Editorille:

sydämen esikuormitus ja jälkikuormitus ovat hämmentäviä termejä, koska selkeästi hyväksyttyjä määritelmiä ei ole. Norton (2) tarkasteli 29: ää fysiologian oppikirjaa, monografiaa ja arvostelua esittääkseen yhteenvedon julkaistuista määritelmistä. Tulokset paljastavat selvästi vaihtelevuuden ja epäjohdonmukaisuuden, jotka hämmentävät lääketieteen opiskelijoiden lisäksi myös lääkäreitä ja professoreita. Hän on ehdottanut Laplacen lakia sekä esi-että jälkikuormituksen määritelmien pohjaksi. Nortonin määritelmät ovat: ”Preload edustaa kaikkia tekijöitä, jotka edistävät passiivista kammion seinämän stressiä (tai jännitystä) diastolen lopussa”, ja ”Afterload edustaa kaikkia tekijöitä, jotka edistävät sydänlihaksen seinämän kokonaisjännitystä (tai jännitystä) systolisen ejektion aikana.”

lyhyitä, ytimekkäitä termejä todellakin tarvitaan kuvaamaan sydämen supistusten voimakkuutta, mutta Nortonin määritelmissä on vakavia heikkouksia. 1) niitä on lähes mahdotonta mitata ihmisessä; 2) ne ovat epämääräisiä kuvatessaan ”kaikkia tekijöitä, jotka vaikuttavat;” ja 3) jälkikuormituksen määritelmä ei määrittele mittausaikaa systolen aikana. Ne, jotka pitävät jälkikuormitusta valtimopaineen, valtimoimpedanssin tai sydänlihaksen seinämän stressin kuviona systolisen ejektion aikana, tarjoavat käyttäjälle harvoin, jos koskaan, algoritmin arvioimaan tällaisen jälkikuormituksen vaikutuksen suuruutta sydämen toimintaan tällä aikavälillä. Mikä on hyödyllinen määritelmä termille, joka edustaa fysiologista käsitettä? Sen pitäisi olla 1) mitattavissa, 2) perustuvat mekanismit liittyvät toiminnot, ja 3) auttaa ymmärtämään käsite. Sanat itsessään tarjoavat jonkin verran apua. ”Pre” ja ”post” merkitsevät ennen supistumista ja sen jälkeen, vastaavasti, ja ”kuorma” merkitsee voimaa tai määrää verta.

viimeisten kahden vuosikymmenen aikana olen kehittänyt verenkiertojärjestelmän viisilokeroisen mallin (3), joka perustuu viiteen perussuhteeseen: 1) massatase on toteutettu integraalina: sisäänvirtaus miinus veren ulosvirtaus kullekin osastolle; 2) kunkin osaston kapasitanssiominaisuudet; 3) virtausvastus osastojen välillä; 4) sydämen ulostulo sykeaikoina (EDV − ESV); ja 5) kammion supistumisen voimakkuus, joka liittyy kammion end-systoliseen painetilavuussuhteeseen (ESPVR) ja Emaxiin. Ehdotan, että esikuormituksen ja jälkikuormituksen määritelmien olisi edustettava kahta ensisijaista tekijää, jotka vaikuttavat sydämen supistumisen voimakkuuteen. Siten:

1) esijännitys on end-diastolinen tilavuus (EDV) systolen alussa. EDV liittyy suoraan sydänlihaksen sarkomeerien venymisasteeseen. Tähän perustuu Frank-Starlingin sydämen laki. EDV voidaan arvioida ultraäänikuvauksen avulla, ja se tapahtuu tiettyyn aikaan sydämen syklissä. Jos EDV: tä lisätään ja jos seuraava ejektio pysähtyy suunnilleen samaan systoliseen End-tilavuuteen (ESV) kuin aiemmat lyönnit, aivohalvauksen tilavuus kasvaa ja sydämen ulostulo ja työ lisääntyvät.

2) Jälkikuormitus on systolen (ESP) päässä oleva kammiopaine. Ejektio pysähtyy, koska sydänlihaksen supistumisen kehittämä kammiopaine on pienempi kuin valtimopaine. Tämä määrittää end-systolinen tilavuus (ESV). ESP: n ja ESV: n suhde on lähellä suurinta systolista elastanssia (Emax), koska se tapahtuu muutaman millisekunnin sisällä Emaxista. ESP voidaan arvioida valtimopaineesta poistoventtiilin sulkeutumishetkellä, ja sitä voidaan approksimoida keskimääräisen valtimopaineen avulla. Lisäksi, ESV lopettamisen ejektio voidaan arvioida ultraäänikuvauksen avulla. ESPVR: n ja Emax: n kaltevuutta voidaan arvioida jatkuvalla supistumiskyvyllä mittaamalla ESV: tä useilla ESP: n magnitudeilla. ESPVR: n kaltevuus antaa hyödyllisen arvion synnynnäisestä sydämen supistuvuudesta (KS. 5 ja näiden tekijöiden aiemmat tutkimukset).

koska EDV on yhtä suuri kuin kammion presystolinen tilavuus tietyllä sykkeellä, niin pre – ja postsystolinen tilavuus määrittelevät iskutilavuuden (jos venttiilit toimivat täysin eikä kammio-väliseinävuotoja ole). Aivohalvauksen tilavuuden ja sykkeen tuote määrittää sydämen ulostulon-sydämen ensisijaisen toiminnan.

edellä määritellyt jälkikuormituksen määritelmät ja seuraukset eivät ole täydellisiä. Mittausongelmat, ESPVR: n epälineaarisuus, ESPVR: n nonzero-leikkaus nollassa ESP: ssä ja kammion geometria rajoittavat Emax: n käyttöä sydänlihaksen supistumiskyvyn indeksinä (1, 3, 5). Se on parempi indeksi kuin ejektiofraktio tai kammion paineen kehitysnopeus systolen alussa. Lisätietoja ESPVR: n ja Emaxin välisestä suhteesta ja niiden käyttötavoista on Sagawan (4) ja kassin ja Maughan (1) kohdalla.

vaihtoehtoisesti projektin voi saada CD: nä C. Rothen pyynnöstä (). CVI-projektiin liittyvä matemaattinen malli ja informaatiotiedosto auttavat selvittämään mahdollisesti pelottavia käsitteellisiä ongelmia, jotka rajoittavat selkeää ymmärrystä koko sydän-ja verisuonijärjestelmän fysiologiasta.

lukijoille suunnattu kutsu

toimittajat toivottavat lukijoiden kommentit tervetulleiksi kirjeiden muodossa mistä tahansa fysiologisen kasvatuksen osa-alueesta. Kirjoittakaa toimittajalle, Advances in Physiology Education, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.