжелых случаях важно вовремя сделать операцию. Серьезные нарушения в работе сердца, такие как ишемическая болезнь или перенесенный в недалеком прошлом инсульт, исключают возможность проведения операции.

Но если в целом здоровье пациента признается удовлетворительным, операция проводится быстро и беспроблемно, ведь в современной медицине используются малоинвазивные методы хирургии. После проведения замены клапана проходят всякие следы аортального порока сердца. Гемодинамика полностью восстанавливается. Но в послеоперационный период за больным нужен особенный уход.

Компенсаторные реакции

Всегда при сердечной недостаточности, сопровождающей пороки, возникают некоторые компенсаторные реакции, помогающие справляться сердцу с повышенной нагрузкой.

  • Активируется симпатическая нервная система и увеличивается секреция адреналина. При этом частота сокращений возрастает, чтобы удержать сердечный выброс на нормальном уровне.
  • Гипертрофия желудочков — масса миокарда растет в ответ на повышенное давление внутри камер.
  • Увеличение преднагрузки. Когда сердце уже не может справится с венозным возвратом, начинается такая приспособительная реакция, как увеличение размера желудочка.

Если даже это не помогает, увеличивается застой в крови в большом и в малом кругах. Постепенно нарушается гемодинамика сердца, показатели значительно отличаются от нормальных. Затем экстракардиальные механизмы компенсации перестают помогать, начинаются боли в области груди, наблюдается сбитый ритм, головокружение и снижение работоспособности.

Врожденные и приобретенные пороки сердца

Другие пороки сердца можно обнаружить на УЗИ еще в период беременности. Если ребенок родится с уже нарушенными створками в сердце — это называется врожденный порок сердца. Гемодинамика в таких случаях очень быстро разбалансируется. Например, с дефектами межпредсердной или межжелудочковой перегородки связано очень много детских проблем.

Гемодинамика сердца, морфология и физиология всего снабжающего кровью организм аппарата будет быстро ухудшаться, быстрее, чем в случае приобретенного порока. И ранее дети с таким диагнозом долго не жили. Однако сейчас любой порок можно исправить благодаря протезированию клапанов.

Приобретенные пороки развиваются вследствие обычного старения организма, особенно в среднем и пожилом возрасте сердце «устает» очень быстро. У многих после 60 лет наблюдаются какие-либо нарушения гемодинамики, даже если особых пороков нет.

Виды врожденных пороков сердца. Гемодинамика

В кардиохирургии различают 3 основных типа пороков, каждый из которых по-своему влияет на гемодинамику. Посмотрим.

  • Пороки бледного типа с артериовенозным шунтом. К ним относят: открытый артериальный проток и дефекты межпредсердной перегородки.
  • Пороки синего типа. Это триада Фалло, транспозиция магистральных сосудов и другие сходные по типу.
  • ВПС без сброса крови, но с имеющимися преградами на пути тока крови. К этому типу относят различные по тяжести стенозы аорты или легочных путей.

При пороках, связанных с увеличением тока крови в малом круге, будет наблюдаться гипертензия, при обедненном кровотоке – гипоксемия. Если обнаружен порок бледного типа, наблюдается выраженная гиповолемия.

Одним из самых распространенных пороков является незаращение аортального клапана. Что это? У новорожденных, которые во внутриутробном периоде развития совершено не дышат легкими, между аортальным и венозным сосудом есть проток. Он должен зарасти с первым вдохом. Но если этого не происходит, у ребенка будет тяжелый врожденный порок. При таком физиологическом дефекте новорожденный быстро слабеет, иногда синеет и задыхается, так как органам, и в первую очередь мозгу, не хватает кислорода.

Во многих случаях просветы в сердечной мышце зарастают сами со временем. Но чаще всего новорожденному делают операцию. За ребенком нужно внимательно следить в это время.

Профилактика пороков сердца

Как предотвратить развитие пороков сердца в пожилом возрасте? Для этого нужно заботиться о здоровье сердца еще в молодом возрасте, избавиться от такой плохой привычки, как курение. Нужно начать закаливание и пробежки по утрам. Давно известно, что физические тренировки укрепляют сердечную мышцу и позволяют продлить здоровье этого органа.

Некоторые инфекции могут приводить к воспалению — эндокардиту. Поэтому такие заболевания, как ангина, воспаление легких, нужно лечить сразу же, пока они не привели к осложнениям на сердце.

Выводы

Что такое нарушение гемодинамики при пороках сердца? Это изменение основных показателей, таких как сердечный выброс, кровяное давление и скорость движения крови. Когда по какой-то причине сердцу становится тяжело выполнять свои функции, оно запускает компенсаторные механизмы, такие как учащение ЧСС (частоты сердечных сокращений) и утолщение стенок миокарда.

Если ребенок рождается с аортальным пороком, то с высокой долей вероятности без оперативного вмешательства он не проживет и года без операции, так как все показатели сердечной динамики резко ухудшаются. Гемодинамика пороков сердца у детей может восстановиться, если аортальный проток или другое отверстие в сердце зарастет само. Тогда не придется оперировать и подвергать ребенка риску. Однако не стоит пускать ситуацию на самотек. Важен постоянный контроль работы сердца в таких случаях.

Источник: FB.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.