Сердечный индекс это

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:

• объем кровообращения в одну минуту — объем крови проталкиваемый обоими желудочками за время 1 мин;
• общая площадь поверхности тела исследуемого человека.

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:

• вводить раствор быстро (в течение четырех секунд);
• момент введения должен совпадать с максимальным выдохом;
• провести 2 измерения и взять средний показатель, при этом разница не должна превышать 10%.

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.

Сердечный выброс, его фракции. Систолический и минутный объемы крови. Сердечный индекс.

Количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артерии в минуту является важным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) и называется минутным объемом крови (МОК). Он одинаков для обоих желудочков и в покое равен 4,5–5 л.

Важную характеристику насосной функции сердца дает ударный объем, называемый также систолическим объемом или систолическим выбросом. Ударный объем – количество крови, выбрасываемое желудочком сердца в артериальную систему за одну систолу. (Если разделить МОК на ЧСС в минуту получим систолический объем (СО) кровотока.) При сокращении сердца равном 75 ударов в мин он составляет 65–70 мл, при работе увеличивается до 125 мл. У спортсменов в покое он составляет 100 мл, при работе возрастает до 180 мл. Определение МОК и СО широко применяется в клинике.

Фракция выброса (ФВ) – выраженное в процентах отношение ударного объема сердца к конечно-диастолическому объему желудочка. ФВ в покое у здорового человека 50-75%, а при физической нагрузке может достигать 80%.

Объем крови полости желудочка, который она занимает перед его систолой составляет конечно-диастолический объем (120–130 мл).

Конечно-систолический объем (КСО) – это количество крови, остающееся в желудочке сразу после систолы. В покое он составляет менее 50% от КДО, или 50-60 мл. Часть этого объема крови является резервным объемом.

Резервный объем реализуется при увеличении СО при нагрузках. В норме он составляет 15–20% от конечно-диастолического.

Объем крови в полостях сердца, остающийся при полной реализации резервного объема, при максимальной систоле составляет остаточный объем. СО и МОК величины непостоянные. При мышечной деятельности МОК возрастает до 30–38 л за счет учащения сокращений сердца и увеличения СОК.

Ряд показателей используется для оценки сократимости сердечной мышцы. К ним относятся: фракция выброса, скорость изгнания крови в фазу быстрого наполнения, скорость прироста давления в желудочке в период напряжения (измеряется при зондировании желудочка)/

Скорость изгнания крови изменяется методом Доплера при УЗИ сердца.

Скорость прироста давления в полостях считается желудочков считается одним из наиболее достоверных показателей сократимости миокарда. Для левого желудочка величина этого показателя в норме составляет 2000-2500 мм рт ст /с.

Снижение фракции выброса ниже 50%, уменьшение скорости изгнания крови, скорости прироста давления свидетельсвуют о понижении сократимости миокарда и возможности развития недостаточности насосной функции сердца.

Величина МОК, деленная на площадь поверхности тела в м2 определяется как сердечный индекс (л/мин/м2).

СИ = МОК/S (л/мин×м2)

Он является показателем насосной функции сердца. В норме сердечный индекс составляет 3–4 л/мин×м2.

МОК, УОК и СИ объединяют общим понятием сердечный выброс.

Если известен МОК и АД в аорте (или легочной артерии) можно определить внешнюю работу сердца

Р = МОК × АД

Р — работа сердца в мин в килограмометрах (кг/м).

МОК — минутный объем крови (л).

АД — давление в метрах водного столба.

При физическом покое внешняя работа сердца составляет 70–110 Дж, при работе увеличивается до 800 Дж, для каждого желудочка в отдельности.

Таким образом, работа сердца определяется 2-мя факторами:

1. Количеством притекающей к нему крови.

2. Сопротивлением сосудов при изгнании крови в артерии (аорту и легочную артерию). Когда сердце не может при данном сопротивлении сосудов перекачать всю кровь в артерии, возникает сердечная недостаточность.

Различают 3 варианта сердечной недостаточности:

1. Недостаточность от перегрузки, когда к сердцу с нормальной сократительной способностью предъявляются чрезмерные требования при пороках, гипертензии.

2. Недостаточность сердца при повреждении миокарда: инфекции, интоксикации, авитаминозы, нарушение коронарного кровообращения. При этом снижается сократительная функция сердца.

3. Смешанная форма недостаточности — при ревматизме, дистрофических изменениях в миокарде и др.

Весь комплекс проявлений деятельности сердца регистрируется с помощью различных физиологических методик — кардиографий: ЭКГ, электрокимография, баллистокардиография, динамокардиография, верхушечная кардиография, ультразвуковая кардиография и др.

Диагностическим методом для клиники является электрическая регистрация движения контура сердечной тени на экране рентгеновского аппарата. К экрану у краев контура сердца прикладывают фотоэлемент, соединенный с осциллографом. При движениях сердца изменяется освещенность фотоэлемента. Это регистрируется осциллографом в виде кривой сокращения и расслабления сердца. Такая методика называется электрокимографией.

Верхушечная кардиограмма регистрируется любой системой, улавливающей малые локальные перемещения. Датчик укрепляется в 5 межреберье над местом сердечного толчка. Характеризует все фазы сердечного цикла. Но зарегистрировать все фазы удается не всегда: сердечный толчок по разному проецируется, часть силы прикладывается к ребрам. Запись у разных лиц и у одного лица может отличаться, влияет степень развития жирового слоя и др.

Используются в клинике также методы исследования, основанные на использовании ультразвука — ультразвуковая кардиография.

Ультразвуковые колебания при частоте 500 кГц и выше глубоко проникают через ткани будучи образованными излучателями ультразвука, приложенными к поверхности грудной клетки. Ультразвук отражается от тканей различной плотности — от наружной и внутренней поверхности сердца, от сосудов, от клапанов. Определяется время достижения отраженного ультразвука до улавливающего прибора.

Если отражающая поверхность перемещается, то время возвращения ультразвуковых колебаний изменяется. Этот метод можно использовать для регистрации изменений конфигурации структур сердца при его деятельности в виде кривых, записанных с экрана электроннолучевой трубки. Эти методики называются неинвазивными.

К инвазивным методикам относятся:

Катетеризация полостей сердца. В центральный конец вскрытой плечевой вены вводят эластичный зонд-катетер и проталкивают к сердцу (в его правую половину). В аорту или левый желудочек вводят зонд через плечевую артерию.

Ультразвуковое сканирование — источник ультразвука вводится в сердце с помощью катетера.

Ангиография представляет собой исследование движений сердца в поле рентгеновских лучей и др.

Механические и звуковые проявления сердечной деятельности. Тоны сердца, их генез. Поликардиография. Сопоставление во времени периодов и фаз сердечного цикла ЭКГ и ФКГ и механических проявлений сердечной деятельности.

Сердечный толчок. При диастоле сердце принимает форму эллипсоида. При систоле оно приобретает форму шара, продольный диаметр его уменьшается, поперечный увеличивается. Верхушка при систоле приподнимается и прижимается к передней грудной стенке. В 5 межреберье возникает сердечный толчок, который может быть зарегистрирован (верхушечная кардиография). Изгнание крови из желудочков и ее движение по сосудам, вследствие реактивной отдачи вызывает колебания всего тела. Регистрация этих колебаний называется баллистокардиографией. Работа сердца сопровождается также звуковыми явлениями.

Тоны сердца. При выслушивании сердца определяются два тона: первый — систолический, второй — диастолический.

• Систолический тон низкий, протяжный (0,12 с). В его генезе участвуют несколько наслаивающихся компонентов:

1. Компонент закрытия митрального клапана.

2. Закрытия трехстворчатого клапана.

3. Пульмональный тон изгнания крови.

4. Аортальный тон изгнания крови.

Характеристику I тона определяет напряжение створчатых клапанов, напряжение сухожильных нитей, сосочковых мышц, стенок миокарда желудочков.

Компоненты изгнания крови возникают при напряжении стенок магистральных сосудов. I тон хорошо прослушивается в 5-ом левом межреберье. При патологии в генезе I тона участвуют:

1. Компонент открытия аортального клапана.

2. Открытие пульмонального клапана.

3. Тон растяжения легочной артерии.

4. Тон растяжения аорты.

Усиление I тона может быть при:

1. Гипердинамии: физические нагрузки, эмоции.

1. При нарушении временных отношений между систолой предсердий и желудочков.

1. При плохом наполнении левого желудочка (особенно при митральном стенозе, когда клапаны не полностью открываются). Третий вариант усиления I тона имеет существенное диагностическое значение.

Ослабление I тона возможно при недостаточности митрального клапана, когда створки неплотно смыкаются, при поражении миокарда и др.

• II тон — диастолический (высокий, короткий 0,08 с). Возникает при напряжении замкнутых полулунных клапанов. На сфигмограмме его эквивалент — инцизура. Тон тем выше, чем выше давление в аорте и легочной артерии. Хорошо прослушивается во 2-межреберье справа и слева от грудины. Он усиливается при склерозе восходящей аорты, легочной артерии. Звучание I и II тонов сердца наиболее близко передает сочетание звуков при произнесении словосочетании «ЛАБ-ДАБ».

studfiles.net

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

• гипоксии тканей миокарда;
• повышения содержания углекислоты в крови;
• скоплении жидкой части крови (гиперволемии);
• тахикардии;
• повышения температуры тела;
• ускоренного метаболизма;
• стрессового состояния;
• в начальной стадии шока.

Уменьшение сердечного индекса сопутствует:

• шоковому состоянию в 3-й и более стадии;
• тахикардии свыше 150 ударов за минуту;
• глубокому наркозу;
• снижению температуры тела;
• большой острой кровопотере;
• снижению жидкой части крови (гиповолемии).

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

Сердечный индекс

Среди констант или индексов, индивидуально характеризующих состояние гемодинамики, определенного внимания заслуживает индекс Гролльмана (Grollman). Он представляет собой отношение минутного объема сердца (в литрах) к поверхности тела (в квадратных метрах):

СИ=МО/ SТ ,

где: МО — минутный объем сердца, л;

SТ — поверхность тела, м2 (ПТ).

В норме в покое, по данным Гролльмана, у здоровых лиц на 1 м2 поверхности тела приходится в среднем 2,2—2,4 л крови.

Проведенные сотрудниками Н.Н. Савицкого (С.О. Вульфович, А.В. Куковеров, 1935; В.И. Кузнецов, М.С. Кушаковский, 1962) исследования показали, что сердечный индекс лежит в пределах 2,00—2,45, что дает право пользоваться его средним значением— 2,23. Величина сердечного индекса находится в определенной зависимости от возраста и пола.

Определение систолического и минутного объемов циркуляции позволяет рассчитать работу, которую выполняет сердце. Но расчет работы сердца не позволяет судить о величине напряжения, которое развивает сократительный миокард при ее выполнении и таким образом, не дает количественного представления о силе сердечных сокращений. И.П. Павлов еще в 1882—1887 гг. использовал для оценки силы сокращений левого желудочка методику определения секундного объема сердца— скорости изгнания крови в аорту.

Внедрение механокардиографии в клиническую практику позволяет получить ряд величин, в известной мере характеризующих силу сердечных сокращений: объемную скорость выброса (ОСВ), линейную скорость движения крови (ЛСДК), мощность сокращений левого желудочка (М), расход энергии сердечных сокращений на 1 л минутного объема циркуляции крови (РЭ).

Определение этих величин создает наиболее полное представление о сократительной функции миокарда.

gemodinamika.ru

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.

Сердечный выброс. Систолический объем крови

Под сердечным выбросом понимают количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды в единицу времени.

В кли­нической литературе используют понятия — минутный объем крово­обращения (МОК) и систолический, или ударный, объем крови.

Минутный объем кровообращения характеризует общее количество крови, перекачиваемое правым или левым отделом сердца в течение одной минуты в сердечно-сосудистой системе.

Размерность минут­ного объема кровообращения — л/мин или мл/мин. С тем, чтобы нивелировать влияние индивидуальных антропометрических различий на величину МОК, его выражают в виде сердечного индекса.

Сер­дечный индекс — это величина минутного объема кровообращения, деленная на площадь поверхности тела в м2. Размерность сердечного индекса — л/(мин-м2).

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 всей сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв самого сердца по 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 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).

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 увеличиться до 25-30 л/мин, а у спортсменов — до 35-40 л/мин.

Для крупных животных установлено наличие линейной связи между величиной МОК и весом тела, в то время как связь с площадью поверхности тела имеет нелинейный вид. В связи с этим, при исследованиях у животных расчет МОК ведется в мл на 1 кг веса.

Факторами, определяющими величину МОК, наряду с упоминав­шимся выше ОПСС, являются систолический объем крови, частота сердечных сокращений и венозный возврат крови к сердцу.

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.).

Величина резервного объема крови является одним из главных детерминантов 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.

При адаптационных реакциях аппарата кровообращения измене­ния систолического объема достигаются с помощью механизмов саморегуляции под влиянием экстракардиальных нервных механиз­мов. Регуляторные влияния реализуются в изменения систолического объема путем воздействия на сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем падает.

У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 70 до 100 мл.

Частота сердечных сокращений (пульса) в покое составляет от 60 до 80 ударов в минуту. Влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называются хронотропными, вызывающие изменения силы сокращений сердца — инотропными.

Повышение частоты сердечных сокращений является важным адаптационным механизмом увеличения МОК, осуществляющим быстрое приспособление его величины к требованиям организма. При некоторых экстремальных воздействиях на организм сердечный ритм может повышаться в 3-3.5 раза по отношению к исходному. Изменения сердечного ритма осуществляются, главным образом, благодаря хронотропному влиянию на синоатриальный узел сердца симпатических и блуждающих нервов, причем, в естественных усло­виях хронотропные изменения деятельности сердца обычно сопро­вождаются инотропными влияниями на миокард.

Важным показателем системной гемодинамики является работа сердца, которая вычисляется как произведение массы крови, выбро­шенной в аорту за единицу времени, на среднее артериальное дав­ление за этот же промежуток. Рассчитанная, таким образом, работа характеризует деятельность левого желудочка. Считается, что работа правого желудочка составляет 25% от этой величины.

Сократимость, характерная для всех разновидностей мышечной ткани, реализуется в миокарде благодаря трем специфическим свой­ствам, которые обеспечиваются различными клеточными элементами сердечной мышцы.

Этими свойствами являются:

Автоматизм — способность клеток водителей ритма генерировать импульсы без каких-либо внешних воздействий; проводимость — способность эле­ментов проводящей системы к электротонической передаче возбуж­дения;

Возбудимость — способность кардиомиоцитов возбуждаться в естественных условиях под влиянием импульсов, передаваемых по волокнам Пуркине.

Важной особенностью возбудимости сердечной мышцы является также длительный рефрактерный период, гаранти­рующий ритмический характер сокращений.

doctor-v.ru

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:

• давлением в артериях, венах, камерах сердца;
• насыщением крови кислородом;
• ударными индексами работы каждого желудочка;
• показателем периферического сопротивления;
• коэффициентами доставки и утилизации кислорода.

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.