Конечный систолический объем (КСО). Конечная систолическая ригидность

Фракция выброса сердца

Предложив использовать метод УЗИ для визуализации органов человека в 1950-х годах, Инге Элдер не ошибся. Сегодня этот метод играет важную и иногда ключевую роль в диагностике заболеваний сердца. Поговорим о расшифровке его показателей.

1 Важный метод диагностики

Исследование сердца ультразвуком

Эхокардиографическое исследование сердечно-сосудистой системы является очень важным и к тому же достаточно доступным методом диагностики. В ряде случае метод является «золотым стандартом», позволяя верифицировать тот или иной диагноз. Кроме того, метод позволяет выявить скрытую сердечную недостаточность, не проявляющую себя при интенсивных физических нагрузках. Данные об эхокардиографии (нормальных показателях) могут несколько разниться в зависимости от источника. Мы приводим нормы, предложенные Американской ассоциацией эхокардиографии и Европейской ассоциацией кардиоваскулярной визуализации от 2015 года.

2 Фракция выброса

Здоровая фракция выброса крови и патологическая (менее 45%)

Левый желудочек. Норма фракции выброса левого желудочка у мужчин — ≥ 52%, для женщин — ≥ 54%. Кроме фракции выброса ЛЖ, определяется также показатель фракции укорочения ЛЖ, который отображает состояние его насосной (сократительной функции). Норма для фракции укорочения (ФУ) левого желудочка — ≥ 25%.

Низкая фракция выброса левого желудочка может наблюдаться при ревматической болезни сердца, дилатационной кардиомиопатии, миокардите, инфаркте миокарда и других состояниях, приводящих к развитию сердечной недостаточности (слабости сердечной мышцы). Уменьшение ФУ левого желудочка является признаком сердечной недостаточности ЛЖ. ФУ левого желудочка снижается при заболеваниях сердца, которые приводят к сердечной недостаточности — инфаркт миокарда, пороки сердца, миокардит и т.д.

Правый желудочек. Норма фракции выброса для правого желудочка (ПЖ)- ≥ 45%.

3 Размеры камер сердца

Размеры камер сердца — параметр, который определяется для того, чтобы исключить или подтвердить перегрузку предсердий или желудочков.

Левое предсердие. Норма диаметра левого предсердия (ЛП) в мм для мужчин — ≤ 40, для женщин ≤ 38. Увеличение диаметра левого предсердия может свидетельствовать о сердечной недостаточности у пациента. Кроме диаметра ЛП, измеряется также его объем. Норма объема ЛП для мужчин в мм3 составляет ≤ 58, для женщин ≤ 52. Размеры ЛП возрастает при кардиомиопатиях, пороках митрального клапана, аритмиях (нарушениях ритма сердца), врожденных пороках сердца.

Правое предсердие. Для правого предсердия (ПП), как и для левого предсердия, методом ЭхоКГ определяются размеры (диаметр и объем). В норме диаметр ПП составляет ≤ 44 мм. Объем правого предсердия делится на площадь поверхности тела (ППТ). Для мужчин нормальным считается соотношение объем ПП/ППТ ≤ 39 мл/м2, для женщин — ≤33 мл/м2. Размеры правого предсердия могут увеличиваться при недостаточности правых отделов сердца. Легочная гипертензия, тромбоэмболия легочной артерии, хроническая обструктивная болезнь легких и другие заболевания могут стать причиной развития недостаточности правого предсердия.

ЭХО Кардиография (УЗИ сердца)

Левый желудочек. Для желудочков введены свои параметры, касающиеся их размеров. Так как практикующему врачу представляет интерес функциональное состояние желудочков в систолу и диастолу, существуют соответствующие показатели. Основные показатели размеров для ЛЖ:

Диастолический размер в мм (мужчины) — ≤ 58, женщины — ≤ 52;
Диастолический размер/ППТ (мужчины) — ≤ 30 мм/ м2, женщины — ≤ 31 мм/ м2;
Конечный диастолический объем (мужчины) — ≤ 150 мл, женщины — ≤ 106 мл;
Конечный диастолический объем/ППТ (мужчины) — ≤ 74 мл/м2, женщины — ≤61 мл/м2;
Систолический размер в мм (мужчины) — ≤ 40, женщины — ≤ 35;
Конечный систолический объем (мужчины) — ≤ 61мл, женщины — ≤ 42 мл;
Конечный систолический объем/ППТ (мужчины) — ≤ 31 мл/м2, женщины — ≤ 24 мл/м2;

Показатели диастолического и систолического объема и размера могут увеличиваться при заболеваниях миокарда, сердечной недостаточности, а также при врожденных и приобретенных пороках сердца.

Показатели массы миокарда

Масса миокарда ЛЖ может увеличиваться при утолщении его стенок (гипертрофии). Причиной гипертрофии могут быть различные заболевания сердечно-сосудистой системы: артериальная гипертензия, пороки митрального, аортального клапана, гипертрофической кардиомиопатии.

Правый желудочек. Диаметр базальный — ≤ 41 мм;
Конечный диастолический объем (КДО) ПЖ/ППТ (мужчины) ≤ 87 мл/м2, женщины ≤ 74 мл/м2;
Конечный систолический объем (КСО) ПЖ/ППТ (мужчины) — ≤ 44 мл/м2, женщины — 36 мл/м2;
Толщина стенки ПЖ — ≤ 5 мм.

Межжелудочковая перегородка. Толщина МЖП у мужчин в мм — ≤ 10, у женщин — ≤ 9;

4 Клапаны

Для оценки состояния клапанов в эхокардиографии используются такие параметры как площадь клапана и средний градиент давления.

Кровеносные сосуды сердца

Легочная артерия. Диаметр легочной артерии (ЛА) — ≤ 21 мм, время ускорения ЛА — ≥110 мс. Уменьшение просвета сосуда свидетельствует о стенозе или патологическом сужении легочной артерии. Систолическое давление ≤ 30 мм рт.ст., среднее давление — ≤ 20-25 мм рт.ст.; Повышение давления в легочной артерии, превышающие допустимые пределы, свидетельствует о наличии легочной гипертензии.

Нижняя полая вена. Диаметр нижней полой вены (НПВ) — ≤ 21 мм; Увеличение нижней полой вены в диаметре может наблюдаться при значительном увеличении объема правого предсердия (ПП) и ослабления его сократительной функции. Такое состояние может встречаться при сужении правого атриовентрикулярного отверстия и при недостаточности трехстворчатого клапана (ТК).

В других источниках можно найти более подробную информацию об остальных клапанах, крупных сосудах, а также расчетах показателей. Приводим некоторые из них, которых недоставало выше:

Фракция выброса по Симпсону — норма ≥ 45%, по Тейхольцу — ≥ 55%. Метод Симпсона применяется чаще, так как обладает большей точностью. Согласно этому методу вся полость ЛЖ разделяется условно на определенное количество тонких дисков. Оператор ЭхоКГ в конце систолы и диастолы производит измерения. Метод Тейхольца по определению фракции выброса проще, однако при наличии в ЛЖ асинергичных зон полученные данные о фракции выброса являются неточными.
Понятие нормокинеза, гиперкинеза и гипокинеза. Такие показатели оценивается по амплитуде межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЖ. В норме колебания межжелудочковой перегородки (МЖП) находятся в переделах 0,5-0,8 см, для задней стенки ЛЖ — 0,9 — 1,4 см. Если амплитуда движений составляет меньше указанных цифр, говорят о гипокинезе. При отсутствии движений — акинез. Существует понятие и дискинезии — движение стенок с отрицательным знаком. При гиперкинезе показатели превышают нормальные значения. Может также иметь место асинхронное движение стенок ЛЖ, что часто встречается при нарушении внутрижелудочковой проводимости, мерцательной аритмии (МА), искусственном водителе ритма.

Систолическая функция сердца

Основным показателем, характеризующим систолическую функцию сердца, является величина сердечного выброса. Сердечный выброс (или минутный объем крови — МО) — это количество крови, выбрасываемой желудочком в минуту. В норме эта величина варьирует в широких пределах: при необходимости сердечный выброс может увеличиваться в 3–5 раз по сравнению с покоем. Сердечный выброс рассчитывается следующим образом:

где МО — минутный объем крови (сердечный выброс), УО — ударный объем, ЧСС — частота сердечных сокращений.
Помимо величины сердечного выброса (МО), в клинике рассчитывают и другие показатели, часть из которых, по сути, являются производными МО и ЧСС:
· ударный объем (УО) — количество крови, выбрасываемой желудочком в магистральный сосуд при каждом сокращении:

где КДО — конечно-диастолический, а КСО — конечно-систолический объемы желудка;
· фракцию выброса (ФВ) — отношение УО к конечно-диастолическому объему желудочка (в %):

где ФВ — фракция выброса, УО — ударный объем; КДО — конечно-диастолический объем желудочка, КСО — конечно-систолический объем.
Фракция выброса (ФВ) — важнейший интегральный показатель систолической функции сердца, указывающий, какая часть конечно-диастолического объема крови (КДО) выбрасывается из желудочков во время их систолы.
· Сердечный индекс (СИ), который представляет собой отношение МО крови к площади поверхности тела (S, м2). СИ вычисляют по формуле:

При этом площадь поверхности тела (S) определяют по номограмме (рис. 1.28) или рассчитывают по специальной формуле:
· ударный индекс (УИ) — отношение ударного объема к площади поверхности тела (S, м2). УИ вычисляют по формуле:

где S — площадь поверхности тела (м2).
Для адекватной оценки систолической функции сердца необходимо учитывать также:
· конечно-диастолический объем желудочка (КДО);
· конечно-систолический объем желудочка (КСО);
· конечно-диастолическое давление в желудочке (КДД).

Чтобы правильно интерпретировать изменения сердечного выброса и другие гемодинамические показатели в каждом конкретном случае необходимо оценивать все факторы, влияющие на значения этого показателя.

Рис. 1.28. Номограмма для определения площади поверхности тела по росту и массе тела

Величина преднагрузки. Уменьшение диастолического наполнения желудочков и КДО сопровождается падением сердечного выброса и УО. Наоборот, чем больше наполнение желудочков в диастолу (КДО), тем, согласно закону Старлинга, больше сила последующего сокращения и, соответственно, величина УО, МО и т.п. Правда, это последнее положение справедливо только до тех пор, пока сердечная мышца не окажется «перерастянутой», когда дальнейшее увеличение КДО приводит не к увеличению, а к уменьшению силы сокращения и УО.
Величина преднагрузки и КДО желудочков зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются следующие (рис. 1.29).
1. Объем циркулирующей крови (ОЦК). Его уменьшение (при кровопотере, шоке, обезвоживании) закономерно приводит к снижению сердечного выброса, а увеличение (задержка натрия и жидкости в организме, не связанная с сердечной недостаточностью) — к повышению МО.
2. Приток крови к сердцу в большинстве случаев является решающим фактором, определяющим величину КДО желудочков. Увеличение притока крови к правым отделам сердца и, соответственно, минутного объема (МО) наблюдается: 1) при горизонтальном положении тела пациента; 2) при увеличении тонуса вен при мышечной работе, психоэмоциональном напряжении и т.п., а также 3) при увеличении «насосной» функции скелетных мышц (мышечная нагрузка). Уменьшение притока крови и сердечного выброса наблюдается: 1) при вертикальном положении тела пациента; 2) при увеличении внутригрудного давления (напряженный пневмоторакс, обструктивные заболевания легких, приступы малопродуктивного кашля и др.); 3) при повышении давления в полости перикарда (экссудативный или констриктивный перикардит, гидроперикард); 4) при резком падении тонуса вен (обморок, коллапс, прием нитроглицерина и т.п.); 5) при гиподинамии (за счет отсутствия «насосного» действия скелетных мышц).
3. Сокращение предсердий. При отсутствии синхронизированного с работой желудочков сокращения предсердий (мерцательная аритмия, трепетание предсердий) уменьшается диастолическое наполнение желудочков и, соответственно, сердечный выброс.
4. Общая продолжительность диастолы. Тахикардия сопровождается значительным уменьшением продолжительности диастолы и, соответственно, величины преднагрузки. При синусовой брадикардии, наоборот, наблюдается увеличение наполнения желудочков.
Инотропное состояние (сократимость) миокарда во многих случаях является главным фактором, определяющим величину сердечного выброса. Сократимость миокарда в свою очередь определяется следующими факторами.
1. Активностью симпатической нервной системы.
2. Частотой сердечных сокращений (ЧСС).
3. Наличием у больного некоторых патологических состояний, угнетающих сократимость миокарда (гипоксемии, ацидоза, гиперкапнии, ишемии сердечной мышцы, воспаления миокарда и т.п.).
4. Массой функционирующего миокарда, уменьшение которой при выраженной ишемии сердечной мышцы, инфаркте миокарда, кардиосклерозе приводит к снижению сократимости.
5. Выраженной дилатацией желудочков любого генеза, которая, согласно закону Старлинга, приводит к снижению максимально возможного напряжения миокарда (см. выше).
6. Лекарственными средствами, обладающими инотропным действием — отрицательным (блокаторы b-адренорецепторов, новокаинамид, хинидин, барбитураты и др.) или положительным ( норадреналин и его производные, сердечные гликозиды и др.).
Величина постнагрузки желудочков соответствует сопротивлению, которое испытывает желудочек при своем сокращении (рис. 1.30). Степень и скорость укорочения мышечного волокна и значения сердечного выброса обратно пропорциональны постнагрузке, испытываемой сердечной мышцей.
Величину постнагрузки определяют несколько факторов:
1. Уровень давления крови в аорте и легочной артерии.

2. Степень напряжения сердечной мышцы, возрастающая при значительной дилатации сердца (закон Лапласа).
3. Величина системного и легочного сосудистого сопротивления.
4. Объем циркулирующей крови (ОЦК).
5. Вязкость крови и другие параметры.
Таким образом, все перечисленные факторы, влияющие на систолическую функцию сердечной мышцы, сложным образом взаимодействуют между собой. Поэтому интерпретация изменений каждого гемодинамического показателя, характеризующего преднагрузку, сократимость миокарда и постнагрузку, требует одновременной оценки всех остальных.
Например, ФВ (так же, как и величина сердечного выброса) может уменьшаться не только при снижении сократимости желудочков, но и при гиповолемии (шок, острая кровопотеря), уменьшении притока крови к правому сердцу (снижение преднагрузки), при резком и быстром подъеме АД (увеличение постнагрузки) и т.п.

Рис. 1.29. Факторы, влияющие на величину преднагрузки

Преднагрузка:
ОЦК
Приток крови
к сердцу
Сокращение
предсердий

Рис. 1.30. Факторы, влияющие на величину постнагрузки

Постнагрузка: Давление в аорте и легочной артерии Напряжение стенки, в том числе наличие дилатации сердца ОЦК Вязкость крови

В других случаях, несмотря на снижение инотропной функции миокарда, сердечный выброс может длительное время оставаться в пределах нормальных значений, хотя резко повышенными оказываются конечно-диастолическое давление и объем желудочка (КДД и КДО), а также давление в предсердии и легочной артерии. В этих случаях сохранение должной величины МО обеспечивается повышенным растяжением сердечной мышцы, увеличением конечно-диастолического объема желудочка и включением механизма Старлинга.

Уровень преднагрузки и варианты гемодинамики у пациентов с острым инфарктом миокарда, осложненным кардиогенным шоком

Опубликовано в журнале:

Шевченко И.И.
Городская клиническая больница №10 («Электроника»), Воронеж

Резюме

В работе изучены параметры центральной гемодинамики у больных с острым ИМ, ослложненным кардиогенным шоком. Контрольная группа – 315 пациентов с острым инфарктом миокарда, отобранные методом случайной выборки. Основная группа – 306 пациентов с кардиогенным шоком (КШ). Уровень преднагрузки миокарда левого желудочка, определяемый по конечному диастолическому объему (КДО), оказался неоднородным. С учетом уровня преднагрузки, пациенты разделены на группы: со сниженной, нормальной, повышенной и резко повышенной преднагрузкой. При КШ значительно возрастает число пациентов с резко повышенным (КДО>200 см3) уровнем преднагрузки. Определена зависимость между значениями КДО и летальностью пациентов с КШ.

Ключевые слова: кардиогенный шок, центральная гемодинамика, конечный диастолический объем, уровень преднагрузки.

Ведение больных в клиниках неотложной кардиологии предполагает постоянный контроль объемных параметров центральной гемодинамики (ЦГ), что имеет несомненное значение для правильной диагностики и контроля над адекватностью проводимой терапии [1, 3, 7]. Особо значимо определение гемодинамического статуса в случае осложненного течения острого инфаркта миокарда – в частности, при кардиогенном шоке [11]. Проводимые ультразвуковым методом исследования обычно включают определение конечного диастолического (КДО) и конечного систолического объемов (КСО), ударного объема (УО), фракции выброса (ФВ) [12]. В ургентных ситуациях параметры ЦГ мониторируются при катетеризации правых отделов сердца [1, 7], определяемое при этом давление заклинивания в легочной артерии (ДЗЛА) приравнивается к конечному диастолическому давлению в левых отделах сердца [3]. В то же время, ряд авторов отмечает тесную корреляцию между конечным диастолическим давлением в левых отделах сердца (КДД) и конечным диастолическим объемом (КДО) левого желудочка сердца [8, 9]. Катетеризация правых отделов сердца, как любая инвазивная процедура, может сопровождаться осложнениями и, кроме того, предусматривает наличие высококлассных специалистов, что зачастую недоступно для большинства учреждений практического здравоохранения. Представляется актуальным новый подход в неинвазивном определении параметров ЦГ, позволяющий улучшить диагностику состояния пациентов в неотложной кардиологии, учесть уровень преднагрузки, а также обеспечить постоянный контроль над адекватностью проводимой терапии.

Материал и методы

Клинические исследования проводились на базе кардиологического отделения городской клинической больницы №10 («Электроника»), работающего круглосуточно в режиме скорой помощи и обслуживающего два крупных района г. Воронежа. В качестве контрольной группы были взяты 315 пациентов с ОИМ, не осложненным кардиогенным шоком. Отбор осуществлялся методом случайной выборки. Группу составили 175 мужчин (55,46%) и 140 женщин (44,54%). Средний возраст мужчин – 62,88 лет, женщин – 70,81 лет, средний возраст во всей группе – 66,42 года. Локализация ОИМ в указанной группе была следующей: трансмуральный передний – 48 пациентов (15,22%), крупноочаговый передний – 82 пациента (26,09%), крупноочаговый передний с распространением на боковые отделы – 29 пациентов (9,24%), мелкоочаговый и интрамуральный передний – 42 пациента (13,33%), трансмуральный и крупноочаговый нижний с распространением на заднебазальные отделы – 74 пациента (23,56%), нижний мелкоочаговый – 18 пациентов (5,67%), субэндокардиальный – 19 (5,98%). Впервые возникший ОИМ у 266 пациентов (84,44%), повторный – у 49 пациентов (15,56%).

Основную группу составили 306 пациентов с кардиогенным шоком, из них 112 мужчин (36,68%), 194 женщины (63,32%), возраст от 42 до 84 лет, средний возраст – 68,58 лет. Первичный ОИМ у 172 пациентов (56,08%), повторный – у 134 (44,01%). Локализация ОИМ следующая: передний трансмуральный и крупноочаговый – 164 пациента (53,72%), нижний трансмуральный и крупноочаговый с распространением на заднебазальные отделы – 53 (17,25%), передний с распространением на заднюю стенку – 44 (14,5%), нижний с распространением на правый желудочек – 30 (9,8%), циркулярный с распространением на правый желудочек – 14 (4,7%). Параметры центральной гемодинамики определялись неинвазивно электрокардиографическим компьютерным анализатором «Бианкор» [4,5], позволяющим определять КДО, КСО, УО, ФВ, а также целый ряд необъемных параметров. В контрольной группе параметры определены у 105 пациентов, в основной – у 103 пациентов.

Статистическая обработка материала осуществлялась с использованием программы STATISTICA (Статистический анализ и обработка данных в среде Windows) [2], позволившей провести многофакторный статистический анализ. Учитывая то, что распределение большинства анализируемых переменных оказалось ненормальным, использовали методы непараметрической статистики (медиана, квартили, ранговые критерии Манна-Уитни, Вилкоксона, критерий Колмогорова-Смирнова). С помощью модуля «Анализ длительности жизни» произведена оценка функции выживаемости (25% и 75% квартили, а также медиана выживаемости с построением экспоненциальной модели) [6].

Результаты

КДО в контрольной группе пациентов имел следующие значения: 803100 см3 – 8 пациентов (7,61%), 101-150 см3 – 43 пациента (40,95%), 151-200 см 3 – 39 пациентов (37,14%), больше 200 см 3 – 15 пациентов (14,29%) (рис. 1).

Дальнейший анализ параметров центральной гемодинамики, проведенный нами [10], выявил определенную особенность. С учетом значения КДО, отражающего уровень преднагрузки, были выделены следующие гемодинамические варианты в контрольной и основной группах (табл.1).

Группа пациентов со сниженной преднагрузкой (КДО 3 ) оказалась самой малочисленной и в контрольной группе (7,61%), и в основной группе (9,7%); более того, различия в численности этих групп оказались недостоверными (р>0,4). Число пациентов с нормальным уровнем преднагрузки (150>КДО>100см 3 ) в группе с КШ значительно снизилось по сравнению с контрольной группой (с 40,95% до 18,09%), уровень различий высоко значим (р 0,9). Высоко значимым (р 3 (36,55%) сопровождается ростом УО на 11,09 см 3 (13,85%), и, в то же время, снижением интегрированного показателя насосной функции миокарда левого желудочка (ФВ) на 10,73%. Дальнейший рост преднагрузки в третьей группе (увеличение КДО на 63,39 см 3 – 49,94%) все еще сопровождается ростом ударного объема до 100,28 см3, поэтому ФВ практически остается неизменной – 53,01%. Увеличение КДО до 200 см3 и более в третьей и четвертой группе ведет к снижению УО на 13 см 3 (16,24%) и к еще более существенному снижению ФВ – на 34,38%, что свидетельствует о существенном нарушении систолической функции миокарда. Приведенные данные укладываются в закон Франка-Старлинга [8], согласно которому, с ростом преднагрузки происходит рост УО и ФВ, но эта зависимость сохраняется до определенного предела, а затем рост преднагрузки вызывает падение УО и ФВ вследствие истощения компенсаторных возможностей миокарда. В нашем примере увеличение преднагрузки до 200 см3 еще сопровождается ростом УО, однако в случае роста КДО свыше 200 см отмечается резкое снижение УО и еще более выраженное снижение ФВ, соответственно, 33,24 см 3 и 23,87%. Следует отметить, что приведенные данные относятся к пациентам контрольной группы, у которых увеличение преднагрузки происходило постепенно в течение многих лет и было обусловлено ремоделированием, связанным с перенесенным ОИМ, артериальной гипертензией. Сравнительный анализ группы пациентов с кардиогенным шоком и контрольной группы пациентов с острым инфарктом миокарда, неосложненным кардиогенным шоком, проведенный с использованием непараметрических критериев (Mann-Whitney U test; Kolmogorov-Smirnov Test) [2,6] позволяет выявить существенные отличия параметров центральной гемодинамики. В группе пациентов с кардиогенным шоком, по сравнению с контрольной группой, отмечается прирост КДО, в среднем, на 19,7 см3 (12,74%) (U=848,5; р > 0,05), КСО – на 43,44 см3 (56,17%) (U=632,0; р

Читать еще: Отёк ступней ног: причины и лечение