Морфология и физиология системы кровообращения – очень тонкий механизм, который поддерживает жизнь в человеке. Любые нарушения, связанные с клапанами сердца или сосудами, в конечном итоге приведут к многочисленным проблемам по всей гемодинамической системе.
Компенсаторные механизмы на некоторое время помогают восстановить баланс, но это ненадолго. Если нет соответствующего лечения, образующийся застой крови в большом круге кровообращения и проблемы с дыханием незамедлительно проявятся. Каждый человек должен знать, как функционирует его сердце, и заботиться о его нормальной, бесперебойной работе.
Что такое гемодинамика сердца?
Все знают, что сердце служит "мотором" для перекачивания крови в организме. Малый и большой круги кровообращения изучают в школьном курсе биологии. В правую половину сердца поступает кровь из легких, а в левый желудочек – через внутреннюю перегородку из правого; а оттуда в аорту.
Постоянное передвижение крови из областей с высоким давлением в области с низким называется в физиологии гемодинамикой. Рассмотрим очень подробно гемодинамику сердца, общую характеристику показателей и распространенные нарушения.
Если сосуды не повреждены, кровь свободно движется, и в самой анатомии сердца нет аномалий, то врачи говорят, что показатели гемодинамики в норме. Но какая это норма?
При нормальной гемодинамике объемная скорость кровотока не выходит за определенные рамки. Частота сердечных сокращений также без причины особо не увеличивается. Исследуется кардиодинамика с помощью обычной эхокардиографии. Но заподозрить нарушения можно и при аускультации на приеме у обычного терапевта.
Кровь не должна быть сгущенной для нормального ее продвижения по сосудам. А давление – и артериальное, и венозное – тоже должно находиться в пределах норм. Вообще показателей довольно много. Но рассмотрим самые важные для нормальной работы сердца нюансы.
Гемодинамические показатели
Разберем "по запчастям" гемодинамику сердца. Основной показатель гемодинамики - это объем крови, который протекает за 1 минуту через вены или артерии. Этот объем крови за единицу времени должен быть одним и тем же – как в аорте, самой крупной артерии, так и в мелких ветвящихся сосудах. Обусловлено это замкнутостью системы кровообращения.
Второй важный показатель - сопротивление сосудов. Кровь, как и любая жидкость, проходя по сосудам, из-за трения об стенки испытывает какое-то сопротивление. Причем чем дальше от аорты находятся сосуды, тем большее сопротивление приходится преодолевать току крови.
Следующий показатель - линейная скорость движения крови, то есть передвижения кровяных частиц вдоль сосуда. Измеряется в см за 1 с. Величина обратно пропорциональна площади сечения русла кровотока и прямо пропорциональна объемной скорости крови. В капиллярах скорость очень низкая, тогда как в главных артериях она выше, а самая высокая – в аорте. В этой главной магистрали линейная скорость достигает 50 см в минуту.
Давление в сосудах. Давление создается чередованием систолы - фазы сокращения сердечной мышцы, и диастолы – фазы расслабления. Нормы давления всем известны: это 120 на 80 мм рт. столба в идеале. Однако допустимо отклонение в любую сторону на 10-15 мм рт. ст.
Такова гемодинамика сердца. Физиология всех аномальных процессов в сердце очень интересна и требует особого рассмотрения.
Виды гемодинамики
Как врачи ориентируются в показателях? Что считать нормой, а что отклонением? Различают три основных типа гемодинамики сердца, которые отображают отклонение от общей нормы сердечного выброса в 2,5-4,2 л/мин/м2 и сопротивления сосудов - 1500-2000 дин/сек/см5.
- Эукинетический тип гемодинамики – когда показатели соответствуют норме.
- Гипокинетический тип – оба значения ниже установленных.
- Гиперкинетический – показатели выше.
Гемодинамика взаимосвязана с нервной системой и легкими. Нарушения при пороках сердца сильно изменяют гемодинамику. Как именно, обязательно рассмотрим.
Управление гемодинамикой
Нужно знать, что врачи умеют управлять всеми показателями гемодинамики. Работа сердца – это физический процесс, целиком подчиняющийся физическим законам, на которые можно влиять опосредствованно. Гемодинамика зависит от сердечного выброса и общего сопротивления сосудов.
Нормальные показатели сердечного выброса – от 5 до 7 л/мин. Сердечный выброс (или СВ) имеет корреляцию с тем объемом крови, который наполняет сердечные камеры.
При гиповолемии (то есть при уменьшении всего объема крови, циркулирующей в сосудах) необходимо повысить тонус вен и назначить инфузионную терапию. Это процедуры, при который пациенту клиники вливают внутривенно лечебную жидкость с целью нормализации водно-электролитного баланса.
Если наполнение сердечных камер чрезмерное, и вследствие этого наблюдается отек легких, тогда инфузионную терапию нельзя назначать.
Вязкость крови и гемодинамика
Повышение вязкости крови приводит к замедлению ее тока по сосудам. Ток бывает линейным и турбулентным.
Турбулентное течение характерно для тех участков, где есть бифуркации (раздвоения) – область аорты и большие магистральные сосуды. В других зонах такой процесс оказывает крайне неблагоприятное воздействие на всю гемодинамику, потому как увеличивает нагрузку на сердце. Поэтому излишнюю вязкость крови нужно контролировать.
На этот показатель оказывает существенное влияние скорость течения крови по сосудам, температура тела человека, диаметр просвета в сосудах и ежедневный рацион. Любители жирной пищи имеют по обыкновению повышенную вязкость. Нормальным показателем считается значение от 3 до 4 единиц.
Вязкость возрастает при высоком уровне фибриногена в крови и при чрезмерном содержании гемоглобина. Понижается это значение при вегетарианской диете. Если вязкость крови не увеличена, нет особых пороков клапанов, то беспокоиться не о чем, и гемодинамика сердца в норме.
Кардиомиопатия и гемодинамика
Функция сердца - это перекачивание крови, наполненной кислородом. Это во-первых. А во-вторых – контроль водно-электролитного баланса в организме. В случае кардиомиопатии сердце увеличивается в объеме, его стенки утолщаются, сердечный выброс становится меньше нормы. Если вовремя не провести операцию, человек может внезапно скончаться.
При кардиомиопатии у человека значительно нарушена гемодинамика сердца. Физиология сердца – это стройная система, если выброс крови уменьшается или увеличивается, человек уже чувствует себя плохо.
Вызвано это может быть многими проблемами в сердечно-сосудистой системе. То ли это инфекция, то ли аутоиммунное заболевание. Врачу придется разобраться, что именно служит причиной.
При нарушении гемодинамики вследствие кардиомиопатии у больного наблюдаются все симптомы сердечной недостаточности - это одышка, усталость, сбитый сердечный ритм.
Что такое фракция выброса?
Нарушения гемодинамики отражает такой показатель, как фракция выброса. Это индекс, который отражает соотношение двух значений. Первое – объем крови, поступающей в аорту, и второе - диастолический объем крови, то есть наполнение желудочков во время диастолы - расслабления сердечной мышцы.
Дело в том что при низком показателе фракции выброса (это ниже 45 % от нормы) все органы сильно страдают от недостатка кислорода. При падении показателя ниже 35 % начинаются уже необратимые изменения в работе сердечной мышцы, провоцирующие скорую смерть пациента. Исследовать сердце можно путем прохождения УЗИ или эхокардиограммы.
Недостаточность митрального клапана
Значение клапанного аппарата сердца для гемодинамики неоценимо. Любые функциональные или органические нарушения митрального клапана приводят к изменению работы всей сердечно-сосудистой системы.
Митральный клапан расположен между левым предсердием и левым желудочком. Когда он закрывается не полностью, кровь может поступать в обратном направлении - снова в предсердие. А должна направляться из левого желудочка в аорту, начиная новый большой круг кровообращения. Это явление называется регургитацией крови. Возникает перегрузка левого желудочка непредвиденно большим объемом крови, что грозит дилатацией и гипертрофией левого желудочка.
Гипертрофия – это увеличение сердечной мышцы. При этом свободного пространства в камере сердца остается мало. Кровь плохо прокачивается, и, следовательно, человек будет испытывать дыхательную недостаточность.
На этом фоне возникает оттек легких, усиленное сердцебиение и изредка кровохарканье. Врачи понимают, что функциональная недостаточность клапана не является пороком сердца; такой диагноз поставить нельзя. Но проблемы со здоровьем будут такие же, как и при наличии серьезного стеноза клапана.
Во время прослушивания врач может заметить посторонние шумы в сердцебиении. Этот шум возникает, когда происходит обратный ток крови в желудочку, и он называется систолическим.
Нарушения в работе аортального клапана. Последствия
Наиболее распространены такие проблемы с сердцем, как аортальный стеноз и аортальная недостаточность. Кровь из аорты при нормальной физиологии клапана заполняет кровеносное русло и питает все органы. При недостаточности клапана, то есть когда он не полностью закрывается из-за каких-нибудь дефектов, наблюдаются значительные нарушения гемодинамики.
Если обнаружены аортальные пороки сердца, гемодинамика изменяется следующим образом:
- Нарушение заполнения кровью артериального русла.
- Нарушение перфузии.
- Сердечная декомпенсация.
- Гипертрофия левого желудочка из-за увеличения давления в левой части сердца.
Также изменения происходят и при стенозе клапана. Стеноз устья аорты ведет к удлинению систолы и увеличению давления внутри левого желудочка.
Вследствие чего возникает недостаточность? Недостаточность иногда возникает в результате инфекционного эндокардита, но в 70 % случаев из-за ревматизма. Весьма редкой причиной служит системная красная волчанка.
Особых признаков длительное время может не наблюдаться. Но с усилением перенагрузки признаки стеноза проявляются все больше.
Какие признаки аортального стеноза? Это частые головокружения и, возможно, обмороки. Человек начинает ощущать специфические боли в грудной клетке. Далее изменения могут коснуться не только сердца, но и печени, и легких.
Трехстворчатый клапан и гемодинамика
Трикускупидальный клапан пропускает порционно кровь из правого предсердия в правый желудочек. Нарушения его работы происходят чрезвычайно редко, обычно когда митральный и аортальный клапаны уже нарушены, левый желудочек значительно гипертрофирован и гемодинамика работы сердца уже расстроена.
Если человек страдает ревматизмом или системной волчанкой, створки клапана часто утолщаются и просвет между ними сужается. Этот процесс называется стенозированием.
При стенозе трехстворчатого клапана наблюдается гипертрофия правого предсердия. Такому пациенту свойственна быстрая утомляемость, дыхательная недостаточность. И если стеноз сочетается с недостаточностью митрального клапана, у человека начинается серьезная тахикардия - увеличение количества сердечных сокращений в минуту.
Операция при стенозе сердца
При стенозе нужно постоянно делать исследования сердца и следить за его состоянием. В тяжелых случаях важно вовремя сделать операцию. Серьезные нарушения в работе сердца, такие как ишемическая болезнь или перенесенный в недалеком прошлом инсульт, исключают возможность проведения операции.
Но если в целом здоровье пациента признается удовлетворительным, операция проводится быстро и беспроблемно, ведь в современной медицине используются малоинвазивные методы хирургии. После проведения замены клапана проходят всякие следы аортального порока сердца. Гемодинамика полностью восстанавливается. Но в послеоперационный период за больным нужен особенный уход.
Компенсаторные реакции
Всегда при сердечной недостаточности, сопровождающей пороки, возникают некоторые компенсаторные реакции, помогающие справляться сердцу с повышенной нагрузкой.
- Активируется симпатическая нервная система и увеличивается секреция адреналина. При этом частота сокращений возрастает, чтобы удержать сердечный выброс на нормальном уровне.
- Гипертрофия желудочков - масса миокарда растет в ответ на повышенное давление внутри камер.
- Увеличение преднагрузки. Когда сердце уже не может справится с венозным возвратом, начинается такая приспособительная реакция, как увеличение размера желудочка.
Если даже это не помогает, увеличивается застой в крови в большом и в малом кругах. Постепенно нарушается гемодинамика сердца, показатели значительно отличаются от нормальных. Затем экстракардиальные механизмы компенсации перестают помогать, начинаются боли в области груди, наблюдается сбитый ритм, головокружение и снижение работоспособности.
Врожденные и приобретенные пороки сердца
Другие пороки сердца можно обнаружить на УЗИ еще в период беременности. Если ребенок родится с уже нарушенными створками в сердце - это называется врожденный порок сердца. Гемодинамика в таких случаях очень быстро разбалансируется. Например, с дефектами межпредсердной или межжелудочковой перегородки связано очень много детских проблем.
Гемодинамика сердца, морфология и физиология всего снабжающего кровью организм аппарата будет быстро ухудшаться, быстрее, чем в случае приобретенного порока. И ранее дети с таким диагнозом долго не жили. Однако сейчас любой порок можно исправить благодаря протезированию клапанов.
Приобретенные пороки развиваются вследствие обычного старения организма, особенно в среднем и пожилом возрасте сердце "устает" очень быстро. У многих после 60 лет наблюдаются какие-либо нарушения гемодинамики, даже если особых пороков нет.
Виды врожденных пороков сердца. Гемодинамика
В кардиохирургии различают 3 основных типа пороков, каждый из которых по-своему влияет на гемодинамику. Посмотрим.
- Пороки бледного типа с артериовенозным шунтом. К ним относят: открытый артериальный проток и дефекты межпредсердной перегородки.
- Пороки синего типа. Это триада Фалло, транспозиция магистральных сосудов и другие сходные по типу.
- ВПС без сброса крови, но с имеющимися преградами на пути тока крови. К этому типу относят различные по тяжести стенозы аорты или легочных путей.
При пороках, связанных с увеличением тока крови в малом круге, будет наблюдаться гипертензия, при обедненном кровотоке – гипоксемия. Если обнаружен порок бледного типа, наблюдается выраженная гиповолемия.
Одним из самых распространенных пороков является незаращение аортального клапана. Что это? У новорожденных, которые во внутриутробном периоде развития совершено не дышат легкими, между аортальным и венозным сосудом есть проток. Он должен зарасти с первым вдохом. Но если этого не происходит, у ребенка будет тяжелый врожденный порок. При таком физиологическом дефекте новорожденный быстро слабеет, иногда синеет и задыхается, так как органам, и в первую очередь мозгу, не хватает кислорода.
Во многих случаях просветы в сердечной мышце зарастают сами со временем. Но чаще всего новорожденному делают операцию. За ребенком нужно внимательно следить в это время.
Профилактика пороков сердца
Как предотвратить развитие пороков сердца в пожилом возрасте? Для этого нужно заботиться о здоровье сердца еще в молодом возрасте, избавиться от такой плохой привычки, как курение. Нужно начать закаливание и пробежки по утрам. Давно известно, что физические тренировки укрепляют сердечную мышцу и позволяют продлить здоровье этого органа.
Некоторые инфекции могут приводить к воспалению - эндокардиту. Поэтому такие заболевания, как ангина, воспаление легких, нужно лечить сразу же, пока они не привели к осложнениям на сердце.
Выводы
Что такое нарушение гемодинамики при пороках сердца? Это изменение основных показателей, таких как сердечный выброс, кровяное давление и скорость движения крови. Когда по какой-то причине сердцу становится тяжело выполнять свои функции, оно запускает компенсаторные механизмы, такие как учащение ЧСС (частоты сердечных сокращений) и утолщение стенок миокарда.
Если ребенок рождается с аортальным пороком, то с высокой долей вероятности без оперативного вмешательства он не проживет и года без операции, так как все показатели сердечной динамики резко ухудшаются. Гемодинамика пороков сердца у детей может восстановиться, если аортальный проток или другое отверстие в сердце зарастет само. Тогда не придется оперировать и подвергать ребенка риску. Однако не стоит пускать ситуацию на самотек. Важен постоянный контроль работы сердца в таких случаях.
