Для данного состояния характерно изменение соотношения плазмы крови и ее форменных элементов. Гиповолемия часто является симптомом серьезных патологических процессов и требует срочного вмешательства врача.

Виды

В зависимости от соотношения ОЦК и доли эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов (Ht или гематокрит) выделяются нормоцитемическая, олигоцитемическая и полицитемическая гиповолемия.

Нормоцитемической гиповолемией считается состояние, при котором гематокритное число в общем объеме крови находится в границах нормы, но общий объем крови снижен.

Олигоцитемическая гиповолемия отличается снижением ОЦК и гематокрита.

При полицитемической гиповолемии уменьшение ОЦК связано преимущественно со снижением объема плазмы и сопровождается повышением гематокритной величины.

Гиповолемией называется также нарушение соответствия ОЦК и емкости кровеносного русла, возникающего при увеличении емкости этого русла (относительная гиповолемия).

Гиповолемия щитовидной железы — диагноз, который ставят в тех случаях, когда в организме значительно снижается не только уровень жидкости, но и выработка гормонов щитовидной железы. Обычно наблюдается после длительной кровопотери.

Причины

К основным причинам возникновения гиповолемии нормоцитемического типа относятся:

• Кровопотеря. Может быть контролируемой (во время операции) и неконтролируемой. Сопровождается компенсаторной реакцией организма.
• Состояние шока.
• Вазодилатационный коллапс. Может возникать при тяжелой инфекции, интоксикации, гипертермии, неправильном использовании некоторых медикаментов (симпатолитики, антагонисты кальция и др.), передозировке гистамина и т.д.

Гиповолемия олигоцитемического типа обычно вызывается:

• Потерей крови, которая наблюдалась раньше. Возникает на той стадии, когда гиповолемия еще не устранена благодаря выходу депонированной крови в кровеносное русло, а из органов гемопоэза еще не успели поступить новые кровяные клетки.
• Эритропенией при массированном гемолизе эритроцитов (наблюдается при ожоговой травме при сочетании разрушения эритроцитов (гемолиз) с выходом из кровеносного русла плазмы (плазморрагия)).
• Эритропоэзе, наблюдающемся при апластической анемии и при арегенераторных состояниях.

Основной причиной, вызывающей полицитемическую гиповолемию, является обезвоживание организма.

Обезвоживание могут вызывать:

• многократная рвота (токсикоз при беременности и т.д.);
• длительная диарея различной этиологии;
• полиурия (например, при некомпенсированном диабете или первичном гиперпаратиреозе);
• усиленное отделение пота при повышенной температуре окружающей среды;
• холера;
• избыточное применение диуретиков;
• выход жидкости в третье пространство при кишечной непроходимости;
• перитонит.

Гиповолемия данного типа может развиться также при спазме мускулатуры (столбняк, бешенство).

Чрезмерная потеря жидкости может вызвать гиповолемический шок.

Причинами относительного уменьшения ОЦК являются интенсивная аллергическая реакция и интоксикации различного происхождения.

Патогенез

Гиповолемия любого типа приводит к компенсаторной реакции гемодинамики. Возникший дефицит ОЦК вызывает снижение объема плазмы и венозного возврата, поскольку происходит фиксация сердечных и легочных вен и возникает симпатически опосредованная вазоконстрикция. Данный защитный механизм позволяет сохранять циркуляцию крови для мозговой и сердечной деятельности.

Ярко проявляющаяся гиповолемия снижает сердечный выброс и таким образом уменьшает системное АД. При этом снижается кровоснабжение тканей и органов.

Артериальное давление нормализуется благодаря повышению венозного возврата, сократимости сердца и частоты его сокращений, а также повышения сопротивления сосудов вследствие увеличения секреции почками ренина и симпатического эффекта.

При легкой степени уменьшения ОЦК для приведения в норму АД достаточно активации симпатической нервной системы, сопровождающейся незначительной тахикардией.

При тяжелой гиповолемии вазоконстрикция более выражена благодаря влиянию гормона ангиотензина II и деятельности симпатической нервной системы. Этот гормон помогает поддерживать АД в лежачем положении, но при смене положения может появляться гипотония (проявляется головокружением).

Длящаяся при тяжелой гиповолемии потеря жидкости приводит к тяжелой гипотонии даже в лежачем положении. Возможно развитие шока.

Симптомы

Для гиповолемии характерно понижение АД и увеличение сердечного выброса.

Симптоматика каждого вида гиповолемии зависит от характера причины, вызвавшей это состояние.

При нормоцитемической гиповолемии симптомы проявляются в зависимости от объема потерянной крови:

• Гиповолемия легкой степени наблюдается при средней степени кровопотери (от 11 до 20 % ОЦК). При этом отмечается снижение артериального давления на 10 %, тахикардия в умеренной степени, незначительно учащенный пульс и дыхание. Кожа становится бледной, конечности холодеют, отмечается головокружение, ощущение слабости, сухости во рту и тошноты. Возможна заторможенная реакция, обморок и резкий упадок сил.
• Гиповолемия средней степени тяжести наблюдается при большой степени кровопотери (от 21 до 40 % ОЦК). Артериальное давление падает до 90 мм рт. ст., пульс учащается, дыхание аритмичное, поверхностное и учащенное. Отмечается наличие холодного липкого пота, цианотичность носогубного треугольника и губ, заостренность носа, прогрессирующая бледность, сонливость и зевота как признак недостатка кислорода. Может наблюдаться затемненность сознания, апатичность, повышенная жажда, возможна рвота, появление синюшной окраски кожи и уменьшение количества мочи.
• Гиповолемия тяжелой степени наблюдается при массивной кровопотере (до 70% ОЦК). Артериальное давление в этом случае не превышает 60 мм рт.ст., нитевидный пульс достигает 150 уд/мин., отмечается резкая тахикардия, полная апатия, спутанность или отсутствие сознания, и мертвенная бледность, анурия. Черты заостряются, глаза становятся тусклыми и западают, возможны судороги. Дыхание становится периодичным (тип Чейна-Стокса).

При потере более 70 % ОЦК механизмы компенсации не успевают включиться — такая кровопотеря чревата летальным исходом.

При шоке наблюдается нарушение дыхания, снижение АД и объема выделяемой мочи, мраморная окраска кожи и холодный пот, при торпидной фазе – тахикардия и затемненное сознание, при эректильной – беспокойство, но наличие перечисленных симптомов зависит от стадии шока.

При олигоцитемической гиповолемии наблюдаются признаки гипоксии, уменьшение кислородной емкости крови и нарушения органно-тканевого кровообращения.

К симптомам полицитемической гиповолемии относятся:

• повышение вязкости крови;
• диссеминированный микротромбоз;
• расстройства микрогемоциркуляции;
• симптомы патологии, вызвавшей данное состояние.

Диагностика

Диагностика гиповолемии основана на:

• изучении анамнеза;
• физикальных методах исследования.

Для подтверждения диагноза используют лабораторные методы (не информативны при наличии почечной недостаточности).

Лечение

Лечение гиповолемии заключается в восстановлении ОЦК, увеличении сердечного выброса и обеспечении доставки кислорода к тканям всех органов. Доминирующая роль отводится инфузионно-трансфузионной терапии, позволяющей максимально быстро добиться желаемого эффекта и предотвратить развитие гиповолемического шока.

В инфузионно-трансфузионной терапии используются:

• растворы декстранов (плазмозамещающие препараты);
• свежезамороженная плазма;
• сывороточный альбумин (белок, содержащийся в плазме);
• растворы кристаллоидов (физиологический раствор хлорида натрия, раствор Рингера).

Сочетание этих препаратов не всегда позволяет достичь желаемого клинического эффекта.

В тяжелых случаях применяются медикаменты, восстанавливающие сердечный выброс и устраняющие нарушения сосудистой регуляции.

Трансфузия свежезамороженной плазмы осуществляется по строгим показаниям (при тяжелых кровотечениях, гемофилии, тромбоцитопенической пурпуре), поскольку имеется риск иммунологической несовместимости и возможности заражения вирусным гепатитом, СПИДом и т.д.

Трансфузия плазмы требует:

• предварительного размораживания;
• проведения изосерологических проб;
• определения группы крови больного.

Внутривенное введение плазмозамещающих растворов позволяет начать безотлагательную терапию, поскольку растворы не нуждаются в серологических исследованиях. Кристаллоидные растворы целесообразны при оказании первой помощи.

Максимальный эффект достигается при введении количества, превышающего объем потерянной крови в три раза, но использование при терапии исключительно этих растворов повышает гипоксию и ишемию.

Коррекция гиповолемии осуществляется и препаратами, в основе которых находится гидроксиэтилкрахмал. Эти препараты:

• нормализуют регионарную гемодинамику и микроциркуляцию;
• улучшают доставку и потребление кислорода тканями и органами, а также реологические свойства крови;
• снижают вязкость плазмы и показатель гематокрита;
• не влияют на систему гемостаза.

Гиповолемия при потере жидкости лечится растворами электролитов и устранением причины обезвоживания.

Для устранения гиповолемии щитовидной железы используется йод и гормональные препараты.

Профилактика

Профилактика гиповолемии важна при проведении операций. Заключается в:

• предоперационной профилактике (дополнительная инфузия коллоидного или кристаллоидного раствора, предотвращающая потерю жидкости на начальном этапе операции);
• измерении любых кровопотерь при проводимых хирургических вмешательствах;
• инфузионной терапии, соответствующей по объему количеству потерянной крови.

Постоянство объема циркулирующей крови обусловливает стабильность кровообращения и связано со многими функциями организма, в конечном счете определяющими его гомеостаз.

Из ЭСМТ

Гомеостаз - относительное динамическое постоянство внутренней среды (крови, тканевой жидкости) и устойчивость основных физиологических функций организма.

Объем циркулирующей крови (ОЦК) можно измерить, определив отдельно объем всех циркулирующих эритроцитов (ОЦЭ) и объем всей плазмы крови (ОЦП) и сложив обе величины: ОЦК=ОЦЭ+ОЦП. Однако достаточно вычислить лишь одну из этих величин, а ОЦК подсчитать, основываясь на показаниях гематокрита.

Из курса физиологии

Гематокрит - прибор для определения отношения объема форменных элементов крови к объему плазмы. В норме плазма — 53 - 58%, форменные элементы - 42 - 47%.

Методы определения объема плазмы и эритроцитов основаны на принципе разведения в крови введенного в сосудистое русло РФП.

Схема радиодиагностического анализа,
основанного на принципе оценки степени разведения РФП

Исследуемый объем = Активность введенного препарата/Активность пробы

Представим, что надо установить объем жидкости, налитой в сосуд. Для этого в него вводят точно измеренное количество индикатора (например, красителя). После равномерного размешивания (разведения!) берут такой же объем жидкости и определяют в нем количество красителя. По степени разведения красителя легко вычислить объем жидкости в сосуде. Для определения ОЦЭ больному вводят внутривенно 1 мл эритроцитов, меченых 51 Сr (активностью 0,4 МБк). Метку эритроцитов проводят в свежезаготовленной 0(1) резус-отрицательной консервированной крови путем введения в нее 20 - 60 МБк стерильного раствора хромата натрия.

Через 10 мин после введения меченых эритроцитов берут пробу крови из вены противоположной руки и подсчитывают активность этой пробы в колодезном счетчике. К этому сроку меченые эритроциты равномерно распределены в периферической крови. Радиоактивность 1 мл пробы крови будет настолько ниже радиоактивности 1 мл введенных меченых эритроцитов, насколько количество последних меньше числа всех циркулирующих эритроцитов.

Объем всей массы эритроцитов, циркулирующих в крови, вычисляют по формуле: ОЦЭ = N/n , где N - общая радиоактивность введенных эритроцитов; n - активность пробы 1 мл эритроцитов.

Сходным образом определяют ОЦП. Только для этого внутривенно вводят не меченые эритроциты, а человеческий сывороточный альбумин, меченный 99тТс, активностью 4 МБк.

В клинике принято рассчитывать ОЦК относительно массы тела больного. ОЦК у взрослых людей в норме равен 65 - 70 мл/кг. ОЦП - 40 - 50 мл/кг, ОЦЭ - 20 - 35 мл/кг.

Задание 6

Больному ввели меченые эритроциты в количестве 5 мл. Радиоактивность 0,01 мл исходного раствора - 80 имп/мин. Радиоактивность 1 мл эритроцитов в крови, полученной через 10 мин после инъекции радионуклида, равна 20 имп/мин. Показатель венозного гематокрита у больного - 45%. Определите ОЦЭ и ОЦК.

По мере развития сердечной недостаточности ОЦК неуклонно возрастает, главным образом за счет плазмы, тогда как ОЦЭ остается нормальным или даже снижается. Раннее выявление гиперволемии позволяет своевременно включить ряд лекарственных средств (в частности, диуретиков) в систему лечения таких больных и корректировать проведение лекарственной терапии. Плазмопотеря является одним из важных звеньев развития шока, и ее учитывают при назначении интенсивной терапии.

«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс

Материалы публикуются для ознакомления, и не являются предписанием к лечению! Рекомендуем обратиться к врачу-гематологу в вашем лечебном учреждении!

Гиповолемия - одно из опасных заболеваний кроветворной системы, которое может привести к смерти человека. Что такое синдром гиповолемии? Чем опасна болезнь и каковы ее разновидности? Рассмотрим причины, симптомы, виды гиповолемии, методы лечения.

Уменьшение объема циркуляции крови в гематологии носит название гиповолемия. При развитии данного заболевания происходит нарушение форменных элементов в плазме крови. В норме объем циркулирующей плазмы (ОЦП) в организме человека колеблется около 69 мл/кг у мужчин и 65 мл/кг у женщин. Гиповолемия относится к тяжелым состояниям, которые при несвоевременно оказанной медицинской помощи могут привести к смерти человека. Данное заболевание не является самостоятельным, а развивается как осложнение на фоне внутренних заболеваний. Именно поэтому после того как у человека появляются симптомы гиповолемии, важно установить этиологический фактор и только тогда предпринимать меры по лечению. При гиповолемии происходит неправильное распределение внутриклеточной жидкости, что и ведет к уменьшению циркуляции крови.

Гиповолемия — уменьшение объема циркуляции крови

Важно: Синдром гиповолемии может развиваться как при тяжелых патологиях внутренних органов, так и при менее опасных состояниях, поэтому важно установить причины гиповолемии и только потом проводить лечение.

Причины

Снижение объема циркулирующей крови может происходить по множественным причинам, но в основном такое состояние проявляется при следующих заболеваниях:

1. Обезвоживание организма.
2. Нарушения обменных процессов: сахарный диабет.
3. Болезни почек: гломерулонефрит, почечная недостаточность.
4. Травмы внутренних органов.
5. Осложнение после оперативных вмешательств.
6. Перитонит.
7. Внутренние кровотечения.
8. Болезни ЖКТ.
9. Эндокринные нарушения.
10. Патологии сердечно-сосудистой системы.

Предрасполагающими факторами к развитию гиповолемии считаются:

1. Недостаточное употребление воды.
2. Регулярные стрессы, депрессии.
3. Ожоги.
4. Переливание крови.
5. Многократная и обильная рвота.
6. Диарея.

Обезвоживание — одна из причин гиповолемии

Это далеко не все причины, которые могут спровоцировать развитие гиповолемии. В редких случаях пациентам выставляется диагноз гиповолемия щитовидной железы, при которой происходит не только уменьшение жидкости, но и снижается выработка гормонов. В основном такое состояние диагностируется крайнее редко и только после длительных кровопотерь.

Виды

В гематологии разделяют три основных вида гиповолемии, каждая из которых имеет свои особенности:

1. Нормоцитемическая — характеризуется снижением циркулирующей крови при стойком гематокрите. В основном причиной такого состояния считается острая кровопотеря, коллапс и другие тяжелые состояния, ведущие к уменьшению тока в венах и больших артериях.
2. Олигоцитемическая гиповолемия — снижение количества крови и форменных элементов с понижением гематокрита. Основной причиной развития данного состояния считается , которая развивается в результате дефицита эритроцитов или обширном гемолизе эритроцитов. Такое состояние характерно при полученных ожогах 1 или 2 степени.
3. Полицитемическая гиповолемия — вызывается снижением объема крови на фоне уменьшения количества плазмы.

Стадии болезни

Течение гиповолемии напрямую зависит от количества кровопотери, а также симптомов, с которыми больной обратился к врачам.

Различают три основных степени гиповолемии, каждая из которых имеет характерные признаки:

1. Легкая степень. Кровопотеря в среднем составляет не больше 15% от общей циркуляции крови. У больных отмечается снижение артериального давления, тахикардия, учащенный пульс и дыхание. Кожные покровы бледные, верхние и нижние конечности холодные, также присутствует повышенная сухость во рту, общая слабость.
2. Средняя степень. Потеря крови составляет до 40%. Состояние больного достаточно тяжелое, артериальное давление ниже 90 мм.рт.ст., учащенный пульс, тяжелое аритмичное дыхание, повышенная потливость, цианоз губ, бледность, повышенная сонливость, ощущение нехватки воздуха. В некоторых случаях может присутствовать рвота, обмороки, снижается количество мочи.
3. Тяжелая степень. Больной теряет до 70% общего объема крови, давление ниже 60 мм.рт.ст., пульс еле прослушивается, выраженная тахикардия, спутанность сознания, возможны судороги, дыхание жесткое. Такое состояние крайнее опасно для жизни человека, поскольку может привести к летальному исходу.

Как проявляется гиповолемия?

Клинические признаки гиповолемии достаточно выраженные и сопровождаются следующими симптомами:

1. Снижение диуреза.
2. Повышенная жажда.
3. Бледность кожных покровов.
4. Снижение температуры тела.
5. Увеличение частоты сердечных сокращений.
6. Снижение массы тела.
7. Сухость и шелушение кожи.
8. Отеки ног.
9. Повышенная усталость.
10. Снижение артериального давления.
11. Частые головные боли.
12. «Мушки» перед глазами.

Диагностика и лечение

При подозрении на гиповолемию, врач назначает ряд лабораторных исследований, которые позволяют определить количество эритроцитов и плазмы крови, также назначается анализ мочи. При снижении внеклеточной жидкости, анализ крови выполняется вместе с белковыми растворами, глюкозой, растворами электролитов. Результаты исследований позволяют создать полную картину болезни, определить стадию, вид, назначить соответствующее лечение.

Объём циркулирующей крови (ОЦК)

Кислородтранспортные возможности организма зависят от объёма крови и содержания в ней гемоглобина.

Объём циркулирующей крови в покое у молодых женщин составляет в среднем 4,3л, у мужчин-5,7л. При нагрузке ОЦК сначала увеличивается, а затем уменьшается на 0,2-0,3л из-за оттока части плазмы из расширенных капилляров в межклеточное пространство работающих мышц.При длительных упражнениях среднее значение ОЦК у женщин равно 4 л, у мужчин-5,2л. Тренировка выносливости ведёт к повышению ОЦК. При нагрузке максимальной аэробной мощности ОЦК у тренированных мужчин в среднем равен 6,42л

ОЦК и её составляющие: объём циркулирующей плазмы(ОЦП) и объём циркулирующих эритроцитов(ОЦЭ) повышаются при занятиях спортом. Увеличение ОЦК является специфическим эффектом тренировки выносливости. Его не наблюдается у представителей скоростно-силовых видов спорта. С учётом размеров(веса) тела разница между ОЦК у выносливых спортсменов, с одной стороны, и нетренированных людей и спортсменов, тренирующих другие физические качества, с другой, в среднем составляет более 20%. Если ОЦК у спортсмена, тренирующего выносливость, равна 6,4литра (95,4мл на 1кг веса тела), то у нетренированных она равна5,5 л (76,3мл/кг веса тела).

В таблице 9 приведены показатели ОЦК,ОЦЭ,ОЦП и количества гемоглобина на 1 кг веса тела у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса.

Таблица 9. Показатели ОЦК,ОЦЭ,ОЦП и количества гемоглобина у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса.

Из таблицы 9 следует, что при увеличении ОЦК у выносливых спортсменов пропорционально увеличивается и общее количество эритроцитов и гемоглобина крови. Это значительно повышает общую кислородную ёмкость крови и способствует увеличению аэробной выносливости.

Благодаря увеличению ОЦК растёт центральный объём крови и венозный возврат к сердцу, что обеспечивает большой СО крови. Увеличивается кровенаполнение альвеолярных капилляров, что повышает диффузную способность лёгких. Увеличение ОЦК позволяет направлять большее количество крови в кожную сеть и таким образом увеличивает возможность организма для теплоотдачи во время длительной работы.

В период врабатывания АД,СО,СВ, АВР-О2 растут медленнее чем ЧСС. Причина этого- медленный рост(2-3мин) объёма циркулирующей крови вследствие медленного выхода крови из депо. Быстрый рост ОЦК может оказать травмирующую нагрузку на сосудистое русло.

Во время нагрузок большой аэробной мощности через сердце прокачивается большое количество крови с высокой скоростью. Излишек плазмы даёт резерв, позволяющий избежать гемоконцентрацию и увеличение вязкости. То есть у спортсменов увеличение ОЦК, обусловленое больше увеличением объёма плазмы, чем объёмом эритроцитов, приводит к снижению показателя гематокрита (вязкости крови) по сравнению с не спортсменами (42,8 против44,6).

Благодаря большому объёму плазмы уменьшается концентрация в крови продуктов тканевого обмена, например молочной кислоты. Поэтому концентрация лактата при анаэробной нагрузке растёт медленнее.

Механизм роста ОЦК состоит в следующем: рабочая гипертрофия мышц => возрастание запроса организма в белках => повышение продукции белка печенью => увеличивается выброс белков печенью в кровь => повышается колоидно- осматическое давление и вязкость крови => рост абсорбции воды из тканевой жидкости внутрь сосудов а также происходит задержка воды, поступающей в организм => увеличивается объём плазмы (основу плазмы составляют белки и вода) => рост ОЦК.

«Объём циркулирующей крови - доминирующий фактор хорошо уравновешенного кровообращения.» А.С.Залманов. Тайная мудрость человеческого организма (Глубинная медицина).- Москва: Наука, 1966.- C.33 Уменьшение ОЦК, накопление крови в депо(в печени, в селезёнке, в сети воротной вены) сопровождается уменьшением объёма крови, которая прибывает к сердцу и которая выбрасывается каждой систолой. Внезапное уменьшение ОЦК ведёт за собой острую сердечную недостаточность. За уменьшением объёма крови, естественно, всегда следует серьёзная тканевая и клеточная гипоксия.

ОЦК (по отношению к весу тела) зависит от возраста: у детей до 1 года-11%, у взрослых-7%. На 1кг веса тела у детей 7-12 лет-70мл, у взрослых-50-60мл.

Физиология различает два вида гемодинамической нагрузки на желудочки сердца: пред- и постнагрузку.

Это нагрузка объёмом крови, которым заполняется полость желудочка перед началом изгнания. В клинической практике мерой преднагрузки является конечно-диастолическое давление (КДД) в полости желудочка (правого - КДДп, левого - КДДл). Это давление определяется только инвазивным методом. В норме КДДп = 4-7 мм Hg, КДДл = 5-12 мм Hg.

Для правого желудочка косвенным показателем может быть величина центрального венозного давления (ЦВД). Для левого желудочка очень информативным показателем может быть давление наполнения левого желудочка (ДНЛЖ), которое возможно определить неинвазивным (реографическим) методом.

Увеличение преднагрузки

К увеличению преднагрузки (справа или слева) любого происхождения желудочек приспосабливается к новым условиям работы по закону О.Франка и Е.Старлинга. Е.Старлинг так охарактеризовал эту закономерность: "ударный объём пропорционален конечному диастолическому объему":

Суть закона состоит в том, что чем больше растягиваются мышечные волокна желудочка при его избыточном наполнении, тем больше сила их сокращения в последующую систолу.

Правомочность этого закона была подтверждена многочисленными исследованиями, даже на клеточном уровне (сила сокращения кардиомиоцита является функцией длины саркомера перед началом его сокращения). Главный вопрос в законе О.Франка и Е.Старлинга в том, почему сверхнормальное увеличение длины мышечного волокна увеличивает силу его сокращения?

Здесь уместно привести ответ Ф.З.Меерсона (1968 г.). Сила сокращения мышечного волокна определяется количеством актино-миозионовых связей, которые могут возникнуть в мышечном волокне одновременно. Удлинение волокна до определенного предела так меняет взаимное расположение актиновых и миозиновых нитей, что при сокращении возрастает либо количество актино-миозиновых связей (точнее скорость их образования), либо контрактильная сила, которую каждая такая связь развивает.

До какой границы (предела) действует приспособительная реакция О.Франка и Е.Старлинга, когда изменение длины волокна изменяет напряжение, а оно изменяет силу сокращения?

Этот закон действует, пока длина мышечного волокна увеличивается на 45% сверх обычной длины при нормальном заполнении желудочка (т.е. примерно в 1,5 раза). Дальнейший рост диастолического давления в желудочке увеличивает длину мышечного волокна в малой мере, т.к. волокна становятся трудно растяжимыми потому, что в процесс вовлекается трудно растяжимый соединительно-тканный эластический каркас самих волокон.

Ориентиром, контролируемым в клинических условиях, для правого желудочка может быть повышение ЦВД более 120 мм Н 2 О (норма 50-120). Это косвенный ориентир. Непосредственным ориентиром является повышение КДДп до 12 мм Hg. Ориентиром для левого желудочка является увеличение КДДл (ДНЛЖ) до 18 мм Hg. Иными словами, когда КДДп в пределах от 7 до 12 или КДДл в пределах от 12 до 18 мм Hg, то правый или левый желудочек уже работает по закону О.Франка и Е.Старлинга.

При приспособительной реакции О.Франка и Е.Старлинга, УО левого желудочка не зависит от диастолического артериального давления (ДАД) в аорте, а систолическое артериальное давление (САД) и ДАД в аорте не изменяются. Эту приспособительную реакцию сердца S.Sarnoff назвал гетерометрической регуляцией (heteros по греч. - другой; применительно к теме раздела - регуляция посредством другой длины волокна).

Надо отметить, что еще в 1882 г. Fick и в 1895 г. Blix отметили, что "закон сердца таков же, как закон скелетной мышцы, а именно, что механическая энергия, освобождающаяся при переходе из состояния покоя в состояние сокращения, зависит от площади "химически сокращающихся поверхностей", т.е. от длины мышечного волокна".

В желудочках, как и во всей сосудистой системе, какая-то часть объема крови является заполняющей и какая-то часть является растягивающей, она то и создает КДД.

Поскольку приспособительная реакция сердца, подчиняющаяся закону, имеет определенную границу, за которой этот закон О.Франка и Е.Старлинга уже не действует, то возникает вопрос: а можно ли усилить эффект этого закона? Ответ на этот вопрос имеет очень важное значение для врачей анестезистов и интенсивистов. В исследованиях E.H.Sonnenblick (1962-1965 г.г.) было установлено, что при чрезмерной преднагрузке миокард способен значительно увеличивать силу сокращения под воздействием положительно инотропных средств. Изменяя функциональные состояния миокарда посредством воздействия инотропных средств (Са, гликозиды, норадреналин, дофамин) при одном и том же притоке крови (одно и то же растяжение волокон), он получил целое семейство «кривых Е.Старлинга» со смещением кверху от исходной кривой (без действия инотропика).

Рисунок 4. График изменения кривой напряжения без инотропного средства и с ним при одинаковой длине мышечного волокна

Из рисунка 4 видно, что:

1. Увеличение напряжения (Т2) при использовании инотропного средства и неизменной исходной длине мышечного волокна (L1) за тот же отрезок времени (t1) связано с ускорением образования актиномиозиновых связей (V2 > V1);

2. С инотропным средством получается такой же эффект величины Т1, как и без него, за меньший отрезок времени - t2 (3).

3. С инотропным средством получаемый эффект величины Т1 достигается как бы при меньшей длине волокна L2 (3).

Уменьшение преднагрузки.

Обусловлено уменьшением притока крови в полость желудочка. Это может быть вследствии уменьшения ОЦК, сужения сосудов в МКК, сосудистой недостаточности, органических изменений в сердце (стеноз АВ - клапанов справа или слева).

Вначале включаются следующие приспособительные элементы:

1. Усиливается изгнание крови из предсердия в желудочек.

2. Увеличивается скорость расслабления желудочка, что способствует его заполнению, т.к. основная масса крови поступает в фазу быстрого наполнения.

3. Увеличивается скорость сокращения мышечных волокон и возрастания напряжения, благодаря чему поддерживается фракция изгнания и уменьшается остаточный объем крови в полости желудочка.

4. Увеличивается скорость изгнания крови из желудочков, что способствует сохранению продолжительности диастолы и заполнения желудочка кровью.

Если совокупность этих приспособительных элементов оказывается недостаточной, то развивается тахикардия, направленная на поддержание СВ.

Это нагрузка сопротивлением току крови при изгнании её из полости желудочка. В клинической практике мерой постнагрузки является величина общего легочного сопротивления (ОЛС) для МКК, равная в норме 150-350 дин*с*см-5, и общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) для БКК, равная в норме 1200-1700 дин*с*см-5. Косвенным признаком изменения постнагрузки для левого желудочка может быть величина АДср, равная в норме 80-95 мм Hg.

Однако в физиологии классическим представлением о постнагрузке является давление над полулунными клапанами перед изгнанием крови желудочками. Иными словами это конечно-диастолическое давление над полулунными клапанами в легочной артерии и аорте. Естественно, чем больше периферическое сопротивление сосудов, тем больше конечно-диастолическое давление над полулунными клапанами.

Увеличение постнагрузки.

Такая ситуация возникает при функциональном сужении артериальных периферических сосудов, хоть в МКК, хоть в БКК. Она может быть обусловлена органическими изменениями в сосудах (первичная лёгочная гипертензия или гипертоническая болезнь). Это может быть при сужении выходного отдела из правого или левого желудочка (подклапанные, клапанные стенозы).

Закон, по которому желудочек приспосабливается к нагрузке сопротивлением, впервые открыл Г.Анреп (1912г., лаборатория Е.Старлинга).

Дальнейшие исследования этого закона были продолжены самим Е.Старлингом и далее многими известными физиологами. Результаты каждого исследования были опорой и толчком к следующему.

Г. Анреп установил, что при увеличении сопротивления в аорте, вначале кратковременно объём сердца увеличивается (похоже на приспособительную реакцию О.Франка и Е.Старлинга). Однако затем объём сердца постепенно уменьшается до новой, больше исходной, величины и далее остается стабильным. При этом, несмотря на увеличение сопротивления в аорте, УО остается прежним.

Приспособительную реакцию сердца по закону Г. Анрепа и А. Хилла при увеличении нагрузки сопротивлением Ф.З.Меерсон объясняет следующим образом (1968 г.): по мере повышения нагрузки сопротивлением количество актиномиозиновых связей увеличивается. А количество свободных центров, способных реагировать между собой, в актиновых и миозиновых волокнах уменьшается. Поэтому с каждой, всё большей, нагрузкой количество вновь образующихся актиномиозиновых связей уменьшается в единицу времени.

Одновременно уменьшается и скорость сокращения, и количество механической и тепловой энергии, освобождающейся при распаде актиномиозиновых связей, постепенно приближаясь к нулю.

Очень важно, что количество актиномиозиновых связей увеличивается, а их распад уменьшается. Это означает, что с увеличением нагрузки наступает пересократимость актиномиозиновых волокон, что и ограничивает эффективность работы сердца.

Итак, когда нагрузка сопротивлением увеличивается на 40-50%, адекватно ей увеличивается мощность и сила мышечного сокращения. При большем увеличении нагрузки эффективность этой приспособительной реакции утрачивается из-за потери мышцей способности расслабляться.

Другим фактором, со временем ограничивающим эту приспособительную реакцию, является, как было установлено Ф.З.Меерсоном и его сотрудниками (1968 г.), снижение сопряжения окисления и фосфорилирования на 27-28% на участке - «цитохром с» - «кислород», при этом в миокарде уменьшается количество АТФ и особенно креатинфосфата (КФ).

Значит, закон Г. Анрепа и А. Хилла обеспечивает приспособление сердечной мышцы к нагрузке сопротивлением путём увеличения мощности желудочка, приводящей к увеличению силы сокращения без изменения исходной длины мышечного волокна.

Приспособительную реакцию Г. Анрепа и А. Хилла S.Sarnoff назвал гомеометрической регуляцией (homoios по греч. - подобный; применительно к теме раздела - регуляция посредством такой же длины волокна).

Здесь также важен вопрос: можно ли усилить эффект закона Г. Анрепа и А. Хилла? Исследования E.H. Sonnenblick (1962-1965 г.г.) показали, что при чрезмерной постнагрузке миокард способен увеличивать мощность, скорость и силу сокращения под воздействием положительно инотропных средств.

Уменьшение постнагрузки.

Связано с уменьшением давления над полулунными клапанами. При нормальном ОЦК уменьшение постнагрузки становится возможным только при единственном обстоятельстве - при увеличении объема сосудистого русла, т.е. при сосудистой недостаточности.

Уменьшение давления над полулунными клапанами способствует укорочению периода повышения внутрижелудочкового давления и уменьшению самой величины этого давления перед началом изгнания крови. Это уменьшает потребность миокарда в кислороде и его энергозатраты на напряжение.

Однако все это уменьшает линейную и объемную скорость кровотока. В связи с этим уменьшается и венозный возврат, что ухудшает наполнение желудочков. В таких условиях единственно возможной приспособительной реакцией становится увеличение ЧСС, направленное на поддержание СВ. Как только тахикардия станет сопровождаться снижением СВ, эта приспособительная реакция переходит в разряд патологической.

Совокупность всех исследований, выполненных О.Франком, Е.Старлингом, Г.Анрепом, А.Хиллом и другими физиологами того периода позволила выделить два варианта сокращения сердечного волокна: изотоническое и изометрическое сокращения.

В соответствии с этим выделены два варианта работы желудочков сердца.

1. Когда желудочек работает преимущественно с нагрузкой по объему - он работает по варианту изотонического сокращения. При этом тонус мышцы изменяется в меньшей мере (изотония), преимущественно изменяется длина и поперечное сечение мышцы.

2. Когда желудочек работает преимущественно с нагрузкой по сопротивлению - он работает по варианту изометрического сокращения. При этом преимущественно изменяется напряжение мышцы (тонус), а её длина и поперечное сечение изменяются в меньшей мере или почти не изменяются (изометрия).

При работе желудочка с нагрузкой по сопротивлению (даже при функциональном изменении ОЛС или ОПСС) многократно увеличивается потребность миокарда в кислороде. Поэтому исключительно важным является обеспечение такого больного в первую очередь кислородом.

Врачам нередко приходится усиливать работу сердца инотропными средствами. В физиологии кровообращения (в т.ч. и клинической) под инотропизмом понимается (Ф.З. Меерсон, 1968 г.) регулирование скорости сокращения и расслабления, и поэтому мощности и эффективности работы сердца при неизменных размерах желудочка.

Инотропизм направлен не на сверхнормальное увеличение силы сокращений сердца, а на поддержание силы сокращений, в лучшем случае близкой к норме.

Инотропизм отличается от закона О.Франка и Е.Старлинга тем, что при этом не изменяется исходная длина волокон миокарда. Он отличается от закона Г. Анрепа и А. Хилла тем, что при этом увеличивается не только скорость сокращения, но и (главное!) скорость расслабления волокон миокарда (чем предупреждается пересократимость, или контрактура, миокарда).

Однако при искусственной инотропной регуляции работы сердца норадреналином и др. аналогичными средствами может быть серьезная опасность. Если резко и значительно уменьшить введение инотропного средства или прекратить введение его, то может резко снизиться тонус миокарда.

Возникает острая тоногенная дилатация желудочка. Его полость увеличивается, резко снижается внутрижелудочковое давление. В этих условиях, чтобы достигнуть прежней величины напряжения необходимы большие затраты энергии.

Процесс наращивания напряжения является самым главным потребителем энергии в сердечном цикле. Кроме того, он идет в первую очередь. В физиологии существует закон, что первый процесс всегда старается как можно полнее использовать наличную энергию, чтобы завершить его целиком и полностью. Остаток энергии расходуется на выполнение следующего процесса и т.д. (т.е. каждый предыдущий процесс как Людовик XV: "после нас хоть потоп").

За процессом увеличения напряжения идет работа по перемещению крови из желудочков в сосуды. Из-за того, что на напряжение затрачивается почти вся наличная энергия, а на изгнание ее недостает, от напряжения начинает отставать работа желудочков по перемещению крови. В результате общая эффективность сердца снижается. С каждым таким неполноценным сокращением прогрессивно увеличивается остаточный объем крови в полости желудочка и, в конце концов, наступает асистолия.