Сердечный выброс формула

Минутный объем крови

Для определения МОК подсчитывается количество крови, прошедшей через одно из предсердий за 1 минуту. Характеристика измеряется в литрах или миллилитрах. Учитывая индивидуальность человеческого организма, а также разницу в физических данных, специалистами было введено понятие сердечный индекс (СИ). Эта величина высчитывается отношением МОК к общей площади поверхности тела, которая измеряется в квадратных метрах. Единица измерения СИ – л/мин. м².

При транспортировке кислорода по замкнутой системе кровообращение играет роль своеобразного ограничителя. Наибольший показатель минутного объема кровообращения, получаемый во время максимального мышечного напряжения, при сравнении с показателем, зафиксированным в обычных условиях, позволяет определить функциональный резерв сердечно-сосудистой системы и конкретно – сердца по гемодинамике.

Если человек здоров, гемодинамический резерв варьируется от 300 до 400%. Цифры информируют, что без опасения для состояния организма возможно трехкратное – четырехкратное повышение МОК, который наблюдается в состоянии покоя. У людей, систематически занимающихся спортом и хорошо развитых физически, этот показатель может превышать 700%.

При нахождении тела в горизонтальном положении и при этом исключена какая-либо физическая активность, МОК находится в диапазоне от 4 до 5,5(6) л/мин. Нормальный СИ при тех же условиях не покидает пределов 2–4 л/мин. м².

Количество крови, заполняющей кровеносную систему нормального человека, равно 5–6 л. Для завершения полного кругооборота достаточно одной минуты. При тяжелой физической работе, увеличенных спортивных нагрузках показатель МОК обычного человека повышается до 30 л/мин, а у профессиональных спортсменов еще больше – до 40.

Кроме физического состояния, показатели МОК в значительной мере зависят от:

• систолического объема крови;
• частоты сердцебиения;
• функциональности и состояния венозной системы, по которой кровь возвращается в сердце.

Под систолическим объемом крови подразумевается количество крови, выталкиваемое желудочками в магистральные сосуды в промежуток одного сокращения сердца. На основе этого показателя делается вывод о силе и эффективности работы сердечной мышцы. Кроме систолического, эта характеристика часто называется ударным объемом или ОУ.

В состоянии покоя и при отсутствии физических нагрузок за одно сокращение сердца к диастоле выталкивается 0,3–0,5 объема крови, заполняющей его камеру. Оставшаяся кровь является резервом, использование которого возможно в случае резкого повышения физической, эмоциональной или другой активности.

Оставшаяся в камере, кровь становится главным детерминантом, определяющим функциональный запас сердца. Чем больше резервный объем, тем большее количество крови может подаваться в кровеносную систему по мере необходимости.

Когда аппарат кровообращения начинает подстраиваться под определенные условия, систолический объем подвергается изменению. В процессе саморегуляции активное участие принимают экстракардиальные нервные механизмы. При этом основное воздействие оказывается на миокард, а точнее, на силу его сокращения. Снижение мощности сокращений миокарда влечет уменьшение систолического объема.

Для среднестатистического человека, тело которого находится в горизонтальном положении и не испытывает физического напряжения, нормально, если ОУ варьируется в пределах 70–100 мл.

Факторы, влияющие на МОК

Сердечный выброс – непостоянная величина, и факторов его изменения довольно много. Один из них – пульс, выражающийся частотой сердечных сокращений. В состоянии покоя и горизонтальном положении тела его средний показатель равен 60–80 ударам за минуту. Изменение пульса происходит под действием хронотропных влияний, а на силу действуют инотропные.

Повышение пульса ведет к увеличению минутного объема крови. Эти изменения играют важную роль в процессе ускоренной адаптации МОК к соответствующей ситуации. Когда на организм оказывается экстремальное воздействие, наблюдается увеличение сердечного ритма в 3 и более раз по сравнению с нормальным. Сердечный ритм изменяется под хронотропным влиянием, которое оказывают симпатические и блуждающие нервы на синоатриальный узел сердца. Параллельно с хронотропными изменениями сердечной деятельности на миокард могут оказываться инотропные влияния.

Системная гемодинамика также определяется работой сердца. Для вычисления этого показателя необходимо перемножить данные среднего давления и массы крови, которая нагнетается в аорту за определенный временной интервал. Результат информирует о том, как функционирует левый желудочек. Чтобы установить работу правого желудочка, достаточно полученную величину уменьшить в 4 раза.

Если показатели сердечного выброса не соответствуют норме и при этом не наблюдается внешних воздействий, то факт свидетельствует о ненормальной работе сердца, следовательно, о наличии патологии.

Сниженный сердечный выброс

Наиболее частыми причинами низкого сердечного выброса становится нарушения основных функций сердца. К ним относятся:

• поврежденный миокард;
• закупоренные коронарные сосуды;
• ненормально работающие клапаны сердца;
• тампонада сердца;
• нарушенные метаболические процессы, происходящие в сердечной мышце.

Основная причина, ведущая к уменьшению сердечного выброса, кроется в недостаточном количестве поступления венозной крови к сердцу. Этот фактор отрицательно сказывается на МОК. Процесс обусловлен:

• уменьшением количества крови, задействованной в циркуляции;
• снижением массы тканей;
• закупоркой крупных вен и расширением обыкновенных.

Снижение количества циркулирующей крови способствует уменьшению МОК до критического порога. В сосудистой системе начинает ощущаться недостача крови, что отражается на ее возвращаемом количестве к сердцу.

При обмороках, вызванных нарушениями в нервной системе, мелкие артерии подвергаются расширению, а вены увеличиваются. Результатом становится понижение давление и, как следствие, недостаточный объем крови, поступающий в сердце.

Если сосуды, подающие кровь к сердцу, подвергаются изменениям, возможно их частичное перекрытие. Это сразу отражается на периферийных сосудах, которые не участвуют в поставке крови к сердцу. В результате уменьшенное количество крови, направляемой к сердцу, вызывает синдром малого сердечного выброса. Его основные симптомы выражаются:

• падением артериального давления;
• пониженным пульсом;
• тахикардией.

Данный процесс сопровождается внешними факторами: холодным потом, малым объемом мочеиспускания и изменением цвета кожных покровов (бледность, посинение).

Окончательный диагноз ставится опытным кардиологом после тщательного изучения результатов анализов.

Повышенный сердечный выброс

Уровень сердечного выброса зависит не только от физических нагрузок, но и от психоэмоционального состояния человека. Работа нервной системы может снижать и увеличивать показатель МОК.

Спортивные занятия сопровождаются увеличением артериального давления. Ускорение метаболизма сокращает скелетные мышцы и расширяет артериолы. Этот фактор позволяет в необходимой мере поставлять в мышцы кислород. Нагрузки приводят к сужению крупных вен, учащению пульса и увеличению силы сокращений сердечной мышцы. Повышенное давление становится причиной мощного притока крови к скелетным мышцам.

Повышенный сердечный выброс чаще всего наблюдается в следующих случаях:

• артериовенозной фистуле;
• тиреотоксикозе;
• анемии;
• недостатке витамина B.

При артериовенозной фистуле артерия напрямую соединяется с веной. Данное явление носит название свища и представляется двумя видами. Врожденная артериовенозная фистула сопровождается доброкачественными образованиями на кожном покрове и может находиться на любом органе. В таком варианте она выражена эмбриональными свищами, не дошедшими до стадий вен или артерий.

Приобретенная артериовенозная фистула образуется под действием внешнего влияния. Она создается, если возникла необходимость в гемодиализе. Нередко свищ становится результатом катетеризации, а также последствием хирургического вмешательства. Такая фистула иногда сопутствует проникающим ранениям.

Большая фистула провоцирует увеличенный сердечный выброс. Когда она принимает хроническую форму, возможна сердечная недостаточность, при которой МОК достигает критически высоких показателей.

Данный показатель может быть рассчитан по формуле Тейхольца или Симпсона. Расчет осуществляется с помощью программы, автоматически вычисляющей результат в зависимости от конечных систолического и диастолического объема левого желудочка, а также его размеров.

Более удачным считается расчет по методу Симпсона, так как по Тейхольцу в срез исследования при двухмерной Эхо-КГ могут не попасть небольшие участки миокарда с нарушенной локальной сократимостью, в то время как при методе Симпсона в срез окружности попадают более значительные участки миокарда.

Несмотря на то, что на устаревшей аппаратуре применяется метод Тейхольца, современные кабинеты УЗ-диагностики предпочитают оценивать фракцию выброса методом Симпсона. Полученные результаты, кстати, могут отличаться – в зависимости от метода на величины в пределах 10%.

Нормальные показатели ФВ

Нормальное значение фракции выброса отличается у разных людей, а также зависит от аппаратуры, на которой проводится исследование, и от метода, по которому рассчитывают фракцию.

Усредненные значения составляют приблизительно 50-60%, нижняя граница нормы по формуле Симпсона составляет не менее 45%, по формуле Тейхольца – не менее 55%. Этот процент означает, что именно такое количество крови за одно сердечное сокращение необходимо протолкнуть сердцу в просвет аорты, чтобы обеспечить адекватную доставку кислорода к внутренним органам.

О запущенной сердечной недостаточности говорят 35-40%, еще более низкие значения чреваты скоротечными последствиями.

У детей в периоде новорожденности ФВ составляет не менее 60%, в основном 60-80%, постепенно достигая обычных показателей нормы по мере роста.

Из отклонений от нормы чаще, чем повышенная фракция выброса, встречается снижение ее значения, обусловленное различными заболеваниями.

Если показатель снижен, значит, сердечная мышца не может достаточно сокращаться, вследствие чего объем изгоняемой крови уменьшается, а внутренние органы, и, в первую очередь, головной мозг, получают меньше кислорода.

Иногда в заключении эхокардиоскопии можно увидеть, что значение ФВ выше усредненных показателей (60% и более). Как правило, в таких случаях показатель составляет не более 80%, так как больший объем крови левый желудочек в  силу физиологических особенностей изгнать в аорту не сможет.

Как правило, высокая ФВ наблюдается у здоровых лиц при отсутствии иной кардиологической патологии, а также у спортсменов с тренированной сердечной мышцей, когда сердце при каждом ударе сокращается с большей силой, чем у обычного человека, и изгоняет в аорту больший процент содержащейся в нем крови.

Кроме этого, в случае, если у пациента имеется гипертрофия миокарда ЛЖ как проявление гипертрофической кардиомиопатии или артериальной гипертонии, повышенная ФВ может свидетельствовать о том, что сердечная мышца пока еще может компенсировать начинающуюся сердечную недостаточность и стремится изгнать в аорту как можно больше крови. По мере прогрессирования сердечной  недостаточности ФВ постепенно снижается, поэтому для пациентов с клинически проявляющейся ХСН очень важно выполнять эхокардиоскопию в динамике, чтобы не пропустить снижение ФВ.

Причины сниженной фракции выброса сердца

Основной причиной нарушения систолической (сократительной) функции миокарда является развитие хронической сердечной недостаточности (ХСН). В свою, очередь, ХСН возникает и прогрессирует из-за таких заболеваний, как:

• Ишемическая болезнь сердца – снижение притока крови по коронарным артериям, питающим кислородом саму сердечную мышцу,
• Перенесенные инфаркты миокарда, особенно крупноочаговые и трансмуральные (обширные), а также повторные, вследствие чего нормальные мышечные клетки сердца после инфаркта замещаются рубцовой тканью, не обладающей способностью сокращаться – формируется постинфарктный кардиосклероз (в описании ЭКГ можно увидеть как аббревиатуру ПИКС),
• Длительно существующие или частые остро возникающие нарушения сердечного ритма и проводимости, приводящие к постепенному изнашиванию мышцы вследствие ее неправильных и неритмичных сокращений, например, постоянная форма мерцательной аритмии, частые приступы желудочковой экстрасистолии и тахикардии и др,
• Кардиомиопатии – структурные нарушения конфигурации сердца, обусловленные гипертрофией (увеличением) или растягиванием (диалатацией) сердечной мышцы, возникающие вследствие гормонального дисбаланса в организме, длительно существующей артериальной гипертонии с высокими цифрами АД, пороков сердца и т. д.

Наиболее частой причиной снижения сердечного выброса являются острые или перенесенные инфаркты миокарда, сопровождающиеся снижением глобальной или локальной сократимости миокарда левого желудочка.

Симптомы сниженной фракции выброса

Все симптомы, по которым можно заподозрить снижение сократительной функции сердца, обусловлены ХСН. Поэтому и симптоматика этого заболевания выходит на первое место.

Однако, согласно наблюдениям практикующих врачей УЗ-диагностики, часто наблюдается следующее – у пациентов с выраженными признаками ХСН показатель фракции выброса остается в пределах нормы, в то время как у лиц с отсутствующими явными симптомами показатель фракции выброса значительно снижен. Поэтому несмотря на отсутствие симптомов, пациентам с наличием сердечной  патологии обязательно хотя бы раз в год выполнять эхокардиоскопию.

Итак, к симптомам, позволяющим заподозрить нарушение сократимости миокарда, относятся:

1. Приступы одышки в покое или при физических нагрузках, а также в положении лежа, особенно в ночное время,
2. Нагрузка, провоцирующая возникновение одышечных приступов, может быть различной – от значительной, например, ходьбы пешком на длительные расстояния (более 500-1000м), до минимальной бытовой активности, когда  пациенту тяжело выполнять простейшие манипуляции – приготовление пищи, завязывание шнурков, ходьба до соседней комнаты и т. д,
3. Слабость, утомляемость, головокружение, иногда потери сознания – все это указывает на то, что скелетная мускулатура и головной мозг получают мало крови,
4. Отечность на лице, голенях и стопах, а в тяжелых случаях – во внутренних полостях организма и по всему телу (анасарка) вследствие нарушенной циркуляции крови по сосудам подкожно-жировой клетчатки, в которой и возникает задержка жидкости,
5. Боли в правой половине живота, увеличение объема живота из-за задержки жидкости в брюшной полости (асцит) – возникают вследствие венозного застоя в печеночных сосудах, а длительно существующий застой может привести к кардиальному (сердечному) циррозу печени.

При отсутствии грамотного лечения систолической дисфункции миокарда такие симптомы прогрессируют, нарастают и все тяжелее переносятся пациентом, поэтому при возникновении даже одного из них следует получить консультацию врача-терапевта или кардиолога.

В каких случаях требуется лечение сниженной фракции выброса?

Разумеется, ни один врач не предложит вам полечить низкий показатель, полученный по УЗИ сердца. Сначала врач должен выявить причину сниженной ФВ, а затем уже назначать лечение причинного заболевания. В зависимости от него и лечение может различаться, например, прием препаратов нитроглицерина при ишемической болезни, хирургическая коррекция пороков сердца, гипотензивные препараты при гипертонии и т. д. Пациенту важно уяснить, что если наблюдается снижение фракции выброса, значит, действительно развивается сердечная недостаточность и необходимо длительно и скурпулезно выполнять рекомендации врача.

Как увеличить сниженную фракцию выброса?

Кроме препаратов, влияющих на причинное заболевание, пациенту назначаются лекарства, способные улучшить сократительную способность миокарда. К ним относятся сердечные гликозиды (дигоксин, строфантин, коргликон). Однако назначаются они строго лечащим врачом и самостоятельное бесконтрольное их применение недопустимо, так как может возникнуть отравление – гликозидная интоксикация.

Для предотвращения перегрузки сердца объемом, то есть лишней жидкостью, показано соблюдение диеты с ограничением поваренной соли до 1.5 гр в сутки и с ограничением выпиваемой жидкости до 1.5 л в сутки. Также успешно используются мочегонные препараты (диуретики) – диакарб, диувер, верошпирон, индапамид, торасемид и др.

Для защиты сердца и сосудов изнутри применяются препараты с так называемыми органопротективными свойствами – ингибиторы АПФ. К ним относятся эналаприл (Энап, Энам), периндоприл (престариум, престанс), лизиноприл, каптоприл (Капотен). Также из препаратов с подобными свойствами широко распространены ингибиторы АРА II – лозартан (Лориста, Лозап), валсартан (Валз) и др.

Схема лечения всегда подбирается индивидуально, но пациент должен быть готов к тому, что фракция выброса нормализуется не сразу, а симптомы могут беспокоить еще какое-то время после начала терапии.

В ряде случаев единственным методом вылечить заболевание, послужившее причиной для развития ХСН, является хирургический. Могут понадобиться операции по протезированию клапанов, по установке стентов или шунтов на коронарных сосудах, по установке электрокардиостимулятора и т. д.

Однако, в случае тяжелой сердечной недостаточности (III-IV функциональный класс) с крайне низкой фракцией выброса, операция может быть противопоказана. Например, противопоказанием к протезированию митрального клапана является снижение ФВ менее 20%, а к имплантации  кардиостимулятора – менее 35%. Тем не менее, противопоказания к операциям выявляются на очном осмотре у кардиохирурга.

Профилактика

Профилактическая направленность на предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний, приводящих к низкой фракции выброса, остается особенно актуальной в современной экологически неблагоприятной обстановке, в эпоху малоподвижного образа жизни за компьютерами и питания малополезными продуктами.

Даже исходя из этого, можно сказать о том, что частый отдых за городом на свежем воздухе, здоровое питание, адекватные физические нагрузки (ходьба, легкий бег, зарядка, гимнастика), отказ от вредных привычек – все это является залогом длительного и правильного функционирования сердечно-сосудистой системы с нормальной сократительной способностью и тренированностью сердечной мышцы.

Видео: лекция “Сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса – клиническая дилемма”

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

На вопросы данного раздела в текущий момент отвечает: Сазыкина Оксана Юрьевна, кардиолог, терапевт

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.

Источник: sosudinfo.ru