Избранные вопросы клинической физиологии кровообращения Лекция профессора кафедры

Избранные вопросы клинической физиологии кровообращения. Лекция профессора кафедры, анестезиологии-реаниматологии и скорой медицинской помощи Говоровой Н. В. 1

Функциональные отделы системы кровообращения (B. Folkov, E. Neil, 1971) Ü Сердечный насос Ü Сосуды - буферы Ü Сосуды - емкости Ü Сосуды – сопротивления Ü Сосуды обмена Ü Сосуды шунты 2

Распределение ОЦК между различными функциональными отделами ССС 5% 20% 75 % 3

Функциональные отделы сердечно-сосудистой системы и распределение давления в кровеносном русле. 4

Основы биофизики гемодинамики закон Пуазейля P 1 - P 2 Q = -------R АД ср - ЦВД МОК = ---------ОПСС Ü Нельзя уравнивать понятия «давление» и «кровоток» 5

«Относительные неудобства, испытываемые при измерении перфузии на фоне столь несложной оценки давления, сыграли роковую роль в развитии исследований кровообращения: манометрия практически полностью пленила умы, в то время как большинству органов требуется не давление, а объем кровотока» A. Jarisch, 1928

Расчет сопротивления сосудов (формула Пуазейля) 8 хl хυ R = -----π х r 4 7

Сопротивление соcудов при последовательном соединении R = R 1 + R 2 + R 3 + … R n 8

Сопротивление сосудов при параллельном соединении 1 R = -----------------1 + 1 +… R 1 R 2 R 3 1 Rn 9

Взаимосвязь объемной и линейной скорости кровотока Q V = -------- π х r 2 Ü Чем больше общая площадь сечения сосуда, тем меньше линейная скорость кровотока 10

ОЦК Ü Объем крови, находящийся в быстром кровообращении Ü Должная величина ОЦК 60 – 80 мл/кг Ü ОЦК зависит от пола, возраста, типа конституции, возраста, физической активности Ü ОЦК = МОК х СВКК 11

Должные величины ОЦК (в % от МТ) в зависимости от телосложения Нормо- Астени Пикник Атлеты стеник ки и и Мужчины 7, 0 6, 5 6, 0 7, 5 Женщин ы 6, 5 6, 0 5, 5 7, 0 12

Минутный объем кровообращения Ü МОК = УО х ЧСС Ü Важнейшая переменная величина ССС Ü Постоянно регулируется таким образом, чтобы удовлетворять метаболическим потребностям организма в данный момент времени Ü Все факторы, влияющие на МОК, могут действовать либо путем изменения ЧСС, либо УО 13

Понятие преднагрузки, постнагрузки и сократимости Преднагрузка - сила, растягивающая мышцу перед сокращением Ü Постнагрузка – груз, который должна поднять сокращающаяся мышца (обязательно включает преднагрузку) Ü Сократимость (индекс силы мышечного сокращения) способность мышцы Ü 14

Кривые давление - объем 15

Ударная работа левого желудочка Площадь, ограниченная кривой давление – объем, соответствует работе левого желудочка в течение одного сердечного цикла. Ü Любые процессы, увеличивающие эту площадь, увеличивают ударную работу сердца. Ü Ударная работа - важный показатель, так как он определяет расходуемую сердцем энергию и потребление кислорода. Ü 16

Ü Преднагрузка - это сила, растягивающая мышцу в покое, эквивалентна КДО Ü На практике преднагрузка чаще оценивается по величине КДД (полностью адекватно лишь при нормальной растяжимости желудочков сердца) Ü На растяжимость желудочков может влиять даже ИВЛ с перемежающимся положительным давлением 17

Факторы, влияющие на преднагрузку Ü Венозный возврат ОЦК Распределение ОЦК – Положение тела – Внутригрудное давление Венозный тонус Давление в полости перикарда Ü Сердечный ритм (систола предсердий) Ü ЧСС 18

Постнагрузка - сила, оказывающая сопротивление сокращению желудочков (эквивалентна напряжению, возникающему в стенке желудочка во время систолы) Ü Основные составляющие постнагрузки: Ü 1. 2. КДО (преднагрузка) Систолическое давление - зависит от 1. артериальной растяжимости 19

20

Связано ли ЦВД с преднагрузкой левого желудочка?

ЦВД характеризует преднагрузку только правого желудочка. Ü Возможно, что у больного с одинаково функционирующими правым и левым желудочком ЦВД будет соответствовать (изменяться параллельно) преднагрузке левого желудочка. Ü Помнить, что при Ü Легочной гипертензии, легочных заболеваниях, повреждениях правого или левого желудочка ЦВД не дает информацию о преднагрузке левго желудочка. Ü

Оценка функций желудочков сердца Правый желудочек Преднагрузка Ударный объём крови Постнагрузка Левый желудочек ЦВД ДЗЛК УИ УИ ИЛСС ИОПСС

Существует ли единственное значение нормального ЦВД?

Ü Не существует одного значения ЦВД, которое является нормой для всех больных или даже для отдельного пациента. Ü Величина ЦВД может колебаться от 1 до 15 мм рт ст Ü Оказывают влияние: степень гидратации, тип вентиляции (ИВЛ или СД), положение тела, растяжимость камер сердца, состояние сердечной функции и др

Причины повышения и снижения ЦВД (Кузьков ВВ, Киров М. Ю. , 2008) Повышение Снижение Увеличение преднагрузки Недостаточность ПЖ Недостаточность ЛЖ Снижение комплайнса ПЖ Повышение венозного тонуса Увеличение ЛСС Повышение ВГД и (или ) ВБД Снижение преднагрузки Гипердинамия 26

Растяжимость желудочка в норме и при патологии В норме растяжимость ЛЖ носит нелинейный характер. При изменении растяжимости одно и то же КДД ЛЖ будет соответствовать различной преднагрузке. Ü КДД ЛЖ можно использовать в качестве показателя преднагрузки только при условии, что растяжимость желудочка (соотношение между объемом и давлением) постоянна. Ü 27

Зависимость между сердечным выбросом и постнагрузкой Увеличение постнагрузки 28

Закон сердца Франка Старлинга Работа здорового сердца в первую очередь зависит от объема крови в желудочках в конце диастолы – при повышении кровенаполнения сердца в диастолу сила сердечных сокращений возрастает Ü Крутой наклон кривой Старлинга свидетельствует о значимости преднагрузки для усиления выброса крови здоровым сердцем Ü В этом законе отражается гетерометрический механизм регуляции деятельности сердца Ü 29

Влияние ЧСС Ü Эффект Боудича – возрастание силы сердечных сокращений в ответ на ступенчатое увеличение ЧСС (гомеометрический механизм регуляции) Ü Значительная тахикардия может нивелировать эффект Боудича - при высокой ЧСС укорочение диастолы приведет к снижению диастолического наполнения желудочков. Вероятность 30 этого возрастает в условиях

Гемодинамически неэффективная тахикардия Ü Нормоволемия – ЧСС > 175 в мин Ü Гиповолемия - ЧСС > 125 в мин 31

Динамика сердечного выброса обеспечивается: Ü Венозным возвратом (напрямую связан с ОЦК) Ü Объемом крови в легочном резервуаре Ü Реактивностью сосудов легких Ü Остаточным объемом крови в полостях желудочков 32

КДО = УО + ОО ФВ = (КДО- УО)/ КДО = 0, 67+0, 08 ФВ - показатель систолической функции – часть КДО, изгоняемая из желудочка во время систолы. 33

Физиологические механизмы, участвующие в поддержании венозного возврата Ü Присасывающее действие вдоха Ü Присасывающее действие правых отделов сердца Ü Тонус вен Ü Вибрации и сокращения мышц Ü Лимфосброс 34

Методы оценки гемодинамики Ü Термодилюционный метод Ü Метод Фика (NICO – монитор) Ü Транспульмональная термодилюция (PICCO – монитор) Ü Эходопплерография Ü Импедансометрия 35

Виды интраоперационного мониторинга (Pasch, 1989) Ü Неинвазивный – ЭКГ, пульсоксиметрия, АД Ü Минимально инвазивный - катетеризация периф вены, чрескожное определение газов крови Ü Пенетрационный – катетеризация мочевого пузыря, зонд в желудок, чреспищеводная Эхо КГ Ü Инвазивный – КПВ, катетеризация артерий Ü Высокоинвазивный – катетеризация полостей сердца и мозга 36

Какие нормативные документы регламентируют объем мониторинга во время анестезии и ИТ?

Приказа МЗ РФ N 269 от 16. 07. 2001 г. "О введении в действие отраслевого стандарта "Сложные и комплексные медицинские услуги. Состав» Ü 3. 2. 03. 03 Комплекс исследований при проведении искусственной вентиляции легких Ü Перечень медицинских услуг обязательного ассортимента Ü 01. 08. 002 Визуальное исследование верхних дыхательных путей 01. 31. 012 Аускультация общетерапевтическая 02. 12. 001 Исследование пульса 02 12. 002 Измерение артериального давления на периферических артериях 05. 10. 003 Прикроватное непрерывное мониторирование электрокардиографических данных 09. 05 037 Исследование р. Н крови 12. 05. 026 Исследование уровня кислорода крови

Ü Приказ Министерства здравоохранения и социального развития от 13 Апреля 2011 г. N 315 н "Об утверждении Порядка оказания анестезиолого - реанимационной помощи взрослому населению" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 10. 06. 2011 N 21020) Приложение № 3 «Стандарт оснащения бригады анестезиологии-реанимации» • Монитор пациента на 5 параметров (оксиметрия, неинвазивное АД, ЭКГ, ЧД, температура тела) • Аппарат наркозный (полуоткрытый и открытый контур) с дыхательным автоматом, волюметром, монитором концентрации кислорода и герметичности дыхательного контура. Не менее одного испарителя для испаряемых анестетиков

Минимальный обязательный стандарт мониторинга в анестезиологии и интенсивной терапии Принят 30. 01. 2009 на Первой согласительной конференции по стандартам мониторинга в анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии. Г. Москва 40

Введение Наличие хорошо обученного и опытного анестезиологическо-реанимационного персонала является определяющим фактором безопасности пациента во время анестезиологического пособия (АП) и интенсивной терапии (ИТ). Однако человеческие ошибки неизбежны, что подтверждается многими исследователями. Ü Мониторинг не может предотвратить развитие всех осложнений и неблагоприятных событий во время АП и ИТ. Однако, очевидно, что он снижает риск развития осложнений и неблагоприятных событий как за счет выявления последствий ошибочных действий, так и за счет раннего предупреждения о том, что у пациента отмечается ухудшение состояния по каким-то причинам. 41 Ü

Ü 2. 1 Данный стандарт применяется при всех видах АП и ИТ, хотя в неотложных ситуациях предпочтение отдается соответствующим мерам по поддержанию жизни. Ü 2. 2 Этот стандарт может дополняться в любое время по решению ответственного анестезиолога. Ü 2. 3 Хотя стандарт направлен на обеспечение квалифицированной помощи пациентам, однако его соблюдение не может служить гарантией благоприятного результата лечения. Ü 2. 4 Периодически этот стандарт может пересматриваться, что обусловлено развитием технологии и практики. 42

Ü 2. 5. В определенных редких или необычных обстоятельствах: Ü 2. 5. 1. Некоторые из этих методов мониторинга могут быть клинически невыполнимы Ü 2. 5. 2. Соответствующее использование описанных методов мониторинга не может предупредить неблагоприятное развитие клинической ситуации 43

Стандарт Ü 3. 1 Квалифицированные анестезиологическо-реанимационный персонал должен присутствовать: в операционной в течение всего времени проведения АП; при транспортировке пациента из операционной к месту дальнейшего нахождения (ПИТ, палата пробуждения, палата профильного отделения и т. п. ); в палате интенсивной терапии (реанимации) в течение всего времени проведения ИТ. 44

3. 2 При проведении АП и ИТ должны мониторироваться следующие параметры: Ü 3. 2. 1. Пульсоксиметрия Ü 3. 2. 2. Электрокардиограмма Ü 3. 2. 3. Неинвазивное артериальное давление Ü 3. 3. В случае, когда пациенту проводится какойлибо вариант ИВЛ при любом способе обеспечения проходимости дыхательных путей к параметрам, перечисленным в пункте 3. 2. в обязательном порядке добавляются следующие: Ü 3. 3. 1. Содержание углекислога газа в конце выдоха Ü 3. 3. 2. Содержание кислорода во вдыхаемой смеси Ü 3. 3. 3. Герметичность контура 45 Ü

3. 4. Системы мониторинга подсоединяются к пациенту до начала манипуляций, если это не противоречит пункту 2. 1. , 2. 5. 1. и остаются в таком состоянии на всем протяжении АП, при транспортировке пациента из операционной к месту дальнейшего нахождения и /или на всем протяжении ИТ. Ü 3. 5. Мониторируемые параметры регистрируются в специальных (адаптированных для данного ЛУ) анестезиологических или реанимационных картах не реже один раз в 5 мин при проведении АП и не реже чем один раз в 15 -30 мин при проведении ИТ и сохраняются в историях болезни или их эквивалентах. Ü 3. 6. Ответственный представитель анестезиологореанимационной бригады должен убедиться в работоспособности оборудования. Пределы тревог должны быть установлены соответствующим образом до начала манипуляций, если это не противоречит п. 2. 1. 46 Ü

47

Величины давления в камерах сердца и легочной артерии Правое предсердие 0 -4 м рт ст Правый желудочек 15 -30/0 -4 мм рт ст Легочная артерия 15 -30/6 -12 мм рт ст Среднее АД в легочной арт ДЗЛК 10 -18 мм рт ст 6 -12 мм рт ст 48

Схема проведения транспульмональной термодилюции 49

Уравнение Фика VO 2 СВ = ---------- Ca. O 2 – Cv. O 2 VO 2 потребление кислорода Ca. O 2 содержание кислорода в арт крови Cv. O 2 содержание кислорода в смеш вен крови

Гемодинамический профиль Ü УО 55 – 90 мл ( 20 -150 мл) Ü УИ 36 – 48 мл/м 2 Ü МОК 5, 5 – 6, 5 л / мин Ü СИ 2. 5 – 4. 5 л / мин м 2 Ü ОПСС 1200 – 1500 дин х с / (см 5 х м 2) Ü СЛС 80 – 240 дин х с / (см 5 х м 2) 51

Показатели транспорта кислорода Ü ИДК = СИ х 1, 39 х Hb х Sa O 2 = 520 – 720 мл/мин х м 2 Ü ИПК = СИ х 1, 39 х Hb х ( Sa O 2 - Sv O 2) = 110 – 160 мл/мин х м 2 Ü КУ О 2 = ИПК / ИДК х 100 % = 22 – 32 % 52

Барорегуляторный эффект Ü Максимальное падение давления (на 50%) происходит в артериолах, которые обеспечивают большую часть ОПСС Ü Исходя из основной формулы кровообращения Ü АД ср = МОК х ОПСС 53

Гемодинамическое содержание АД МОК АД 160 ОПСС МОК 54

Регуляция АД Ü Краткосрочная регуляция – барорефлекс Ü Рост АД увеличение частоты импульсации барорецепторов - угнетение симпатической вазоконстрикции - повышение тонуса блуждающего нерва Ü Снижение АД уменьшение частоты импульсации барорецепторов – повышение симпатического тонуса 55

Периферические барорецепторы ÜВ дуге аорты - аортальные Ü В области бифуркации общей сонной артерии – каротидные. Ü Каротидные барорецепторы имеют большее физиологическое значение, тк обеспечивают изменения АД при резких функциональных сдвигах Ü Каротидные барорецепторы лучше приспособлены к восприятию АД ср в пределах от 80 до 160 мм рт ст 56

Ü Все анестетики, особенно ингаляционные подавляют барорефлекс 57

Регуляция АД Ü Среднесрочная регуляция - работа системы «ренин – ангиотензин – альдостерон» , увеличение секреции АДГ, изменение транскапиллярного обмена жидкости Ü Пусковой момент - гипотензия 58

Регуляция АД Ü Долгосрочная регуляция - осуществляется почечными механизмами (изменение экскреции Na и воды) Ü Артериальная гипотензия - задержка натрия и воды Ü Артериальная гипертензия – увеличение экскреции натрия 59

ТИПЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ Ü Сосудистый (гиподинамический) УО МОК ОПСС Ü Объемный (гипердинамический) УО МОК ОПСС 60

Кровообращение в системе микроциркуляции Ü Основные законы кровообращения в системе микроциркуляции: Ü 1. Регуляция кровотока через систему микроциркуляции осуществляется в соответствии с местными потребностями путем изменения мышечного тонуса сосудов - сопротивлении 61

Ü 2. Анатомическое строение капилляров в разных органах соответствует общему назначению системы микроциркуляции, но детали структуры специфичны, т. к. приспособлены к функциональным задачам органа. Ü 3. Реологические свойства крови и транскапиллярный обмен зависят от скорости кровотока. 62

Гипотеза Старлинга Ü Ü Ü А-артериола Б-капилляр В-венула Г-лимфатический сосуд (Рк – Рисж) способствует фильтрации ( пл - исж) способствует абсорбции I v = Kf х [(Рк – Рисж) - х ( пл - исж) ], где 63

Величина объема крови, диффузионного и фильтрационно-абсорбционного обмена и лимфотока у человека в течение суток Ü Ф-фильтрация – 20 л жидкости, 80 -200 г белка Ü А-абсорбция – 1618 л жидкости, 5 г белка Ü Л – лимфа – 2 -4 л жидкости, 75 -195 г белка 64

Реология крови Ü Кровь – неньютоновская жидкость, суспензия клеток и частиц, взвешенных в коллоидах плазмы. Ü Вязкость крови в различных частях системы кровообращения изменяется в сотни раз. 65

Реологические особенности крови Ü Конформационная способность– деформация эритроцитов и других форменных элементов при прохождении капилляра. Ü Увеличение наклонности крови к агрегации при снижении скорости потока. Агрегация и вязкость – взаимосвязанные понятия. 66

Реологические особенности крови Ü Наличие дзета-потенциала Ü Осевой характер тока клеток Ü Феномен Фареуса - Линдквиста 67

Факторы, влияющие на реологию крови Ü Белковый состав плазмы Ü Гематокрит Ü Гипотермия Ü Гиперлипидемия, гиперхолестеринемия Ü Гиперкапния 68

Основной феномен реологических расстройств – агрегация эритроцитов Ü Ложная - монетные столбики Ü Истинная – сладж-феномен 69

Скажи мне, и я забуду… Покажи мне, и может быть, я запомню… Увлеки меня, и я пойму