All’Editor:

Precarico cardiaco e postcarico sono termini confusi perché non ci sono definizioni chiaramente accettate. Norton (2) ha esaminato 29 libri di testo, monografie e recensioni di fisiologia per fornire un elenco riassuntivo delle definizioni pubblicate. I risultati rivelano chiaramente la variabilità e l’incoerenza che confondono non solo gli studenti di medicina ma anche i medici e i professori. Ha proposto la Legge di LaPlace come base per le definizioni di precarico e postcarico. Le definizioni di Norton sono: “Il precarico rappresenta tutti i fattori che contribuiscono allo stress passivo della parete ventricolare (o tensione) alla fine della diastole” e “Il postcarico rappresenta tutti i fattori che contribuiscono allo stress totale della parete miocardica (o tensione) durante l’espulsione sistolica.”

Sono infatti necessari termini brevi e concisi per aiutare a caratterizzare il vigore delle contrazioni cardiache, ma le definizioni di Norton hanno serie debolezze. 1) Sono praticamente impossibili da misurare in un essere umano; 2) sono vaghi nel descrivere “tutti i fattori che contribuiscono a;” e 3) la definizione di postcarico non specifica un tempo per la misurazione durante la sistole. Coloro che considerano il postcarico come il modello di pressione arteriosa, impedenza arteriosa o stress della parete miocardica durante l’espulsione sistolica raramente, se mai, forniscono all’utente un algoritmo per stimare l’entità dell’influenza di tale postcarico sulla funzione cardiaca in questo intervallo. Che cosa costituisce una definizione utile di un termine che rappresenta un concetto fisiologico? Dovrebbe essere 1) misurabile, 2) basato sui meccanismi delle funzioni correlate e 3) aiutare a capire il concetto. Le parole stesse offrono qualche aiuto. “Pre” e” post ” implicano rispettivamente prima e dopo la contrazione, e “carico” implica una forza o una quantità di sangue.

Negli ultimi due decenni, ho sviluppato un modello a cinque compartimenti del sistema circolatorio (3) basato su cinque relazioni di base: 1) bilancio di massa implementato come integrale di afflusso meno deflusso di sangue per ciascun compartimento; 2) caratteristiche di capacità di ciascun compartimento; 3) resistenza al flusso tra compartimenti; 4) gittata cardiaca come tempi di frequenza cardiaca (EDV − ESV); e 5) vigore ventricolare di contrazione, correlato alla relazione volume pressione ventricolare fine-sistolica (ESPVR) ed Emax. Suggerisco che le definizioni di precarico e postcarico dovrebbero rappresentare i due fattori primari che influenzano il vigore della contrazione cardiaca. Quindi:

1) Il precarico è il volume diastolico finale (EDV) all’inizio della sistole. L’EDV è direttamente correlato al grado di allungamento dei sarcomeri miocardici. Questa è la base della Legge Frank-Starling del Cuore. L’EDV può essere stimato utilizzando l’imaging a ultrasuoni e si verifica in un momento specifico del ciclo cardiaco. Se l’EDV è aumentato e se l’espulsione successiva si ferma all’incirca allo stesso volume sistolico finale (ESV) dei battiti precedenti, il volume della corsa sarà aumentato e la gittata cardiaca e il lavoro saranno aumentati.

2) Il postcarico è la pressione ventricolare alla fine della sistole (ESP). L’espulsione si ferma perché la pressione ventricolare sviluppata dalla contrazione miocardica è inferiore alla pressione arteriosa. Questo determina il volume sistolico finale (ESV). Il rapporto tra ESP e ESV è strettamente simile all’elastanza sistolica massima (Emax), perché si verifica entro pochi millisecondi da Emax. L’ESP può essere stimato dalla pressione arteriosa al momento della chiusura della valvola di scarico e può essere approssimato dalla pressione arteriosa media. Inoltre, l’ESV alla cessazione dell’espulsione può essere stimato utilizzando l’imaging a ultrasuoni. La pendenza dell’ESPVR e dell’Emax può essere stimata, sotto un livello costante di contrattilità, misurando l’ESV a diverse grandezze di ESP. La pendenza dell’ESPVR fornisce una stima utile della contrattilità cardiaca intrinseca(vedi Rif. 5 e studi precedenti di questi autori).

Poiché l’EDV è uguale al volume presistolico per un dato battito di un ventricolo, i volumi pre e postsistolici definiscono il volume della corsa (se le valvole sono pienamente funzionanti e non ci sono perdite del setto ventricolare). Il prodotto del volume della corsa e della frequenza cardiaca determina la gittata cardiaca-la funzione primaria del cuore.

Le definizioni e le conseguenze del postcarico, come definito sopra, non sono perfette. Problemi di misurazione, non linearità dell’ESPVR, un’intercettazione diversa da zero dell’ESPVR a ESP zero e la geometria della camera limitano l’applicazione di Emax come indice dello stato contrattile del miocardio (1, 3, 5). È un indice migliore della frazione di eiezione o del tasso di sviluppo della pressione ventricolare all’inizio della sistole. Per ulteriori informazioni sulla relazione tra ESPVR ed Emax e i loro usi, vedere Sagawa (4) e Kass e Maughan (1).

In alternativa, il progetto può essere ottenuto come CD su richiesta a C. Rothe (). Il modello matematico e il file informativo che accompagna il progetto CVI aiutano a chiarire problemi concettuali potenzialmente scoraggianti che limitano una chiara comprensione della fisiologia del sistema cardiovascolare nel suo complesso.

UN INVITO AI LETTORI

Gli editori accolgono i contributi dei lettori sotto forma di lettere su qualsiasi aspetto dell’educazione alla fisiologia. Si prega di scrivere al redattore, Advances in Physiology Education, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.