Гемодинамические показатели и уравнения

Содержание

Формулы и алгоритмы, применяемые для определения показателей гемодинамики

Гемодинамические показатели и уравнения

САД = САДф * К

где:

САДф – систолическое артериальное давление фактическое (инвазивное) определяется по положению точки «e» на осциллограмме.

К- эмпирический  коэффициент.

Диастолическое артериальное давление (ДАД) преобразованное к  аускультативному методу:

ДАД = ДАДф * К

где:

ДАДф – диастолическое артериальное давление фактическое (инвазивное) определяется по положению точки «b» на осциллограмме.

К- эмпирический коэффициент.

Среднее гемодинамическое артериальное давление (СрАД)

Интегральная величина всех видов артериального давления, отражает их средний уровень в течение полного сердечного цикла. Это движущая сила кровотока. Определяется  по точке «c» на осциллограмме.

Боковое систолическое артериальное давление (БАД)

Артериальное давление, которое испытывает внутренняя поверхность сосудистой стенки артерии во время систолы. Оно соответствует моменту, когда в сжимаемый артериальный сосуд проникает максимально возможный объем крови, изгоняемый при наибольшей скорости. Определяется   по точке «d» на осциллограмме.

Сердечный выброс (СВ) или минутный объем кровообращения (МОК)

Количество крови выбрасываемое сердцем  за одну минуту. Формула Бремзера и Ранке:

СВ =(0,6*П*1333*(БАД – ДАДф)*Вс*Вп)/(СПВ * Вд), где:

П – площадь поперечного сечения аорты;

1333 – множитель для перевода давления в дины;

БАД  – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;

Вс – время систолического периода;

Вп – время полной инволюции сердца;

Вд – время диастолического периода;

СПВ – скорость распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа;

Ударный (систолический) объем сердца (УО)

Количество  крови, которое выбрасывается в аорту при каждом сердечном сокращении.

УО=СВ/ЧП

где:

СВ – смотри выше;

ЧП – частота пульса.

Сердечный индекс (СИ)

Показатель сердечного выброса в расчете на единицу поверхности тела человека.

СИ=СВ/Т

где:

СВ – смотри выше;

Т – площадь поверхности тела человека.

Ударный индекс (УИ)

Показатель ударного объема, в расчете на единицу поверхности тела.

УИ=УО/Т

где:

УО – смотри выше;

Т –  смотри выше;

Объемная скорость выброса (ОСВ) – количество крови, которое выбрасывается левым желудочком в начальный отрезок аорты, величина конкретизирующая представление о силе сердечных сокращений

ОСВ=УО/Ви

где:

УО — смотри выше;

Ви — время изгнания. Мощность сокращения левого желудочка (МСЛЖ) –  работа, выполняемая левым желудочком в единицу времени, например в 1 с.

М=ОСВ*СрАД*13,6*9,8*106 

где:

ОСВ — смотри выше;

СрАД — смотри выше;

13,6 — удельный вес ртути — множитель для перевода давления в миллиметры водяного столба;

9,8*106—множители для выражения мощности в ваттах.

Расход энергии на передвижение одного литра крови (РЭ) –  мера напряжения, или энергии, развиваемой сократительным миокардом при выполнении им работы по передвижению крови в замкнутой системе сосудов.

РЭ=М*Вис/СВ

где:

М — смотри выше;

Вис—суммарное время изгнания(Вис=Ви*ЧП);

Ви — смотри выше; 

ЧП — смотри выше;

СВ – смотри выше.

Скорость кровотока линейная (СКлин) – скорость продвижения крови по артериальному сосуду с определенным просветом.

СКлин = (БАД – ДАДф) / СПВ

где:

БАД  – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;

СПВ – скорость распространения пульсовой волны.

Скорость распрстранения пульсовой волны (СПВ)

Характеризует упруго-вязкое состояние артериального сосуда и его тонуса.

СПВ = √(Е*К*310)

где:

Е – модуль упругости;

К – коэффициент, учитывающий отношение толщины стенки сосуда к его радиусу.

310 – множитель.

Податливость сосудистой системы (ПСС)

Податливость сосудистой системы, или системная податливость – это ответная, согласованная с артериальным давлением пропускная способность артериального русла крупных артерий.

ПСС = УО/(БАД – ДАДф)

где:

УО – смотри выше;

БАД  – смотри выше;

ДАДф – смотри выше;.

Общее периферическое сопротивление сосудов(ОПСС)

Сопротивление, оказываемое выбросу крови со стороны артериальной компрессионной камеры и связано в основном  с проходимостью прекапиллярного русла. Этот показатель определяется как отношение величины среднего гемодинамического давления  к величине сердечного выброса. 

ОПСС= СрАД*1333*60/СВ

где:

СрАД— смотри выше;

СВ — смотри выше;

1333 — смотри выше;

60 — число секунд в минуте.

Удельное периферическое сопротивление фактическое (УПСф)

Это сопротивление, отнесенное к поверхности тела, которое устанавливается в условиях покоя, т.е. при фактических СрАД и СВ.

УПСф = СрАДф/СИф

где:

СрАДф –  фактическая величина среднего гемодинамического давления в покое;

СИф –  фактическая величина сердечного индекса  в покое

Удельное периферическое сопротивление рабочее (УПСр)

Сопротивление, которое должно было бы быть при фактическом СИ, при сохранении должной величины СрАД. УПСр отражает оптимальное состояние сопротивления, которое соответствовало бы данному сердечному выбросу при сохранении должных величин АДср.

УПС(р) = СрАДд/СИф

где:

СрАДд должная величина среднего гемодинамического давления в покое;

СИф – смотри выше

Отношение УПСф/УПСр

показатель степени соответствия проходимости прекапилляров величине сердечного выброса. Позволяет судить об особенностях ответной реакции прекапилляров на изменение сердечного выброса.

Литература

  1. Гидродинамика кровообращения. Сборник переводов под редакцией  Регирера С.А. – М.: Мир, 1971. – 271 с., ил.
  2. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения: Пер. с англ. –  М .: Мир, 1981. – 624 с., ил.
  3. Комплекс аппаратно-программный неинвазивного исследования центральной гемодинамики методом объемной компрессионной осциллометрии «КАП ЦГ осм- «Глобус». Инструкция по применению. Белгород. ООО «Глобус». 2004. – 51 с.
  4. Педли Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов: Пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – 400 с.,ил.
  5. Савицкий Н.Н. Некоторые методы исследования и функциональной оценки системы кровообращения. – Л.: Медицина, 1956. – 329 с., ил.
  6. Фофанов П.Н. Учебное пособие по механокардиографии. – Л.: ВМедА им. С.М.Кирова, 1977. – 111 с., ил.
  7. Эман А.А. Биофизические основы измерения артериального давления.- Л.: Медицина, 1983. – 128с., ил.

Источник: http://gemodinamika.ru/formuli-i-algoritmi-rascheta-pokazatelej-gemodinamiki.html

Показатели гемодинамики

Гемодинамические показатели и уравнения

Кровяное давление и сопротивление кровотоку — это фундаментальные гемодинамические факторы, которые определяют тканевое, органное и системное кровообращение. Оценку этих факторов используют для характеристики физиологического состояния сердечно-сосудистой системы.

Поток крови (Q) прямо пропорционален перепаду давления (ДР) и обратно пропорционален сопротивлению тока крови (R): Q – A P/R.

Например, минутный объем сердца, который является мерой потока крови от сердца, прямо пропорционален артериовенозной разнице давлений в системном кровотоке и обратно пропорционален общему периферическому сопротивлению сосудов.

Давление и потоки крови могут быть непосредственно измерены с помощью различных инструментов: аппарат Короткова позволяет определить системное артериальное давление, а катетеризация сосудов или камер сердца – кровяное давление и объемную скорость кровотока.

Кроме того, общее периферическое сосудистое сопротивление может быть вычислено на основании данных об объеме сердечного выброса, среднем уровне артериального давления и уровне системного венозного давления (см.ниже). Основные гемодинамические показатели и их значения представлены в таблице.

Показатели  Сокращенные  обозначения  показателейНормальные значения
Ударный объемУО60,0—100,0 мл
Сердечный выброс

(син.: минутный объем сердца)

СВ (МОС)4,0—6,0 л/мин
Сердечный индексСИ2,5—3,6 л/мин/м2
Фракция выбросаФВ55-75%
Центральное венозное давлениеЦВД40—120 мм вод. ст
Диастолическое давление в легочной артерииДДЛА9—16 мм рт.ст.
Давление в левом предсердииДЛП1-10 мм рт.ст.
Давление заклинивания легочной артерииДЗЛА6—12 мм рт.ст.
Диастолическое давление в аортеДДА70—80 мм рт.ст.
Системное артериальное давление: Артериальное давление систолическое Артериальное давление диастолическоеСАДАД систол.

АД диаст.

100—139 мм рт.ст.

60—89 мм рт.ст.

Артериальное давление (среднее)АД средн.70—105 мм рт.ст.
Общее периферическое сосудистое сопротивлениеОПСС1200—1600 дин-с-см-5
Легочное сосудистое сопротивлениеЛСС30—100 дин-с-см’5
 Показатель сократимости миокарда (определяется в фазу изоволюмического сокращения) dp/dt макс мм рт.ст./с
 Показатель расслабляемости миокарда (определяется в фазу изоволюмического расслабления) dp/dt макс мм рт.ст./с
 Частота сердечных сокращений ЧСС 60—70 уд. /мин (муж.);

70—80 уд./мин (жен.)

Ударный объем (УО) — это объем крови, поступающий в аорту во время одной систолы (одного цикла сокращения) левого желудочка. УО представляет собой разницу между конечно- диастолическим объемом (КДО) и конечно-систолическим объемом (КСО) крови в левом желудочке: УО = (КДО – КСО) мл.

Сердечный выброс

Сердечный выброс (СВ) (наряду с СВ нередко используют понятие «минутный объем сердца» — МОС).

Если наполнение желудочков поддерживается на достаточном уровне, то величина сердечного выброса при любом ударном объеме зависит от частоты сердечных сокращений (ЧСС). Формула расчета: СВ или МОС= (УО • ЧСС) л/мин.

Таким образом, СВ является функцией УО и ЧСС. Увеличение СВ при тахикардии требует более эффективного диастолического наполнения сердца.

При увеличении частоты сердечных сокращений относительное время диастолы уменьшается по сравнению с продолжительностью систолы. Однако в нормально функционирующем сердце, которое сокращается в пределах 170 уд/мин, его наполнение не уменьшается в связи с укорочением диастолы.

В интактном сердце при тахикардии процесс расслабления сердечной мышцы ускоряется, что обеспечивает более быстрое и полное наполнение сердца кровью в течение укороченных диастолических периодов.

Этот эффект частично опосредуется через стимуляцию p-рецепторов катехоламинами, которые повышают релаксацию кардиомиоцитов за счет ускоренного удаления из них внутриклеточного Са2+.

При чрезмерной тахикардии (более 170 уд/мин) подобная полная диастолическая релаксация может не произойти, а следовательно и дальнейшее увеличение СВ.

Сердечный индекс

Сердечный индекс (СИ).

В современной медицине показатель СВ нормализован с целью придания ему свойства сравнимости, необходимого для сопоставления результатов его измерения у разных индивидумов и в различных условиях функционирования сердца. Нормализованный показатель был назван «сердечный индекс», т.е. СИ — это расчетный показатель, размер которого у здоровых людей зависит от пола, возраста, массы тела.

Нормализация заключается в учете (нивелировании) влияния индивидуальных данных, биологических особенностей конкретного человека. Интегративным критерием таких особенностей была выбрана площадь поверхности тела (м2) обследуемого индивидума.

Отсюда формула для расчета: СИ= СВ/ площадь тела (л/мин/м2), т. е. размерность СИ выражается в литрах в минуту из расчета на единицу площади поверхности тела (м2). Для расчета площади поверхности тела используют номограмму и целый ряд формул.

Среди них, например, формула Дюбуа:

S = В0,423 х Р0-725 х 0,007184,

где S — площадь поверхности тела, м2; В — масса тела, кг; Р — рост, см; 0,007184 — постоянный коэффициент.

По существу СИ представляет собой меру потока крови из сердца и в этом качестве является основным показателем его насосной функции. У здорового человека в состоянии покоя индекс считается нормальным в пределах 2,5— 3,6 л/мин/м2. Уменьшение возможностей сердца выполнять свою насосную функцию при различных формах патологии ведет к снижению СИ.

Таким образом, показатель СИ более адекватно, чем СВ, характеризирует гемодинамические возможности конкретного (а не некого виртуального) здорового организма и в условиях развития сердечной недостаточности. Именно этот показатель используют для объективной оценки степени ее выраженности. В этом качестве СИ является одним из основных классификационных критериев сердечной недостаточности.

Фракция выброса (ФВ)

Этот показатель характеризует степень эффективности работы сердца во время систолы. В основном принято измерять ФВ левого желудочка — основного компонента сердечного насоса.

ФВ выражают в виде процента УО от объема крови в желудочке при максимальном его наполнении во время диастолы.

Например, если в левом желудочке находилось 100 мл, а во время систолы в аорту поступило 60 мл крови, то ФВ равняется 60%.

Как правило, ФВ вычисляют по формуле:

ФВ = (КДО – КСО) / КДО х 100 (%),

где КДО — конечный диастолический объем, КСО — конечный систолический объем.

Наряду с расчетом ФВ используют аппаратные методы ее определения: эхокардиографию, рентгеноконтрастную или изотопную вентрикулографию.

Нормальное значение ФВ левого желудочка равно 55—75%. С возрастом имеется тенденция к снижению данного показателя. Принято считать, что величина ФВ ниже 45—50% свидетельствует о недостаточности насосной функции сердца.

Показатель ФВ при различных сердечно-сосудистых заболеваниях не только диагностически, но и прогностически значим. Однако он имеет определенные ограничения, т.к. зависит от сократимости миокарда и от других факторов (пред-, постнагрузки, частоты и ритмичности сердечных сокращений).

Давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА)

Для объективной оценки насосной функции левого сердца необходимо измерять кровяное давление в системе легочных вен — при левожелудочковой недостаточности оно повышается.

Однако катетеризация легочных вен достаточно сложная процедура и включает ретроградное (против тока крови) проведение катетера из какой-либо периферической артерии (например, бедренной артерии) в аорту, затем в левый желудочек, левое предсердие и наконец через митральное отверстие в легочную вену.

Выполнение такого диагностического маневра чревато различными осложнениями — перфорацией сосудов, самозавязыванием катетера в узел, внесением «катетерной» инфекции, аритмиями, тромбообразова-нием и др., поэтому с целью определения уровня кровяного давления в легочных венах решено проводить катетеризацию не легочных вен, а легочной артерии.

Это более простая и безопасная процедура для оценки насосной функции левого сердца. При ее проведении используют т. н. плавающий катетер Свана—Ганца (Swan Н., Ganz W.), на конце которого расположен небольшой баллончик, раздуваемый воздухом или изотоническим раствором натрия хлорида.

Вначале катетер проводят в верхнюю полую вену, используя технику катетеризации подключичной и внутренней яремной вен. После попадания катетера в правое предсердие баллончик немного раздувают.

При этом катетер приобретает повышенную «плавучесть» и подобно лодочке под парусом практически самостоятельно током крови заносится в легочную артерию.

Затем воздух (или изотонический раствор натрия хлорида) из баллончика выпускают и продвигают конец катетера в одно из разветвлений легочной артерии II и III порядка до упора, т. е. до капиллярной сети.

После этого вновь раздувают баллончик, обтурируя («заклинивая») сосуд, что позволяет зарегистрировать так наз. легочно-капиллярное давление или, точнее, давление, передаваемое через систему легочных вен и капилляров из левого предсердия в катетер.

Измеряемое при этом давление получило название «давление заклинивания легочной артерии» (ДЗЛА). На всех этапах продвижения катетера (правое предсердие, правый желудочек, легочная артерия и ее бифуркации) контролируют изменения кровяного давления с помощью этого же катетера для отслеживания его местонахождения.

ДЗЛА является одним из основных гемодинамических показателей насосной функции сердца, который, за некоторым исключением, фактически всегда соответствует давлению в левом предсердии и конечно-диастолическому давлению в левом желудочке, отражая, таким образом, состояние легочного капиллярного кровообращения и риск развития кардиогенного отека легких у пациентов с левожелудочковой недостаточностью.

Центральное венозное давление (ЦВД)

это давление крови в правом предсердии; показатель отражает преднагрузку правого сердца (желудочка).

Ее величина зависит от объема крови, поступающей в правое сердце (чем больше возврат крови в сердце,тем выше ЦВД), и насосной функции правого сердца.

ЦВД прежде всего отражает способность правого желудочка перекачивать весь объем поступающей в него крови, поэтому оно является объективным критерием насосной функции правого сердца.

При правожелудочковой недостаточности ЦВД повышается. Показатель ЦВД используют также для оценки объема циркулирующей крови. При этом необходимо учитывать способность венозной системы активно уменьшать свою емкость под воздействием факторов, регулирующих тонус венозных сосудов.

В условиях развития гиповолемических состояний их компенсаторный спазм может скрывать уменьшение ОЦК и соответственно снижение ЦВД. Известно, что быстрое уменьшение ОЦК на 10%, как правило, не сопровождается падением ЦВД. ЦВД измеряют в правом сердце с помощью катетера, снабженного манометром.

При горизонтальном положении тела нормальный уровень ЦВД находится в пределах 40—120 мм вод. ст. В условиях развития экстремальных состояний организма уровень ЦВД обычно непрерывно контролируется, т.к. ЦВД имеет исключительную ценность в дифференциальной диагностике шоковых состояний, инфарктов миокарда, сердечной недостаточности, выраженных кровопотерь и т.п.

Системное артериальное давление (АД систем.)

Системное артериальное давление (АД систем.) является функцией сердечного выброса (СВ) и общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС):

АД систем. — f (СВ, ОПСС),

где f — функция (математическое понятие, отражающее связь между элементами множества).

Различают систолическое, диастолическое, пульсовое и среднее артериальное давление.

Артериальное давление систолическое

Артериальное давление систолическое (АД систол.), определяемое в период систолы левого желудочка сердца, отражает минутный объем сердца: МОС = f (ударный объем сердца, частота/ритм/сила сокращений сердца, объем циркулирующей крови);

Артериальное давление диастолическое

Артериальное давление диастолическое (АД диастол.), измеряемое в период диастолы левого желудочка, отражает общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС): ОПСС = f (диаметр [тонус] резистивных сосудов, реологические свойства крови);

Пульсовое артериальное давление

Пульсовое артериальное давление (АД пульс.) представляет собой (в первом приближении) разницу между уровнями систолического и диастолического давлений.

Артериальное давление среднее

Артериальное давление среднее (АД средн.) — в упрощенном варианте представляет собой среднее арифметическое между уровнями систолического и диастолического давлений. Существует ряд способов расчета уровня АД среди.:

1) АД средн. = (АД систол, х Т систол. + АД диастол, х Т диаст.) / Т серд. цикла, где Т — длительность систолы, диастолы или сердечного цикла;

2) АД средн. = АД диаст. + 1/3 АД пульс, (формула Хикема);

3) АД средн. = АД диаст. + 0,427 х АД пульс, (формула Вецлера и Богера; считают наиболее точной для расчета АД среда.);

Системное венозное давление (ВД средн.) принято приравнивать к среднему давлению в правом предсердии.

Общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС). Этот показатель отражает суммарное сопротивление прекапиллярного русла и зависит как от сосудистого тонуса, так и от вязкости крови. На величину ОПСС влияет характер ветвления сосудов и их длина, поэтому обычно чем больше масса тела, тем меньше ОПСС.

В cвязи с тем, что для выражения ОПСС в абсолютных единицах требуется перевод давления мм рт. ст. в дин/см2, формула для расчета выглядит следующим образом:

ОПСС = (АД систем, х 80) / СВ [дин хсх см-5]; 80 – константа для перевода в метрическую систему.

(2 votes, average: 3,00 5)
Загрузка…

Источник: https://cardio-bolezni.ru/pokazateli-gemodinamiki/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.