Сердечный индекс как вычислить

Сердечный индекс как вычислить

В клинической литературе чаще используют понятие «минутный объем кровообращения» (МОК).

В системе транспорта кислорода аппарат кровообращения является лимитирующим звеном, поэтому соотношение максимальной величины МОК, проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в условиях основного обмена дает представление о функциональном резерве сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв сердца в его гемодинамической функции. Гемодинамический функциональный резерв сердца у здоровых людей составляет 300—400 %. Это означает, что МОК покоя может быть увеличен в 3—4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв выше — он достигает 500—700 %.

Для условий физического покоя и горизонтального положения тела испытуемого нормальные величины минутного объема кровообращения ( МОК ) соответствуют диапазону 4—6 л/ мин (чаще приводятся величины 5—5,5 л/мин). Средние величины сердечного индекса колеблются от 2 до 4 л/(мин • м2) — чаще приводятся величины порядка 3—3,5 л/(мин • м2).

Рис. 9.4. Фракции диастолической емкости левого желудочка.

Поскольку объем крови у человека составляет только 5—6 л, полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК у здорового человека может увеличиваться до 25— 30 л/мин, а у спортсменов — до 30—40 л/мин.

Факторами, определяющими величину величины минутного объема кровообращения ( МОК ), являются систолический объем крови, частота сердечных сокращений и венозный возврат крови к сердцу.

Систолический объем крови. Объем крови, нагнетаемый каждым желудочком в магистральный сосуд (аорту или легочную артерию) при одном сокращении сердца, обозначают как систолический, или ударный, объем крови.

В покое объем крови, выбрасываемый из желудочка, составляет в норме от трети до половины общего количества крови, содержащейся в этой камере сердца к концу диастолы. Оставшийся в сердце после систолы резервный объем крови является своеобразным депо, обеспечивающим увеличение сердечного выброса при ситуациях, в которых требуется быстрая интенсификация гемодинамики (например, при физической нагрузке, эмоциональном стрессе и др.).

Таблица 9.3. Некоторые параметры системной гемодинамики и насосной функции сердца у человека (в условиях основного обмена)

Величина систолического (ударного) объема крови во многом предопределена конечным диастолическим объемом желудочков. В условиях покоя диастолическая емкость желудочков сердца подразделяется на три фракции: ударного объема, базального резервного объема и остаточного объема. Все эти три фракции суммарно составляют конечно-диастолический объем крови, содержащийся в желудочках (рис. 9.4).

После выброса в аорту систолического объема крови оставшейся в желудочке объем крови — это конечно-систолический объем. Он подразделяется на базальный резервный объем и остаточный объем. Базальный резервный объем — это количество крови, которое может быть дополнительно выброшено из желудочка при увеличении силы сокращений миокарда (например, при физической нагрузке организма). Остаточный объем — это то количество крови, которое не может быть вытолкнуто из желудочка даже при самом мощном сердечном сокращении (см. рис. 9.4).

Величина резервного объема крови является одной из главных детерминант функционального резерва сердца по его специфической функции — перемещению крови в системе. При увеличении резервного объема, соответственно, увеличивается максимальный систолический объем, который может быть выброшен из сердца в условиях его интенсивной деятельности.

Регуляторные влияния на сердце реализуются в изменении систолического объема путем воздействия на сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем снижается.

У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 60 до 90 мл (табл. 9.3).

Источник

Сердечный индекс

Исследование здоровья человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями нуждается в определении «запасов» и функциональных возможностей. Особенно важны подобные характеристики в подборе тактики лечения тяжелых случаев, кардиогенного и токсического шока, при подготовке к оперативным вмешательствам на сердце.

Сердечный индекс не измеряется каким-либо прибором. Он относится к группе расчетных показателей. Это означает, что для его определения необходимо знать другие величины.

Какие показатели необходимо измерить для расчета сердечного индекса?

Для определения сердечного индекса нужны:

Минутный объем кровообращения или сердечный выброс — измеряемый показатель. Его определяют с помощью специальных датчиков, находящихся на конце плавающего катетера.

Методика называется «термодилюцией». Используется регистрация разведения и «согревания» введенного физраствора или глюкозы (необходимо 5–10 мл) комнатной температуры до внутренней температуры в кровяном русле. Компьютерные программы в состоянии зарегистрировать и быстро вычислить необходимые параметры.

Следует точно соблюдать требования к методике, поскольку нарушение приводит к неточным результатам:

Чтобы рассчитать площадь общей поверхности человеческого тела, используют формулу Дю Буа, в которой скорректированные коэффициентами измеренные в кг вес тела и рост в метрах умножают на стандартный коэффициент 0,007184.

Общий вид формулы площади тела (S) в м2:
(вес х 0,423) х (рост х 0,725) х 0,007184.

Формула и расшифровка

Поэтому он повышается при увеличении выброса в случаях:

Уменьшение сердечного индекса сопутствует:

В здоровом организме колебания индекса возможны за счет возрастных особенностей и пола.

Резервные границы показателя

В горизонтальном положении, находясь в покое, минутный объем здорового человека составляет в среднем 5–5,5 л/мин. Соответственно, при этих же условиях средний сердечный индекс будет 3–3,5 л/мин*м2.

При высоких физических нагрузках функциональные возможности сердечной мышцы возрастают до 300–400%. За минуту перекачивается 25–30 л крови.

Величина сердечного индекса изменяется прямо пропорционально.

Особенности оценки показателя

Сердечный индекс позволяет правильно подобрать лечение на разных стадиях шока и получить более точную диагностическую информацию.

Важно иметь в виду, что этот показатель никогда не оценивается самостоятельно. Он входит в группу гемодинамических величин в качестве равнозначимой информации совместно с:

Особенности возрастных изменений

С возрастом изменяется минутный объем крови, от которого зависит сердечный индекс. Из-за замедления сокращений сердца увеличивается ударный объем (за одно сокращение). Так у новорожденного малыша он на уровне 2,5 мл, в годовалом возрасте — 10,2 мл, а к 16 годам повышается до 60 мл.

У взрослого человека этот показатель составляет от 60 до 80 мл.

Показатель одинаков у мальчиков и девочек. Но с 11 лет он растет у мальчиков быстрее, и к 16 годам определяется небольшая разница: у юношей выше, чем у девушек. Но поскольку одновременно нарастает и масса, рост (а значит и площадь общей поверхности тела), то сердечный индекс не увеличивается, а даже уменьшается на 40%.

Современное оборудование не требует ручных расчетов, а выдает комплексный результат анализа. Специалист сравнивает его со стандартными нормативами, проводит соотношение с другими аналитическими данными и судит о размере компенсаторных возможностей или патологических изменений.

Источник

Формулы и алгоритмы, применяемые для определения показателей гемодинамики

Исследование здоровья человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями нуждается в определении «запасов» и функциональных возможностей. Особенно важны подобные характеристики в подборе тактики лечения тяжелых случаев, кардиогенного и токсического шока, при подготовке к оперативным вмешательствам на сердце.

Сердечный индекс не измеряется каким-либо прибором. Он относится к группе расчетных показателей. Это означает, что для его определения необходимо знать другие величины.

Какие показатели необходимо измерить для расчета сердечного индекса?

Для определения сердечного индекса нужны:

Минутный объем кровообращения или сердечный выброс — измеряемый показатель. Его определяют с помощью специальных датчиков, находящихся на конце плавающего катетера.

Путем катетеризации правой подключичной вены вводят катетер в предсердие, затем в желудочек и легочную артерию

Методика называется «термодилюцией». Используется регистрация разведения и «согревания» введенного физраствора или глюкозы (необходимо 5–10 мл) комнатной температуры до внутренней температуры в кровяном русле. Компьютерные программы в состоянии зарегистрировать и быстро вычислить необходимые параметры.

Следует точно соблюдать требования к методике, поскольку нарушение приводит к неточным результатам:

Чтобы рассчитать площадь общей поверхности человеческого тела, используют формулу Дю Буа, в которой скорректированные коэффициентами измеренные в кг вес тела и рост в метрах умножают на стандартный коэффициент 0,007184.

Общий вид формулы площади тела (S) в м2: (вес х 0,423) х (рост х 0,725) х 0,007184.

Действие постнагрузки

При повышении артериального давления или увеличении постнагрузки объем выбрасываемой крови тоже может вырастать. Это свойство было документально и экспериментально подтверждено уже много лет назад, что позволило внести соответствующие поправки в расчеты и формулы.

Если кровь из левого желудочка выбрасывается в условиях повышенного сопротивления, то на какое-то время объем остаточной крови в левом желудочке будет увеличиваться, повышается растяжимость миофибрилл, это увеличивает ударный объем, и как результат – повышается минутный объем крови сообразно правилу Франка-Старлинга. После нескольких таких циклов объем крови возвращается к исходному. Автономная нервная система – внешний регулятор сердечного выброса.

Давление желудочкового наполнения, изменение частоты сердечных сокращений и сократимости могут изменить ударный объем. Центральное венозное давление и автономная нервная система являются факторами, управляющими сердечным выбросом.

Итак, мы рассмотрели понятия и определения, названные в преамбуле настоящей статьи. Надеемся, информация, представленная выше, будет полезна всем заинтересованным в озвученной теме людям.

Формула и расшифровка

Сердечный индекс определяется отношением сердечного выброса к площади общей поверхности тела. В норме он составляет от 2 до 4 л/мин.м2. Показатель позволяет нивелировать различия пациентов по массе и росту и учитывать зависимость только от минутного кровотока.

Поэтому он повышается при увеличении выброса в случаях:

Также вы можете почитать:Сердечный горб у детей

Уменьшение сердечного индекса сопутствует:

В здоровом организме колебания индекса возможны за счет возрастных особенностей и пола.

Диагностика гидроцефалии. Вентрикулокраниальный индекс (ВКИ)

При лёгочном сердце увеличивается объём сердца за счёт гипертрофии миокарда и расширения правых его полостей.

В фазе компенсации хронического лёгочного сердца отмечается концентрическая гипертрофия правого желудочка с тоногенным его расширением: полость желудочка равномерно увеличивается во всех направлениях, стенка утолщена (гипертрофия); мышца имеет розовый цвет и эластическую консистенцию.

В стадии выраженной декомпенсации хронического лёгочного сердца наблюдается эксцентрическая гипертрофия или миогенное расширение полости правого желудочка с истончением его стенки: расширение полости может быть неравномерным, сердце как бы расслаблено и растянуто кровью. Мышца сердца становится дряблой, цвет её серо-розовый с глинистым оттенком.

Между этими крайними двумя видами расширения полости сердца имеются переходные стадии, характеризующиеся различным соотношением между степенью гипертрофии и величиной расширения полости.

При указанных изменениях стенок и полостей правых камер сердца заключение о лёгочном сердце делается в тех случаях, если обнаруживается заболевание органов дыхания или сосудов лёгких, способное обусловить артериальную лёгочную гипертензию.

Степень гипертрофии миокарда правого желудочка определяют на вскрытии путём либо раздельного взвешивания сердца, либо измерения толщины стенки правого желудочка в области основания.

В норме масса миокарда правого желудочка относится к массе левого приблизительно как 1:2 (желудочковый индекс).

Изменение этого соотношения в сторону увеличения массы миокарда правого желудочка указывает на его гипертрофию, так же как и патологическое утолщение его стенки (нормальная толщина стенки правого желудочка у основания колеблется примерно от 3,3 до 4,9 мм).

Однако, чтобы сделать окончательное заключение о том, что имеется гипертрофия миокарда правого желудочка, необходимо учесть все патологические изменения сердца у больного.

Так, желудочковый индекс может не измениться, если наряду с гипертрофией миокарда правого желудочка имеется и гипертрофия левого (например, в связи с гипертонической болезнью).

Толщина стенки правого желудочка может оставаться также «нормальной», если увеличение массы миокарда желудочка сопровождается выраженным расширением его полости и, значит, соответствующим истончением стенки.

При значительных степенях гипертрофии миокарда правого желудочка им может быть образована верхушка сердца, которую в норме формирует миокард левого желудочка.

О степени гипертрофии и расширения правого желудочка свидетельствует удлинение его приносящего и выносящего трактов.

Вначале происходит удлинение приносящего тракта (в норме его длина 72-81 мм), а затем выносящего (в норме его длина 88-91 мм).

Особенности гипертрофии миокарда

Особенности гипертрофии миокарда правого желудочка в значительной мере зависят от характера нарушений внутрисердечной гемодинамики. Объёмные перегрузки правого желудочка ведут к преимущественной гипертрофии его трабекулярного аппарата, в то время как собственно стенка значительно не утолщается.

Перегрузки давлением обусловливают преимущественно гипертрофию собственно стенки правого желудочка наряду с гипертрофией трабекул.

Соотношение трабекулярно-папиллярного аппарата и собственно стенки может в определённой степени отражать соотношение перегрузок объёмом и давлением, существовавших при жизни больного.

Резервные границы показателя

В горизонтальном положении, находясь в покое, минутный объем здорового человека составляет в среднем 5–5,5 л/мин. Соответственно, при этих же условиях средний сердечный индекс будет 3–3,5 л/мин*м2.

У спортсменов резерв доходит до 700%, а минутный объем – до 40 л

При высоких физических нагрузках функциональные возможности сердечной мышцы возрастают до 300–400%. За минуту перекачивается 25–30 л крови.

Величина сердечного индекса изменяется прямо пропорционально.

Что влияет на объем сердечного выброса?

Это несколько показателей:

Сократимость – способность генерировать сердечной мышцей усилие при любой длине мышечного волокна. Совокупность всех названных характеристик, конечно же, влияет на минутный объем крови, скорость и ритм, а также другие сердечные показатели.

Особенности оценки показателя

Сердечный индекс позволяет правильно подобрать лечение на разных стадиях шока и получить более точную диагностическую информацию.

Важно иметь в виду, что этот показатель никогда не оценивается самостоятельно. Он входит в группу гемодинамических величин в качестве равнозначимой информации совместно с:

Ударный объем и давление наполнения

Минутный объем крови в левом желудочке, который формируется в окончании диастолы и основании систолы, зависит от эластичности мышечной ткани и конечного диастолического давления. Давление крови в правых отделах сердца связано с давлением венозной системы.

Когда нарастает конечное диастолическое давление, увеличивается сила последующих сокращений и ударный объем. То есть сила сокращения связана со степенью растяжения мышцы.

Ударный систолический объем крови из обоих желудочков предположительно равны. Если же выброс из правого желудочка будет превышать выброс из левого какое-то время, может развиться отек легких. Однако существуют защитные механизмы, в ходе действия которых рефлекторно, из-за увеличения растяжения мышечных волокон в левом желудочке увеличивается количество крови, изгоняемого из него. Это увеличение сердечного выброса предотвращает рост давления в легочном круге кровообращения и восстанавливает равновесие.

По такому же механизму происходит повышение выброса объема крови при физической нагрузке.

Этот механизм – усиление сердечного сокращения при растяжении мышечного волокна – называется законом Франка-Старлинга. Он является важным компенсаторным механизмом при сердечной недостаточности.

Особенности возрастных изменений

С возрастом изменяется минутный объем крови, от которого зависит сердечный индекс. Из-за замедления сокращений сердца увеличивается ударный объем (за одно сокращение). Так у новорожденного малыша он на уровне 2,5 мл, в годовалом возрасте — 10,2 мл, а к 16 годам повышается до 60 мл.

У взрослого человека этот показатель составляет от 60 до 80 мл.

Показатель одинаков у мальчиков и девочек. Но с 11 лет он растет у мальчиков быстрее, и к 16 годам определяется небольшая разница: у юношей выше, чем у девушек. Но поскольку одновременно нарастает и масса, рост (а значит и площадь общей поверхности тела), то сердечный индекс не увеличивается, а даже уменьшается на 40%.

Современное оборудование не требует ручных расчетов, а выдает комплексный результат анализа. Специалист сравнивает его со стандартными нормативами, проводит соотношение с другими аналитическими данными и судит о размере компенсаторных возможностей или патологических изменений.

Что такое циркадный индекс, его нормы и отклонения

В статье представлена информация о том, что такое циркадный индекс. Нормальные значения показателя, какие состояния ведут к его изменению. Всегда ли речь идет о патологии, или это может быть физиологической особенностью. Симптомы нарушений, методы их коррекции.

Отношение среднего показателя частоты сокращений сердца в дневные часы к среднему показателю сокращений ночью в медицинской практике называют циркадный индекс. Численные показатели сердечного ритма получают при записи ЭКГ в течение суток, используя холтеровское мониторирование. Исследование назначает терапевт или кардиолог для оценки работы сердечной мышцы на фоне ежедневных нагрузок и в период ночного отдыха.

Формула расчета циркадного индекса

Циркадный индекс в норме находится в диапазоне 1,24–1,44. При серьезной кардиологической патологии на стадии декомпенсации наблюдается снижение показателя менее 1,2 – ригидность циркадного ритма. Изменение индекса свыше 1,5 может быть физиологической нормой у тренированных людей или отмечаться при экстрасистолии (дополнительные сокращения сердца при обычном ритме).

Стойкое изменение показателя в меньшую сторону характеризует серьезную проблему в работе сердечной мышцы и высокую опасность летального исхода. При изменении показателя в большую сторону – прогноз благоприятный, лечение обычно эффективное и успешное.

Снижение циркадного индекса – признак хронической недостаточности функции сердца. Полное излечение от заболевания невозможно, но грамотно подобранная терапия значительно улучшит прогноз для жизни. Пациентов с такой патологией ведет кардиолог, чем раньше им назначено лечение, тем выше шанс сохранить привычный образ жизни.

График циркадного изменения HF компонента у разных возрастных групп. HF компонент – высокочастотный показатель работы сердца, использующийся при записи ЭКГ

Причины изменений циркадного индекса

Мониторинг работы сердца отражает реакцию мышцы на любые изменения в течение дня. Нормальная реакция на физическую нагрузку – учащение сердечных сокращений, а в период отдыха сердечный ритм приходит в норму. При нарушении нервной связи сердца с нервной системой организма учащения ритма не происходит, любая нагрузка ведет к дефициту кровоснабжения тканей – страдает и сердечная мышца, усугубляя патологию.

У здоровых людей и пациентов с компенсированной сердечной патологией циркадный индекс в среднем составляет 1,32±0,06–0,08. Основные причины выхода показателя за пределы нормы приведены в таблице:

Значение индекса Причины

Симптомы изменений

Для каждого заболевания характерны свои проявления, а определение циркадного индекса требует консультации медицинского работника. Симптомы, которые настораживают и требуют записи к терапевту или кардиологу для проведения суточного мониторинга:

Перечисленные симптомы не всегда сопровождаются изменением цикличности работы сердца, но любой из них, а тем более их сочетание – повод незамедлительно обратиться к врачу.

Заболевания и оценка циркадного индекса

Ряд заболеваний характеризуется негативным влиянием на нервные волокна сердечной мышцы. При прогрессировании патологии меняется и циркадный индекс, что требует регулярного холтеровского мониторирования для оценки показателя в динамике и, исходя из нее, коррекции лечения и прогноза по заболеванию.

Монитор Холтера позволяет отслеживать пульс и ЭКГ круглые сутки

Патологии, в стандарты наблюдения и обследования которых входит определение циркадного индекса:

Если циркадный индекс снижен, это повод для незамедлительного начала лечения, так как речь идет о переходе компенсированной стадии сердечной недостаточности в декомпенсированную. Отсутствие терапии может привести к внезапной смерти. Повышение показателя не столь фатально, достаточно хорошо корректируется.

Лечение

Учитывая, что любое изменение циркадного индекса – это проявление заболевания или функционального состояния, для коррекции показано лечение по основному заболеванию.

Общие принципы терапии складываются из:

Прогноз

Все заболевания, которые заставляют снижаться или повышаться показатель цикличности работы сердца, – хронического течения, полного излечения от них нет, но вовремя и правильно подобранная линия терапии значительно повышает качество жизни, снижает риск смерти. Лечение патологических процессов должно быть постоянным, отмена препаратов ведет к ухудшению состояния.

Плохим прогнозом характеризуется стойкое снижение показателя на фоне проводимого лечения. Состояние, когда циркадный индекс ниже 1,1, называют «вегетативной деинервацией» – это признак необратимых нарушений, ведущих к внезапной остановке сердца.

Источник