Co to jest obciążenie mięśnia sercowego?
Afterload można traktować jako „obciążenie”, na które serce musi wyrzucać krew. W prostych słowach obciążenie lewej komory jest ściśle związane z ciśnieniem aorty. Aby docenić obciążenie poszczególnych włókien mięśniowych, obciążenie wtórne jest często wyrażane jako naprężenie ściany komory (σ), gdzie
(P, ciśnienie komorowe; r, promień Komory; h, grubość ściany).,
ta zależność jest podobna do prawa LaPlace ' a, które mówi, że napięcie ściany (T) jest proporcjonalne do ciśnienia (P) razy promień (r) dla cienkościennych kul lub cylindrów. Dlatego naprężenie ściany jest napięciem ściany podzielonym przez grubość ściany. Dokładne równanie zależy od kształtu komory serca, który zmienia się podczas cyklu serca, dlatego czasami przyjmuje się pojedynczą zależność geometryczną. Z tego powodu powyższa zależność jest wyrażona jako proporcjonalność, aby podkreślić, w jaki sposób ciśnienie, Promień i grubość ścianki przyczyniają się do obciążenia końcowego.,
ciśnienie, które wytwarza komora podczas wyrzutu skurczowego jest bardzo blisko ciśnienia aorty, chyba że zwężenie aorty jest obecny, w którym to przypadku ciśnienie lewej komory podczas wyrzutu może być znacznie większa niż ciśnienie aorty. Przy danym ciśnieniu śródkomorowym zwiększa się naprężenie ściany, a tym samym obciążenie pooperacyjne przez zwiększenie wewnątrzkomórkowego promienia (rozszerzenie komór). Przerostowa komora, która ma zagęszczoną ścianę, ma mniejsze naprężenia ścian i zmniejszone obciążenie wtórne., Przerost, dlatego może być uważany za mechanizm, który pozwala więcej równoległych włókien mięśniowych (w rzeczywistości, jednostki sarcomere) do udziału w napięciu ściany, które jest określone w give ciśnienia i promień. Im grubsza ściana, tym mniejsze napięcie doświadczane przez każdą jednostkę sarcomere.
po obciążeniu wzrasta, gdy wzrasta ciśnienie aorty i ogólnoustrojowy opór naczyniowy, zwężenie zastawki aorty i rozszerzenie komór. Gdy zwiększa się obciążenie afterload, następuje wzrost objętości skurczowej końca i zmniejszenie objętości udaru.,
jak obciążenie Afterload wpływa na objętość udaru i napięcie wstępne
jak pokazano na rysunku, wzrost obciążenia afterload przesuwa krzywą Franka-Szpaka w dół i w prawo (z punktu A do B), co zmniejsza objętość udaru (SV) i jednocześnie zwiększa ciśnienie rozkurczowe końca lewej komory (LVEDP). Podstawą tego jest zależność siła-prędkość dla miocytów sercowych. Krótko, wzrost obciążenia wtórnego zmniejsza prędkość skracania włókien., Ponieważ okres czasu dostępnego na wyrzut jest skończony (~200 msec), spadek prędkości skracania włókien zmniejsza szybkość wyrzutu objętości, tak że więcej krwi pozostaje w komorze na końcu skurczu (zwiększona objętość skurczu końcowego). Natomiast spadek obciążenia wtórnego przesuwa krzywą Franka-Szpaka w górę i w lewo (od A do C), co zwiększa SV i jednocześnie zmniejsza LVEDP.
załadowanie samo w sobie nie zmienia obciążenia wstępnego; jednak Ładowanie wstępne zmienia się wtórnie do zmian w obciążeniu wtórnym., Zwiększenie obciążenia po udarze nie tylko zmniejsza objętość udaru, ale także zwiększa ciśnienie rozkurczowe lewej komory (lvedp) (tj. zwiększa napięcie wstępne). Dzieje się tak, ponieważ wzrost objętości końcowej skurczowej (objętość resztkowa pozostała w komorze po wyrzuceniu) dodaje się do powrotu żylnego do komory, a to zwiększa objętość końcową rozkurczową. Ten wzrost napięcia wstępnego aktywuje mechanizm Franka-Szpaka, aby częściowo zrekompensować zmniejszenie objętości skoku spowodowane zwiększeniem obciążenia wtórnego.,
interakcja między obciążeniem wstępnym a obciążeniem wstępnym jest wykorzystywana w leczeniu niewydolności serca, w której leki rozszerzające naczynia krwionośne są stosowane w celu zwiększenia objętości udaru poprzez zmniejszenie ciśnienia tętniczego (obciążenia wtórnego), a jednocześnie zmniejszenie napięcia wstępnego Komory. Można to zilustrować widząc, jak zmienia się objętość komór w odpowiedzi na spadek ciśnienia tętniczego w ciągu kilku uderzeń serca(patrz rysunek). W tym przykładzie początkowa objętość końca rozkurczowego (EDV) wynosi 140 mL, a objętość końca skurczowego (ESV) 80 mL., Gdy ciśnienie tętnicze jest zmniejszona, komora może wyrzucać krew szybciej, co zwiększa objętość udaru (różnica między EDV i ESV), a tym samym zmniejsza ESV. Ponieważ mniej krwi pozostaje w komorze po skurczu, komora nie wypełnia się do tego samego EDV znalezione przed zmniejszeniem obciążenia afterload. Dlatego w pewnym sensie EDV (preload) jest „ciągnięty” wtórnie i zmniejszany wraz ze zmniejszaniem się ESV. Objętość udaru zwiększa się ogólnie, ponieważ zmniejszenie EDV jest mniejsze niż zmniejszenie ESV.,
wpływ obciążenia komór ESV i EDV można zilustrować za pomocą pętli ciśnienie-objętość (patrz rysunek). Jeśli afterload jest zmniejszona przez zmniejszenie ciśnienia tętniczego, jak w przykładzie omówionym powyżej, komora musi generować mniejsze ciśnienie, zanim otworzy się zastawka aortalna. Prędkość wyrzutu po otwarciu zaworu jest zwiększona, ponieważ zmniejszone obciążenie po zwiększa prędkość skracania włókien serca, jak opisano w relacji siła-prędkość., Większa ilość krwi jest wyrzucana (zwiększona objętość udaru), co zmniejsza ESV komorowe, jak pokazano w pętli ciśnienie-objętość. Ponieważ objętość skurczowa jest zmniejszona, do powrotu żylnego dodaje się mniej krwi w komorze, co zmniejsza EDV. Zwykle, w końcowym stanie stacjonarnym (po kilku uderzeniach), zmniejszenie EDV jest mniejsze niż zmniejszenie ESV, tak że różnica między nimi, objętość skoku, jest zwiększona (tj. szerokość pętli ciśnienie-objętość jest zwiększona).,
ważne jest, aby pamiętać, że zmiany spowodowane zmienionym obciążeniem wtórnym są modyfikowane Ostro przez odruchy baroreceptorowe, które zmieniają częstość akcji serca i inotropię, z których oba modyfikują zmiany w EDV, ESV i objętości udaru zainicjowanej przez zmianę obciążenia wtórnego. Na przykład, nagle zmniejszenie afterload przez zmniejszenie ciśnienia tętniczego doprowadzi do odruchowego wzrostu tętna i inotropii. Zwiększona częstość akcji serca, poprzez skrócenie czasu napełniania, spowoduje dalszy spadek EDV i ma tendencję do łagodzenia wzrostu objętości udaru spowodowanego zmniejszeniem obciążenia wtórnego., Zwiększona inotropia ma tendencję do dalszego zmniejszania ESV, dalszego zwiększania SV i dalszego zmniejszania EDV. Ostateczna odpowiedź w stanie ustalonym będzie określona sumą indywidualnych, ale współzależnych odpowiedzi.