Минутный объем сердца. Напряжение газов в крови капилляров легких. Скорость диффузии кислорода и углекислого газа в легких. Уравнение Фика Смотреть что такое "Фика метод" в других словарях

) метод измерения минутного объема сердца, основанный на определении разницы в содержании кислорода или двуокиси углерода в крови, взятой из правых отделов сердца, и в артериальной крови, а также одновременном определении потребления кислорода или выделения двуокиси углерода.

Большой медицинский словарь . 2000 .

Смотреть что такое "Фика метод" в других словарях:

ТОНОМЕТРИЯ - (от греч. tonos напряжение и raetron мера), метод исследования внутриглазного давления, к рым обусловливается известная плотность глаза наощупь или его тонус. Самым точным и объективным методом исследования внутриглазного давления без сомнения… …

- (от лат. diflusio распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотич. тепловым движением молекул (атомов) в одно или многокомпонентных газовых либо конденсир. средах. Такой перенос осуществляется при… … Химическая энциклопедия

СЕРДЦЕ - СЕРДЦЕ. Содержание: I. Сравнительная анатомия........... 162 II. Анатомия и гистология........... 167 III. Сравнительная физиология.......... 183 IV. Физиология................... 188 V. Патофизиология................ 207 VІ. Физиология, пат.… … Большая медицинская энциклопедия

I Сердце Сердце (лат. соr, греч. cardia) полый фиброзно мышечный орган, который, функционируя как насос, обеспечивает движение крови а системе кровообращения. Анатомия Сердце находится в переднем средостении (Средостение) в Перикарде между… … Медицинская энциклопедия

КРОВООБРАЩЕНИЕ - КРОВООБРАЩЕНИЕ. Содержание: I. Физиология. План построения системы К....... 543 Движущие силы К............ 545 Движение крови в сосудах........ 546 Скорость К................. 549 Минутный объем крови.......... 553 Скорость кругооборота крови … Большая медицинская энциклопедия

Компьютерная графика (также машинная графика) область деятельности, в которой компьютеры используются как для синтеза изображений, так и для обработки визуальной информации, полученной из реального мира. Также компьютерной графикой называют и… … Википедия

- (Polska) Польская Народная Республика (Polska Rzeczpospolita Ludowa), ПНР. I. Общие сведения П. социалистическое государство в Центральной Европе, в бассейне рр. Висла и Одра, между Балтийским морем на С., Карпатами и… … Большая советская энциклопедия

- (англ. pour over лить сверху) метод заваривания кофе, при котором горячая вода проходит через молотый кофе, находящийся в специальной воронке с бумажным фильтром. Содержание 1 Приготовление пуровера 2 … Википедия

ФИЗИОЛОГИЯ - ФИЗИОЛОГИЯ, одна из основных ветвей биологии (см.), задачами к рой являются: изучение закономерностей функций живого, возникновения и развития функций и переходов от одного типа функционирования к другому. Самостоятельными разделами этой науки… … Большая медицинская энциклопедия

Неограмматическая, или младограмматическая (Junggrammatische Schule) прогрессивное направление языкознания, возникшее в Германии во второй половине семидесятых годов и в настоящее время господствующее не только на своей родине, но и вообще в… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Измерение

Принцип Фика.

В клинической практике сердечный выброс (СВ) можно оценить измерением импе­данса грудной клетки или более обычным и надежным методом разведения индикатора.

В своей простейшей форме первичную основу определения СВ по методу Фика можно объяснить следующим образом: количество любого маркера, содержащегося в ста­тическом объеме, представляет собой произведение этого объема и концентрации.

В классическом варианте в качестве индикатора использовался краситель, поддаю­щийся обнаружению спектрофотометрическим методом (например, индигоцианин или "кардиогрин"), который связывается с плазменным белком.

В динамической системе, в которую непрерывно добавляется и из которой непрерыв­но выводится маркер, скорость выведения маркера равна произведению скорости потока и разности концентраций на входе и выходе области выведения.

В равновесном состоянии никакого повышения или снижения маркера не происхо­дит.

Например, если артериальный кислород потребляется организмом и пополняется с той же скоростью легкими, VO2 - это произведение СВ и разности концентраций О2 меж­ду артериальной и смешанной венозной (легочной артериальной) кровью.

Поэтому, если скорость потребления О2 известна или легко оценивается, определив содержание О2 в артериальной и смешанной венозной (взятой из легочной артерии) крови, можно вычислить скорость потока (сердечный выброс).

Однако в нестабильных условиях результаты этих вычислений могут быть совер­шенно ошибочными.

Термодилюционный метод.

Подобный же принцип применяется для определения СВ термодилюцией, при кото­рой введенный и разведенный тепловой маркер является тепловым дефицитом и скорость его исчезновения за счет разбавления теплой венозной кровью является показателем ско­рости кровотока.

Хотя все введенные в легочную артерию катетеры позволяют получить пробу сме­шанной венозной крови для определения по методу Фика, возможности термодилюции обеспечивают более удобное, повторяющееся и точное измерение кровотока.

Чувствительный малоинерционный термистор, прикрепленный к концу катетера, под влиянием колебаний температуры непрерывно изменяет электрическое сопротивление, реагируя на тепловые изменения в крови легочной артерии.

Как дополнительное преимущество термистор обеспечивает высоконадежное, не­прерывное считывание внутренней температуры тела.

Когда порция холодной жидкости поступает в правое предсердие, она смешивается с теплой венозной кровью, возвращающейся с периферии.

Правый желудочек перемешивает и гомогенизирует две жидкости, и термистор реги­стрирует динамическую температурную кривую, образующуюся, когда смесь промывает проксимальную часть легочной артерии.

Связь СВ с температурой выражается формулой Стюарта - Гамильтона:

Q = V (Тв - Т1) K,K2/TB(t) dt,

где Q - сердечный выброс; V - введенный объем; Тв - температура крови; Т, - температура введенной жидкости; TB(t) dt - изменение температуры крови как функция времени; К1К2 - вычислительные коэффициенты.

Компоненты числителя - это или известные константы (V, К1 К2), или измеренные величины (Тв, Т1).

Знаменатель - площадь под кривой "температура - время", полученная компью­терным интегрированием сигнала термистора.

При должном внимании к методу получения данных термодилюционный метод оценки СВ дает информацию, хорошо сопоставимую с результатами, полученными в ста­бильном состоянии методом Фика (Fick) и разведением красителя.

Технические трудности и потенциальные ошибки

Положение термистора.

Кроме немногочисленных довольно очевидных исключений, большинство тех­нических ошибок при определении СВ связано со слишком высокой оценкой истинной величины.

Чтобы правильно оценить выброс, термистор должен воспринимать хорошо сме­шанный холодный "заряд" известной величины и свободно лежать в просвете централь­ной легочной артерии.

Контакт со стенкой сосуда или инкапсуляция сгустком вызывает изоляцию терми­стора от холодного потока, искажая измеряемую величину.

Форма кривой давления в легочной артерии, которая кажется сглаженной или угло­ватой, может указывать на неправильное расположение термистора и связанные с этим потенциальные проблемы.

Хорошая клиническая практика предполагает периодическую проверку кривой "тем­пература - время", особенно когда полученные результаты расходятся с остальной ча­стью клинической картины, когда последовательные оценки чрезвычайно вариабельны или когда возникают другие вопросы по точности температуры.

Для правильной кривой характерны быстрое изначальное снижение до минимальной величины и постепенное возвращение к исходному уровню через 10-15 с после введе­ния.

Искаженные кривые должны насторожить врача в отношении возможного неадек­ватного смешивания введенного вещества с кровью, контакта термистора со стенкой со­суда, патологического характера дыхания и аритмии или резкого изменения частоты сер­дечных сокращений.

Информация от нетипичных кривых использоваться не должна.

Вводимый объем и температура.

Охлаждение вводимого вещества подчеркивает тепловое различие между маркером и кровью, увеличивая силу сигнала.

Хотя охлаждение теоретически повышает точность и воспроизводимость измерений, достигнутая сейчас превосходная чувствительность системы "термистор - компьютер" позволяет использовать вводимое вещество при комнатной температуре без значительной потери точности.

Комнатная температура не требует 45-минутного периода выравнивания, необходи­мого для завершения охлаждения; поддержание надлежащей температуры вводимого ве­щества облегчается, и ошибки, вызванные повторным нагреванием во время обработки, минимальны.

Кроме того, брадикардия и предсердные аритмии в течение введения в этом случае встречаются редко.

Нередко вводят объемы величиной 10 мл при комнатной температуре, но можно ис­пользовать объемы 5 мл (с соответствующим регулированием компьютера) с приемлемы­ми результатами, когда частые измерения представляют существенную опасность объем­ной перегрузки.

В случае серьезной гипотермии пациенты, однако, требуют большего объема для по­лучения приемлемого соотношения "сигнал - шум" фона.

Какой бы объем ни вводился, шприцы должны быть наполнены особенно тщательно; изменения вводимого объема вносят заметный вклад в ошибку измерения.

Кристаллоидная жидкость, выбранная для введения, - солевой раствор или декстро­за - существенно не влияет на результат вычисления.

Когда введение заканчивается в течение 4 с, скорость введения не оказывает замет­ного влияния на результат; автоматизированные инъекторы не обладают убедительными преимуществами перед ручным введением.

Изменения дыхания.

Температура крови в легочной артерии имеет тенденцию в течение дыхательного цикла меняться, особенно во время искусственной вентиляции легких.

Было высказано мнение, что введение следует начинать всегда в одной точке дыха­тельного цикла, но необходимость такой методики спорна.

Одно из компромиссных решений состоит в том, чтобы сделать по крайней мере три введения через равные доли дыхательного цикла и усреднить результаты.

Несоответствие катетера и компьютера.

Коэффициенты широко изменяются в зависимости от величины объема, температу­ры вводимого вещества и типа используемого катетера.

Если измеренный сердечный выброс не соответствует клинической картине, особен­но когда с тем же самым компьютером используются катетеры различного производ­ства, следует заподозрить несоответствие обоих элементов.

Анатомические изменения.

Значения сердечного выброса, полученные термодилюционным методом, обычно точны, если вычислительные коэффициенты введены правильно, катетер установлен на нужном участке и используется соответствующая техника введения.

Однако такие не вводимые оператором переменные, как внутрисердечное шунтиро­вание, недостаточность трехстворчатого клапана или неисправность термистора из-за теп­ловой изоляции контактом со стенкой или сгустком, может снизить достоверность резуль­татов.

Ошибки также могут вызываться ошибочным увеличением холодовой нагрузки, со­путствующим быстрому внутривенному введению жидкостей вблизи правого предсердия.

Клиническая интерпретация сердечного выброса

Важная диагностическая информация относительно функционального статуса сердца и сосудистой сети часто может быть получена при сопоставлении измерения сердечного выброса и давления наполнения желудочков.

Особенно полезны для этой цели исследования с использованием жидкости.

Однако СВ должен интерпретироваться в соответствии с массой и метаболизмом па­циента. СВ величиной 3 л/мин может удовлетворять потребности охлажденного истощен­ного больного массой 40 кг, но тот же самый СВ может ассоциироваться с циркуляторным кризисом у ранее здоровой жертвы ожога с массой тела 100 кг.

Чтобы учесть диапазон изменения массы тканей, используется сердечный индекс (СИ = СВ/поверхность тела).

Площадь поверхности тела (ППТ) можно определить по существующим номо­граммам или приближенно рассчитать по следующему уравнению:

ППТ = 0,202 х Wt0,425 х Ht °’725,

где ППТ выражена в квадратных метрах, Wt - масса тела в килограммах и рост (Ht)

В метрах.

Однако используемый отдельно СИ приносит ограниченную пользу при оценке аде­кватности перфузии.

Вследствие своего широкого диапазона любая данная величина СИ может сопутст­вовать обильной, относительно адекватной или недостаточной доставке О2 тканям в зави­симости от концентрации гемоглобина, метаболических потребностей и распределения кровотока.

Измерение диуреза и метаболическая продукция кислот (содержание анионов и лак­тата в плазме) вместе с индексами утилизации тканями кислорода (например, экстракция О2) позволяют точнее судить об адекватности перфузии.

Индексы сосудистого сопротивления.

Чтобы определить постнагрузку желудочков и причину гипотензии, можно исполь­зовать оценку СВ в сочетании с измерениями легочного и системного давления для вы­числения параметров сосудистого сопротивления.

Эти показатели сосудистого сопротивления дополняют данные о среднем системном давлении крови при выборе сосудорасширяющей и вазопрессорной терапии.

Общелегочное сосудистое сопротивление (ОЛСС) и общепериферическое со­судистое сопротивление (ОПСС) - приблизительные показатели, рассчитанные, исходя из предположения о применимости закона Пуазейля для ламинарного потока:

ОЛСС = (Рра - Pw)/CB и ОПСС = (САД - Pra)/CB,

где СВ - сердечный выброс, САД - среднее системное артериальное давление, Рра

Среднее давление в легочной артерии и Рл - среднее давление в правом предсердии.

Показатели ОЛСС и ОПСС в клинической практике применяются широко, но следу­ет прибегать и к вычислению сосудистого сопротивления, лучше всего в связи с площа­дью поверхности тела, с использованием сердечного индекса вместо сердечного выброса.

Результирующие величины - системный и легочный индексы - позволяют избе­жать вводящего в заблуждение влияния размеров тела на исходные параметры.

Существенное повышение легочного индекса практически всегда указывает на ос­новную патологию легких, отражая воздействие стенозирующих и обтурирующих факто­ров на легочное капиллярное русло.

К сожалению, однако, сложное отношение между ОЛСС и СВ часто затрудняет их физиологическую интерпретацию.

Изменения индекса общелегочного сосудистого сопротивления должны оцениваться с полным пониманием того, что он зависит от выброса.

При вычислении ОЛСС следует принять во внимание, что, когда легочное сосуди­стое русло не находится в нормальном состоянии, сопротивление может меняться как функция кровотока.

Фактически величина ОЛСС, так же как и ее реакция на намеренное изменение сер­дечного выброса, может служить полезным прогностическим показателем при таких ост­рых заболеваниях легких, как ОРДС (рис.2.9).

Отсутствие роста ОЛСС в ответ на увеличение сердечного выброса говорит о вполне достаточном резерве; острое увеличение ОЛСС параллельно росту сердечного выброса указывает на обширную облитерацию легочного сосудистого русла.

ОПСС может повышаться до высоких значений, поддерживая "субоптимальный" сердечный выброс путем стабилизации соответствующего давления перфузии в жизненно важном капиллярном русле.

Однако чрезмерный рост ОПСС может затруднить работу ослабленного левого же­лудочка.

Рис. 2.9. Зависимость разности давлений (Ррд-Pw), вызывающей протекание крови через сеть ле­гочных сосудов, и сопротивления легочных сосудов от сердечного выброса. Кривая (Ррд-Pw) от сердечного выброса не проходит через начало координат зависимости функции, и вычисленные значения сопротивле­ния легочных сосудов (тангенс угла наклона данной кривой к горизонтальной оси), видимо, в норме снижа­ются по мере повышения сердечного выброса. При наличии заболевания отношение величины движущего давления к величине потока крови нелинейно, и поэтому сопротивление легочных сосудов (ОЛСС) может казаться неизменным или повышающимся. Вычисление ОЛСС на основе изменений (Ррл-Pw) и сердечного выброса (например, наклона линии АБ) помогает устранить трудности интерпретации.

Доставка кислорода.

Одно из наиболее полезных применений данных о сердечном выбросе - лечение гипоксемии.

Поскольку ткани пытаются извлечь такое количество кислорода, которое требуется, чтобы поддержать аэробный метаболизм, напряжение О2 в смешанной венозной крови па­дает, когда доставка О2 (произведение величин СВ и содержания О2 в артериальной кро­ви) становится неадекватной метаболическим потребностям тканей.

Если доля венозной > шунтирующей легкие, остается неизменной, напряжение О2 в артериальной крови может резко упасть, так как эта не насыщенная кислородом кровь смешивается с кровью, прошедшей через капилляры хорошо вентилируемых участков легких.

Таким образом, угнетенный СВ может вносить определенный вклад в гипоксемию, а изменения сердечного выброса иногда объясняют озадачивающие изменения в напряже­нии артериального О2.

Оглавление темы "Вентиляция легких. Перфузия легких кровью.":
1. Вентиляция легких. Вентиляция кровью легких. Физиологическое мертвое пространство. Альвеолярная вентиляция.
2. Перфузия легких кровью. Влияние гравитации на вентиляцию легких. Влияние гравитации на перфузию легких кровью.
3. Коэффициент вентиляционно-перфузионных отношений в легких. Газообмен в легких.
4. Состав альвеолярного воздуха. Газовый состав альвеолярного воздуха.

6. Транспорт газов кровью. Транспорт кислорода. Кислородная емкость гемоглобина.
7. Сродство гемоглобина к кислороду. Изменение сродства гемоглобина к кислороду. Эффект Бора.
8. Углекислый газ. Транспорт углекислого газа.
9. Роль эритроцитов в транспорте углекислого газа. Эффект Холдена..
10. Регуляция дыхания. Регуляция вентиляции легких.

Диффузия газов через альвеолярную мембрану происходит между альвеолярным воздухом и венозной, а также артериальной кровью легочных капилляров. В табл. 10.2 приведены стандартные величины напряжения дыхательных газов в артериальной и венозной крови легочных капилляров.

Таблица 10.2. Напряжение дыхательных газов в артериальной и венозной крови легочных капилляров

Градиенты парциального давления кислорода и углекислого газа обусловливают процесс пассивной диффузии через альвеолярную мембрану кислорода из альвеол в венозную кровь (градиент 60 мм рт. ст.), а углекислого газа - из венозной крови в альвеолы (градиент 6 мм рт. ст.). Парциальное давление азота по обе стороны альвеолярной мембраны остается постоянным, поскольку этот газ не потребляется и не продуцируется тканями организма. При этом сумма парциального давления всех газов, растворенных в тканях организма, меньше, чем величина атмосферного давления, благодаря чему газы в тканях не находятся в газообразной форме. Если величина атмосферного давления будет меньше, чем парциальное давление газов в тканях и в крови, то газы начинают выделяться из крови в виде пузырьков, вызывая тяжелые нарушения в кровоснабжении тканей организма (кессонная болезнь).

Скорость диффузии 02 и С02 в легких

Скорость диффузии (M/t) кислорода и углекислого газа через альвеолярную мембрану количественно характеризуется законом диффузии Фика . Согласно этому закону газообмен (M/t) в легких прямо пропорционален градиенту (ДР) концентрации 02 и С02 по обе стороны от альвеолярной мембраны, площади ее поверхности (S), коэффициентам (к) растворимости 02 и С02 в биологических средах альвеолярной мембраны и обратно пропорционален толщине альвеолярной мембраны (L), а также молекулярной массе газов (М). Формула этой зависимости имеет следующий вид:

Структура легких образует максимальное по величине поле для диффузии газов через альвеолярную стенку, которая имеет минимальную толщину (рис. 10.16). Так, количество альвеол в одном легком человека приблизительно равно 300 млн. Суммарная площадь альвеолярной мембраны, через которую происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и венозной кровью, имеет огромные размеры (порядка 100 м2), а толщина альвеолярной мембраны составляет лишь - 0,3-2,0 мкм.

В обычных условиях диффузия газов через альвеолярную мембрану происходит в течение очень короткого отрезка времени (не более 3/4 с), пока кровь проходит через капилляры легких. Даже при физической работе, когда эритроциты проходят капилляры легкого в среднем за 1/4 с, указанные выше структурные особенности альвеолярной мембраны создают оптимальные условия для формирования равновесия парциальных давлений 02 и С02 между альвеолярным воздухом и кровью капилляров легких (рис. 10.17). В уравнении Фика константы диффузии (к) пропорциональны растворимости газа в альвеолярной мембране. Углекислый газ имеет примерно в 20 раз большую растворимость в альвеолярной мембране, чем кислород. Поэтому, несмотря на существенное различие в градиентах парциальных давлений 02 и С02 по обе стороны от альвеолярной мембраны, диффузия этих газов совершается за очень короткий отрезок времени движения эритроцитов крови через легочные капилляры.

Рис. 10.16. Диффузия газов через альвеолярную мембрану . Диффузия газов в легких осуществляется по градиентам концентрации 02 и С02 между альвеолярным пространством и кровью капилляров легких, которые разделены альвеолярной мембраной. При этом диффузия тем эффективнее, чем тоньше альвеолярная мембрана и области контакта альвеолоцитов и эндотелиоцитов. Поэтому альвеолярная мембрана образована уплощенными частями альвеолоцитов I порядка (0,2 мкм) и эндотелиоцитов капилляров легких (0, 2 мкм), между которыми находится тонкая общая базальная мембрана (0,1 мкм) этих клеток. В состав мембраны входит также мономолекулярный слой сурфактант а. Мембрана эритроцитов является препятствием для диффузии газов в легких.

Газообмен через альвеолярную мембрану количественно оценивается диффузионной способностью легких, которая измеряется количеством газа (мл), проходящего через эту мембрану за 1 мин при разнице давления газа по обе стороны мембраны в 1 мм рт. ст.

Рис. 10.17. Градиенты парциального давления дыхательных газов в смешанной венозной крови легочной артерии, альвеолярном воздухе и артериальной крови . Равновесие парциальных давлений углекислого газа и кислорода между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров достигается в течение короткого времени (1/4-3/4 с) движения плазмы крови и эритроцитов в капиллярах легких.

Наибольшее сопротивление диффузии 02 в легких создают альвеолярная мембрана и мембрана эритроцитов, в меньшей степени - плазма крови в капиллярах. У взрослого человека в покое диффузионная способность легких 02 равна 20-25 мл мин-1 мм рт. ст.-1. С02, как полярная молекула (0=С=0), диффундирует через указанные мембраны чрезвычайно быстро, благодаря высокой растворимости этого газа в альвеолярной мембране Диффузионная способность легких С02 равна 400-450 мл мин-1 мм рт. ст.-1.

Основные положения . Наряду с артериальным давлением для достаточного снабжения периферических отделов тела решающее значение имеет минутный объем сердца (МОС), т. е. масса крови, участвующая в кровообращении в течение 1 мин. Его можно измерять тремя различными методами:

• - по методу Фика;
• - по методу разведения индикатора;
• - при помощи реокардиографии.

В то время как методы Фика и разведения индикатора принадлежат к кровавым методам, делающим необходимым доступ в сосудистое русло, реокардиография относится к неинвазивным некровавым методам измерения.

Метод Фика . Для определения минутного объема сердца (МОС) по методу Фика необходимо измерить поглощение кислорода и артериальную разницу содержания кислорода (avD-О 2). МОС определяют по формуле:

Если предположить, что имеется одинаковое поглощение кислорода, то большая разница avD-О 2 по этой формуле равнозначна малому МОС и, наоборот, - малая avD-О 2 означает большой МОС. На основе этих соотношений между avD-О 2 и МОС некоторые авторы ограничиваются измерением avD-О 2 и отказываются от расчета МОС.

Содержание кислорода в артериальной и смешанной венозной крови, необходимое для определения avD-О 2 может быть измерено непосредственно или рассчитано по концентрации гемоглобина и насыщению кислородом артериальной и смешанной венозной крови. Для такого определения кровь должна быть взята из a. pulmonalis и из артерии большого круга кровообращения (рис. 3.5).

Для определения потребления кислорода необходимо измерить содержание кислорода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Для этой цели лучше всего собирать воздух в дыхательные газовые мешки (мешки Дугласа). Метод Фика отличается большой точностью измерения, которое становится еще более точным с уменьшением МОС. Таким образом, метод Фика для измерения МОС при шоке наиболее приемлем. Он не подходит только при наличии пороков - шунтов, так как часть крови не проходит тогда через легкие. Технические затраты на измерения, особенно принимая во внимание необходимость определения содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, настолько значительны, что делают метод Фика для практического контроля при шоке редко применимым.

Метод разведения индикатора . При определении МОС по методу разведения индикатора в вену больного вводят определенное количество индикатора и после смешивания с кровью определяют остающуюся концентрацию этого индикатора в оттекающей крови. Введение индикатора и измерение концентрации должны производиться в одном из основных сосудистых магистралей (правый желудочек, a. pulmonalis , аорта). При большом МОС происходит сильное разведение, а при малом,- наоборот, малое разведение индикатора. Если записывать одновременно кривую концентрации индикатора, то в первом случае отмечается небольшой, а во втором - резкий подъем кривой. Предпосылкой к использованию метода являются основательное смешивание крови и индикатора и исключение каких-либо потерь индикатора.

Расчет МОС производят по формуле:

МОС = Количество вводимого индикатора/Площадь кривой концентрации за определенное время

МОС может быть рассчитан с помощью небольшого компьютера, в который вводят необходимые данные. В качестве индикаторных субстанций могут употребляться красящие вещества, изотопы или холодовые растворы.

В практике интенсивной терапии наибольшее распространение получил метод холодового разведения (термодилюция). При этом методе холодовый раствор вводят в vena cava superior или в правое предсердие и регистрируют вызванное им изменение температуры крови в a. pulmonalis (рис. 3.6). С помощью катетера, плавающего в a. pulmonalis , снабженного на конце термоизмерительным зондом с использованием небольшого компьютера, можно быстро рассчитать МОС. Методика термодилюции превратилась в рутинный метод, применяемый в клинике у постели больного. Подробности метода описаны ниже. При использовании метода разведения красок красящее вещество вводят в a. pulmonalis . Концентрацию красящего вещества измеряют в аорте или в одном из больших артериальных стволов (рис. 3.7). Существенный недостаток метода разведения красящего вещества состоит в том, что красящее вещество длительное время остается в круге кровообращения и поэтому это оставшееся количество вещества должно учитываться при последующих измерениях. Для метода разведения красящего вещества при расчете МОС можно также использовать компьютер.

Реокардиография . Относится к непрямым неинвазивным методам измерения и дает возможность кроме того определить ударный объем сердца. Метод основан на регистрации изменений биоэлектрического сопротивления в груди, возникающих в результате ишемическйх изменений объема крови сердца. Отведение реографических кривых осуществляют с помощью циркулярных ленточных электродов, которые укрепляют на шее и на груди (рис. 3.8). Ударный объем высчитывают просто по уровню амплитуды реографической кривой, по времени изгнания крови из сердца, по расстоянию между электродами и по основному сопротивлению. При записи реографических кривых следует соблюдать определенные внешние условия измерения (расположение электродов, положение больного, цикл дыхания), так как в противном случае сравнение измеряемых величин станет невозможным. По опыту, полученному в клинике, реокардиография особенно приемлема для текущего контроля у одного и того же больного, но для абсолютного определения ударного и минутного объема сердца при шоке она применима весьма условно.

Нормальные величины . Нормальными величинами МОС в покое в зависимости от роста и массы тела больного являются 3-6 л/мин. При значительной физической нагрузке МОС увеличивается до 12 л/мин.

Так как между ростом и величиной МОС существуют тесные соотношения, рекомендуется при получении данных о МОС учитывать соответствующую поверхность тела больного. При такого рода пересчете измеренную величину МОС делят на величину поверхности тела, получая так называемый индекс минутного объема сердца, или проще - сердечный индекс, который указывает на величину МОС на 1 м 2 поверхности тела. Нормальные величины индекса МОС составляют в покое 3-4,4 л/мин м 2 . Поверхность тела определяют по номограмме из величин роста и массы тела. Соответственно индексу МОС имеется также индекс ударного объема. Таким же образом ударный объем пересчитывают на величину поверхности тела в 1 м 2 . Нормальные величины составляют 30-65 мл на 1 м 2 поверхности тела.

В течение начальной фазы шока МОС следует измерять с промежутками 30-60 мин. Если в результате проводимой противошоковой терапии гемодинамика стабилизирована, то достаточно измерений с промежутками 2-4 ч (рис. 3.9).

Метод разработан и описан A. Fick в 1870 году, который в качестве индикатора предложил использовать кислород. Для измерения СВ определяют количество кислорода, поглощаемое из воздуха за определенный отрезок времени. Одновременно берут пробы артериальной и смешанной венозной, взятой из устья легочной артерии, крови и определяют в них содержание кислорода. При этом необходимо определить разницу в содержании кислорода в артериальной и венозной крови, то есть измерить количество кислорода, которое связывается каждым кубическим сантиметром крови во время ее прохождения через легкие. Сердечный выброс вычисляют по формуле:
СВ = П02 / (Са02 -Св02),

где СВ - сердечный выброс, л/мин (фактически - количество крови, проходящей через малый круг кровообращения); П02 - потребление кислорода, мл/мин, Са02 - содержание кислорода в артериальной, а Св02 - в венозной крови, мл/л.

Потребление кислорода определяют с помощью спирометра, а артериовенозную разницу по кислороду оценивают, анализируя содержание кислорода в одной из магистральных артерий и легочной артерии.

Поскольку принцип Фика , как любой из методов, основанных на разведении индикатора, подразумевает его равномерное смешивание с кровью, на время проведения исследования необходимо соблюдение следующих условий:
стабильное состояние дыхания и кровообращения в момент исследования;
анализ содержания кислорода должен проводиться только в смешанной венозной крови, взятой из ствола легочной артерии, где сходятся все венозные сосудистые пути;
с помощью прямого принципа Фика нельзя определять СВ при наличии внутрисердечных сбросов крови, поскольку в данном случае часть крови минует малый круг кровообращения.

Несмотря на то что прямой метод определения сердечного выброса по Фику - один из самых точных, в отделениях интенсивной терапии и реанимации он применяется сравнительно редко. Это обусловлено необходимостью сравнительно сложного и дорогостоящего оборудования для оценки потребления кислорода. Вместе с тем в условиях проведения искусственной вентиляции легких эта задача облегчается при использовании современных метаболических мониторов, позволяющих определять содержание кислорода и углекислого газа в контуре вдоха и выдоха. Показатель V02 вычисляют, умножив разницу содержания кислорода на вдохе и выдохе на величину минутного объема дыхания. В настоящее время имеются аппараты ИВЛ со встроенным метаболическим монитором, в которых помимо других параметров осуществляется постоянное измерение V02.

Для получения смешанной венозной крови необходима катетеризация легочной артерии. Связанные с этим проблемы описаны в разделе, посвященном методу терморазведения. Для этих целей можно использовать плавающий катетер с баллоном на конце типа Pulmobal, однако в клинической практике чаще используются термодилюционные катетеры Свана-Ганса, которые от предыдущих отличает наличие встроенного термистора. Поскольку при установленном катетере в легочную артерию СВ проще определить с помощью метода терморазведения, метод Фика может быть оставлен для случаев, когда отсутствует или неисправен регистратор (термодилютор).

Фика метод

(A. Fick, 1829-1901, нем. врач) метод измерения минутного объема сердца, основанный на определении разницы в содержании кислорода или двуокиси углерода в крови, взятой из правых отделов сердца, и в артериальной крови, а также одновременном определении потребления кислорода или выделения двуокиси углерода.

Для измерения сердечного выброса применяют либо метод Фика, либо (чаще) термодилюцию. Эталонным методом, однако, остается метод Фика. По сути, это разновидность метода разведения красителя: "красителем" здесь выступает кислород, место введения - легкие, способ введения - непрерывный. Метод Фика включает определение артериовенозной разницы по кислороду и измерение его потребления.

Уравнение для расчета сердечного выброса таково:

CB = VO2:C(a-v)O2, где

СВ - сердечный выброс, л/мин;

VO2 - потребление кислорода, мл/мин;

C(a-v)O2 - артериовенозная разница по кислороду, мл/л.

Чтобы вычислить артериовенозную разницу по кислороду, из содержания кислорода в крови легочных вен (или, если нет сброса справа налево, в артериальной крови) надо вычесть содержание кислорода в крови легочной артерии (или, если нет сброса слева направо, в смешанной венозной крови). Сердечный выброс, который вычисляется приведенным способом, равен легочному кровотоку (то есть объему крови, проходящему через сосуды малого круга за единицу времени). Если нет сброса крови на уровне предсердий, желудочков или магистральных артерий, то он равен и системному кровотоку (объему крови, проходящему через сосуды большого круга за единицу времени). Если же есть сброс слева направо, то легочный кровоток выше системного. В таких случаях их рассчитывают по-разному: в обоих случаях потребление кислорода делят на артериовенозную разницу по кислороду, но для системного кровотока она принимается равной содержанию кислорода в артериальной крови минус его содержание в смешанной венозной крови, а для легочного - в артериальной крови минус в крови легочной артерии.

Чтобы у людей разного веса и роста получить сопоставимые данные, сердечный выброс делят на площадь поверхности тела. Полученный показатель называется сердечным индексом. Нормы приведены в табл. 229.3 .

Метод Фика наиболее точен при низком сердечном выбросе и большой артериовенозной разнице по кислороду.

Для измерения сердечного выброса методом термодилюции катетер Свана-Ганца с термистором на конце вводят в легочную артерию. Затем через проксимальное отверстие катетера в полую вену или правое предсердие вводят холодный раствор глюкозы или физиологический раствор. Изменения температуры крови, протекающей через легочную артерию, регистрируются в виде кривой, площадь под которой обратно пропорциональна легочному кровотоку. Для измерения этой площади кривую температуры автоматически интегрируют.