til redaktøren:

Hjerteforspænding og afterload er forvirrende udtryk, fordi der ikke er nogen klart accepterede definitioner. Norton (2) gennemgik 29 fysiologiske lærebøger, monografier og anmeldelser for at give en sammenfattende liste over offentliggjorte definitioner. Resultaterne afslører tydeligt variabiliteten og inkonsekvensen, der forvirrer ikke kun medicinstuderende, men også klinikere og professorer. Han har foreslået LaPlace-loven som grundlag for definitionerne af både preload og afterload. Nortons definitioner er:” Preload repræsenterer alle de faktorer, der bidrager til passiv ventrikulær vægspænding (eller spænding) i slutningen af diastol, “og” afterload repræsenterer alle de faktorer, der bidrager til total myocardial vægspænding (eller spænding) under systolisk udstødning.”

korte, koncise udtryk er faktisk nødvendige for at hjælpe med at karakterisere kraften i hjertesammentrækninger, men Nortons definitioner har alvorlige svagheder. 1) De er næsten umulige at måle i et menneske; 2) de er vage i beskrivelsen “alle de faktorer, der bidrager til;” og 3) definitionen af afterload angiver ikke en tid til måling under systole. De, der anser afterload for at være mønsteret af arterielt tryk, arteriel impedans eller myokardvægsspænding under systolisk udstødning, giver sjældent, hvis nogensinde, brugeren en algoritme til at estimere størrelsen af indflydelsen af sådan afterload på hjertefunktion over dette interval. Hvad udgør en nyttig definition af et udtryk, der repræsenterer et fysiologisk koncept? Det skal være 1) målbart, 2) baseret på mekanismerne i de relaterede funktioner og 3) hjælpe en med at forstå konceptet. Ordene selv tilbyder noget hjælp. “Pre” og “post” indebærer henholdsvis før og efter sammentrækning, og “belastning” indebærer en kraft eller en mængde blod.

i løbet af de sidste to årtier har jeg udviklet en fem-rums model af kredsløbssystemet (3) baseret på fem grundlæggende forhold: 1) massebalance implementeret som integralet af tilstrømning minus udstrømning af blod for hvert rum; 2) kapacitansegenskaber for hvert rum; 3) modstand mod strømning mellem rum; 4) hjerteudgang som hjertefrekvenstider (EDV − ESV); og 5) ventrikulær kraft af sammentrækning, relateret til det ventrikulære ende-systoliske trykvolumenforhold (ESPVR) og Emaks. Jeg foreslår, at definitioner af preload og afterload skal repræsentere de to primære faktorer, der påvirker kraften i hjertekontraktion. Således:

1) Preload er det slutdiastoliske volumen (EDV) i begyndelsen af systole. EDV er direkte relateret til graden af strækning af myokardie sarkomerer. Dette er grundlaget for hjertets Frank-Starling lov. EDV kan estimeres ved hjælp af ultralydsbilleddannelse, og det forekommer på et bestemt tidspunkt i hjertecyklussen. Hvis EDV øges, og hvis den efterfølgende udstødning stopper ved omtrent det samme slut-systoliske volumen (ESV) som tidligere slag, øges slagvolumenet, og hjertets output og arbejde øges.

2) Afterload er det ventrikulære Tryk i slutningen af systole (ESP). Udstødning stopper, fordi det ventrikulære tryk udviklet af myokardiekontraktionen er mindre end arterielt tryk. Dette bestemmer slut-systolisk volumen (ESV). Forholdet mellem ESP og ESV svarer tæt til den maksimale systoliske elastans (Emaks), fordi det forekommer inden for få millisekunder af Emaks. ESP kan estimeres ud fra arterielt tryk på tidspunktet for udløbsventilens lukning og kan tilnærmes med det gennemsnitlige arterielle tryk. Desuden kan ESV ved ophør af udstødning estimeres ved hjælp af ultralydsafbildning. Hældningen af ESPVR og Emaks kan estimeres under et konstant kontraktilitetsniveau ved at måle ESV ved flere størrelser af ESP. Hældningen af ESPVR giver et nyttigt skøn over iboende hjertekontraktilitet (se Ref. 5 og tidligere undersøgelser af disse forfattere).

fordi EDV er lig med det presystoliske volumen for et givet slag i en ventrikel, definerer de præ – og postsystoliske volumener slagvolumen (hvis ventilerne fungerer fuldt ud, og der ikke er ventrikulær-septal lækager). Produktet af slagvolumen og hjertefrekvens bestemmer hjerteudgangen—hjertets primære funktion.

definitionerne og konsekvenserne af afterload, som defineret ovenfor, er ikke perfekte. Problemer med måling, ikke-linearitet af ESPVR, en ikke-nul aflytning af ESPVR ved nul ESP og kammerets geometri begrænser anvendelsen af Emaks som et indeks for myokardiums kontraktile tilstand (1, 3, 5). Det er et bedre indeks end udstødningsfraktionen eller udviklingshastigheden for ventrikulært Tryk i begyndelsen af systolen. For mere information om forholdet mellem ESPVR og Maughan og deres anvendelse, se Kass (4) og Kass og Maughan (1).

alternativt kan projektet fås som en CD på anmodning til C. Rothe (). Den matematiske model og informationsfil, der ledsager CVI-projektet, hjælper med at afklare potentielt skræmmende konceptuelle problemer, der begrænser klar forståelse af fysiologien i det kardiovaskulære system som helhed.

en INVITATION til læsere

redaktørerne glæder sig over læsernes bidrag i form af breve om ethvert aspekt af fysiologisk uddannelse. Skriv venligst til redaktøren, fremskridt inden for Fysiologiuddannelse, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.