PERFORMANŢA CARDIACĂ MECANOGRAMELE Adrian Roşca UMF Carol Davila Bucureşti
PERFORMANŢA CARDIACĂ
Performanța cardiacă Reprezinta capacitatea cordului de a genera un debit cardiac adecvat acoperirii nevoilor tisulare.
Performanța cardiacă Debitul cardiac (DC) - Definitie - Calcul: VB x ϑ c = 70 x 72 5 L/min (VB = VTD VTS 120-50 70) indice global de estimare a performantei cardiace, (conditionat de functia sistolica si diastolica a cordului) - DC rep 5 L/min DC ef.fiz.moder. x 4 DC ef.fiz.max. x 7 - Index cardiac <= raportarea la Spf. Corporala - Metode de masurare
Masurarea DC Principiul Fick Cantitatea de substanta pe care o extrage un organ pe minut este egala cu produsul dintre fluxul prin acel organ si gradientul de concentratie arterio-venos al substantei
Masurarea DC Principiul Fick - [O 2 ] Metoda diluției unui indicator Metoda termodiluției Metoda bioimpedanței transtoracice Metoda eco-doppler
Principiul Fick Masurarea DC
Masurarea DC Metoda diluției unui indicator
Metoda termodiluției Masurarea DC
Metoda eco-doppler Masurarea DC
Performanța cardiacă PC = DC actual / DC necesar
Performanța cardiacă factori Extrinseci PC depinde factori Intrinseci
Performanța cardiacă Determinanții majori ai PC: - Presarcina - Postsarcina - f. Inotropă - f. Lusitropă - f. Cronotropă - f. Dromotropă
Presarcina = (Pre)incarcarea inimii cu sange; sarcina impusa ventriculului inainte de debutul contractiei. Indicele care estimeaza PreS. = VTD (=VTS + Vol. de sange venit prin intoarcere venoasa) PreS. ~ VTD ~ alungirea fibrei miocardice (până la o limită) Ventriculul este informat la finalul fiecarei umpleri ventriculare (finalul diastolei) asupra sarcinii volumice pe care trebuie sa o invinga in sistola urmatoare.
Presarcina Variatiile PreS: - : Inspir profund, trecerea din orto- in clinostatism, pozitia Trendellenburg, efort fizic, sarcina, conditii de imersie, imponderabilitate, Insuf. Ao. Legea Frank-Starling: Presiunea si Volumul de ejectie (Debitul sistolic) cresc proportional cu nivelul de incarcare telediast. a ventriculului (VTD) ; ( pana la o anumita limita) PreS => Perform. Cardiaca (largeste catre dr bucla vol-pres ) - : Expir profund, trecerea din clino - in ortostatism, deshidratare, droguri vasodilat. - ex. NTG etc
Postsarcina = Sarcina pe care trebuie sa o invinga ventriculul pentru a produce ejectia sangelui in arborele vascular. Indicele uzual care estimeaza PostS. = Pres. Ao (AP) clinic, PAM sist (PAM pulm ) De fapt, PostS. VS = Suma tuturor obstacolelor la ejectie = Impedanta Ao, care iclude: 1. rezistenta vasculara periferica; 2. prop. vâsco-elastice si dimens. Ao (AP) si vaselor arteriale mari (centrale); 3. opozitia data de undele de pres. reflectate; 4. rezistenta inertiala a sangelui, consecutiva curgerii pulsatile. ( Stresul parietal!)
Postsarcina Ventriculul nu este informat mecanic asupra sarcinii pe care trebuie sa o invinga (incarcarea hemodinamica din arborele vascular), decat dupa debutul contractiei (deschiderea vlv. Ao) Variatiile PostS: - : Hipertensiunea arteriala, Hipertensiune pulmonara, Stenoza Ao (AP), Coarctatia de aorta, Necroza miocardica postinfarct etc. Conf. legii Frank-Starling, debitul sistolic ventricular poate fi mentinut constant, chiar daca se mareste postsarcina ( pana la o an. limita) PostS. => Perform. Cardiaca (ingusteaza graficul vol-pres si il deplaseaza în sus ) - : cresterea compliantei vasc., diuretice, droguri vasodilat. - NTG scaderea TA;
Contractilitatea (Inotropismul) reflecta capacitatea ventriculului de a se scurta, independent de pre- sau postsarcina. Pe bucla volum-presiune se estimeaza prin panta pe care o face abscisa cu dreapta care uneste originea axelor cu punctul reprezentand momentul inchiderii valvelor Ao. - Contr. => VB si Perform. Cardiaca (deplas. graficul la dr ) - Contr. => VB si Perform. Cardiaca (deplas. graficul la stg )
Lusitropismul = capacitatea ventriculului de a se relaxa, in vederea umplerii ventriculare. - Viteza relaxarii izovolumetrice => VB si Perform. Cardiaca - Complianta ventriculara => Umplerea ventriculara => VB si Perform. Cardiaca
Cronotropismul Reflecta frecventa de contractie, care depinde de frecventa cu care se descarca PA din sistemul nodal. Are o influenta dubla asupra PC, prin prisma debitului card (DC) (DC = VB x ϑ c ) - ϑ c (de sine statator) - ϑ c => Contractilitatea (efect Bowditch ) => VB DC => Performanta Cardiaca
Dromotropismul Este un determinant important al PC, prin influenta pe care o exercita asupra functiei inotrope si lusitrope. - Viteza mari in tesutul excito-conductor al Ventriculilor => Uniformitate de Contractie in masa Ventric. => Forta de contr. optima, la un anumit moment; - Intarzierea fiziologica A-V => asigura secventa de activare a Atriilor si Ventriculilor (! relaxarea protodiast. si izovolum. Umplerea pasiva ventric.)
Performanța cardiacă functia Sistolica Indici ai PC functia Diastolica
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice a. care evalueaza functia de pompa (dependenti de: Contractilitate, PreSarcina, PostSarcina, integritatea anatomica si functionala a aparatului valv., sacului pericardic etc) b. care evalueaza Contractilitatea (Inotropismul) (desi pot fi influentati de variatia Pre- si/sau PostSarcinii)
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice a. care evalueaza functia de pompă - Debitul cardiac (Indexul cardiac) = Indice global al functiei sistolice si al PC / Volumul bataie (Indexul sistolic) - Lucrul mecanic sistolic (Indexul lucrului bataie al VS) - Stresul parietal - reflecta PostS. b. care evalueaza contractilitatea (inotropismul) 1. corespunzator Contr. izovolumetrice ventric. 2. corespunzator Ejectiei ventric.
Indici ai Performanței cardiace
Indici ai Performanței cardiace
Indici ai Performanței cardiace
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice b. care evalueaza Contractilitatea 1. corespunzator Contr. izovolumetrice - Viteza maxima instantanee de crestere a presiunii ventric. (dp/dt) max - determ. la sfarsitul CIV, chiar inainte de desch. vlv.ao => nu depinde de PostS. - variaza d. prop. cu Raza => depinde (relativ) de PreS. - depinde si de rigiditatea (stiffness-ul) per. ventricular - se mas. invaziv (cateterism) si neinvaziv (eco-doppler)
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice b. care evalueaza Contractilitatea 2. corespunzator Ejectiei vtric. - Fractia de ejectie - FE = (VTD - VTS) / VTD = 55-70% - indice clinic utilizat de rutina - depinde de Pre- si PostS, cand acestea variaza excesiv - se mas. prin tehnici neinvazive (eco-2d!, ventriculografie izotopica, TC, RMN), sau invazive (cateterism)
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice b. care evalueaza Contractilitatea 2. corespunzator Ejectiei vtric. - Fractia de scurtare - F sc = (DTD - DTS) / DTD = 25-45% - exprima functia radiala si circumferentiala - la fel ca si FE, depinde de Pre- si PostS. - se mas. de rutina prin eco-m
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice b. care evalueaza Contractilitatea 2. corespunzator Ejectiei vtric. - Viteza maxima de scurtare circumferentiala (ѵ cf max ) - ѵ cf max = F sc / timpul de ejectie - are o sensibilitate > decat FE in estimarea contractilitatii - este influentata de PostS. si mai putin de PreS. - se mas. de asemenea prin eco-m
Contractilitatea PreS. dată => Viteza scurtare când PostS. PostS. dată => Viteza scurtare când PreS. Viteza scurtare dată => poate PostS. când PreS. Contractilitatea => deplaseaza graficul la dr. si în sus: - se poate Viteza scurtare, menținând aceeaşi PostS. - se poate PostS, menținând aceeaşi Viteza de scurtare
Indici ai Performanței cardiace A. Indici ai functiei Sistolice Indici determinati prin metoda Poligrafiei indirecte (evalueaza functia de pompa si contractilitatea) - PPE (perioada de preejectie) - PEVS (perioada de ejectie a VS) - PPE/PEVS (raportul Weissler)
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice 1. Indici globali ai Lusitropismului 2. Indici care evalueaza faza activă a diastolei (coresp. relax. protodiastolice si debutului RIV) activitate ATP-azica => [Ca 2+ ] citosolic 3. Indici care evalueaza faza pasivă a diastolei (restul diastolei)
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice 1. Indici globali ai Lusitropismului - VTD (volumul telediastolic) = 120-130 ml (indice al PreS. si adesea utilizat pt. normalizarea altor indici!) - PTD (presiunea telediastolica) = 6-10 mmhg (nu este corect sa fie utilizat ca indice care estimeaza PreS. ex. un ventricul cu rigidit. si cu un VTD mic poate prezenta o PTD mare) - Lucrul mecanic diastolic
Indici ai Performanței cardiace
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice 2. indici care evalueaza faza activă a diastolei - Viteza maxima instantanee de scadere a pres. ventric. (-dp/dt) max (mai sensibil decat (dp/dt) max ; se modifica inaintea tuturor celorlalti indici diastolici, atunci cand apare suferinta miocardica; se mas. neinvaziv-cateterism si neinvaziv-eco-doppler)
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice 3. indici care evalueaza faza pasivă a diastolei - Complianta ventriculara - arata capacit. de destindere a per. ventric. pe per. umplerii - C = V/ P; dv/dt; sau uzual, VTD/ PTD - atat o C, cat si o C conduc la PC - Rigiditatea ventriculara (Stiffness-ul ventricular) - inversul Compl; reprezinta rezistenta pasiva pe care o opune ventric. la destindere - panta (curba volum-pres, abscisă), pe parc. umplerii ventr. - se determina cel mai bine in timpul diastazei
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice 4. indici ecocardiografici care descriu umplerea pasivă si activă a ventriculului - Velocitatea max. a umplerii diast. precoce (unda E ) - Velocitatea max. a umplerii diast. tardive prin contractie atriala (unda A ) - Raportul E/A (Toti cei trei se masoara prin evaluarea eco-doppler a fluxului diastolic transmitral. Pun in evidenta alterarea relaxarii ventriculare si modificarile presiunilor de umplere ventric.)
Normal Tulburări de relaxare ventriculară
Indici ai Performanței cardiace B. Indici ai functiei Diastolice Indici determinati prin metoda Poligrafiei indirecte - Timpul de relaxare izovolumetrica (TRIV) (se masoara pe apexocardiograma intre inchiderea vlv. aortice si desch. vlv. mitrale; totusi, mai frecvent se evalueaza prin eco-doppler)
Reglarea intrinsecă a activității cardiace RI. heterometrică In functie de implicarea lungimii fibrei miocardice RI. homeometrică
Autoreglarea heterometrică Starling, 1914 preparatul cord-pulmon de caine => Energia mecanica (Tensiunea musc.) ~ Gradul de alungire a fibrei miocardice => Legea Inimii : Presiunea si Vol. Ejectiei ~ VTD Franck, 1895 cordul izolat de broasca => Amplitudinea Contractiilor cu VTD si PTD Bowditch, 1871 legea tot sau nimic
Autoreglarea heterometrică
Autoreglarea heterometrică Explic. inițială: Tens. musc. ~ gradul de alungire a sarcomerului
Autoreglarea heterometrică Cercetari moderne - DS (VB) s-ar putea realiza prin: - destinderea canalelor de Ca 2+ mecanosensibile ( elib. Ca 2+ de la nivelul RS, cu consecutiva a [Ca 2+ ] citos ) - sensibilit. prot. contractile la actiunea cationului (cresterea afinitatii troponinei C pentru Ca 2+ ) - interventia microfilamentelor de titina (>2.4 μm!) (rol in echilibrul dinamic al sarcomerului) - DC s-ar datora DS (mecanismele de mai sus) ϑ c (stimularii mecanoreceptorilor atriali, ce conduc la amplif. ratei de descarcare a impulsurilor de la nivelul NSA)
Autoreglarea heterometrică Legea Inimii = mecanism de autoreglare intrinseca heterometrica a activitatii cardiace 1. PreS. (VTD) => DS (VB); DC ( Performanta vtr. /cardiacă) (Inima expulzeaza in circulatia sistemica, atat sange cat primeste prin intoarcere venoasa - pana la un punct) - Adaptarea debitului cardiac la bradicardie! Totusi, mecanismul F-S este limitat de Contractilitatii miocard. => Familia curbelor Starling
Autoreglarea heterometrică Legea Inimii = mecanism de autoreglare intrinseca heterometrica a activitatii cardiace 2. PostS => mentinerea DS (pana la un punct ) la valori const. (nealterarea perform. cardiace) Mec? - acute ale PostS, fiziologice => menținerea PC - cronice ale PostS. => inițial PC, apoi poate fi imbunatatita in timp prin dezvoltarea HVS, sau HVD
Reglarea intrinsecă a activității cardiace RI. heterometrică In functie de implicarea lungimii fibrei miocardice RI. homeometrică
Autoreglarea homeometrică a. Contractilității consecutiv bruşte a PostS. b. Contractilității consecutiv Frecvenței cardiace ( Contractilității consecutiv Frecv. cardiace)
Autoreglarea homeometrică a. Contractilității consecutiv bruşte a PostS. (= Efectul Anrep) are loc chiar in lipsa variatiei VTD posibile mecanisme: - eliberarea brusca de catecolamine suplimentare de la nivel suprarenalian; - presiunii de perfuzie a coronarelor, ca urmare a bruste a presiunii din aorta, cu o mai buna oxigenare a teritoriilor subendocardice, supuse unei ischemii relative in timpul presiunii intracavitare; - stimularea mecanoreceptorilor miocardici ca urmare a tensiunii parietale.
Autoreglarea homeometrică a. Contractilității consecutiv bruşte a PostS. (= Efectul Anrep) altă posibile explicatie = garden hose phenomenon - utilizat pentru a expl. si efectul Gregg ( Pres. coronariene de perfuzie => Cons. mioc. O 2 ) - cercetarile ulterioare: Pres. coronariene => Distensia patului coronarian si a vaselor microcirculatiei => tracționarea f. miocardice de vecinatate => ef. F-Starling individuale, microscopice (!) => ef.inotrop (+) => PC - are loc si fenomenul idioventricular kick (f. miocardice destinse de vase tracț. la randul lor de alte f. mioc. vecine)
Autoreglarea homeometrică b. Contractilității consecutiv Frecvenței cardiace = Fenom. scării pozitive (efectul Bowditch; treppe)
Autoreglarea homeometrică b. Contractilității consecutiv Frecvenței cardiace = Fenom. scării pozitive (efectul Bowditch; treppe) - mecanism: dezechilibru in dinamica celulara a Ca 2+ - țesut ventricular uman: Amplit. max. a F ctr se atinge la o ϑ c = 150-180 bpm - inima in situ: ϑ c =? (VTD!) - Insuf. cardiacă: fenomenul scării pozitive nu mai este functional pentru imbunatatirea f. inotrope
Autoreglarea homeometrică b. Contractilității consecutiv Frecvenței cardiace - Fenom. potențării postextrasistolice
Autoreglarea homeometrică b. Contractilității consecutiv Frecv. cardiace = Fenom. scării negative (Woodworth) - fenomen invers ef. Bowditch; se poate succeda acestuia - mecanism: dezechilibru major in dinamica celulara a Ca 2+ - rarirea frecventei stimulilor amelioreaza functia inotropă
MECANOGRAMELE
SFIGMOGRAMA
JUGULOGRAMA
APEXOCARDIOGRAMA
FONOCARDIOGRAMA
S 1 =M î T î P d A d S 2 =A î P î T d M d