naar de Editor:

cardiale preload en afterload zijn verwarrende termen omdat er geen duidelijk geaccepteerde definities zijn. Norton (2) beoordeelde 29 studieboeken, monografieën en reviews over fysiologie om een overzicht te geven van gepubliceerde definities. De resultaten onthullen duidelijk de variabiliteit en inconsistentie die niet alleen medische studenten, maar ook clinici en professoren verwarren. Hij heeft de wet van LaPlace voorgesteld als basis voor de definities van zowel preload als afterload. Norton ‘ s definities zijn: “Preload vertegenwoordigt alle factoren die bijdragen aan passieve ventriculaire wand stress (of spanning) aan het einde van diastole,” en “Afterload vertegenwoordigt alle factoren die bijdragen aan de totale myocardiale wand stress (of spanning) tijdens systolische ejectie.”

korte, beknopte termen zijn inderdaad nodig om de kracht van hartcontracties te helpen karakteriseren, maar Norton ‘ s definities hebben ernstige zwakheden. 1) Ze zijn vrijwel onmogelijk te meten in een mens; 2) Ze zijn vaag in het beschrijven van “alle factoren die bijdragen aan;” en 3) de definitie van afterload geeft geen tijd voor meting tijdens systole. Degenen die afterload beschouwen als het patroon van arteriële druk, arteriële impedantie of myocardiale muurspanning tijdens systolische ejectie bieden de gebruiker zelden of nooit een algoritme om de omvang van de invloed van een dergelijke afterload op de hartfunctie gedurende dit interval in te schatten. Wat is een nuttige definitie van een term die een fysiologisch concept vertegenwoordigt? Het moet 1) meetbaar zijn, 2) gebaseerd zijn op de mechanismen van de gerelateerde functies, en 3) iemand helpen het concept te begrijpen. De woorden zelf bieden wat hulp. “Pre ” en” post “impliceren respectievelijk voor en na contractie, en” belasting ” impliceert een kracht of een hoeveelheid bloed.

gedurende de laatste twee decennia heb ik een vijf-compartiment model van de bloedsomloop (3) ontwikkeld op basis van vijf basisrelaties: 1) massabalans geïmplementeerd als de integraal van instroom minus uitstroom van bloed voor elk compartiment; 2) capaciteitskarakteristieken van elk compartiment; 3) weerstand tegen stroom tussen compartimenten; 4) cardiale output als hartslag tijden (EDV − ESV); en 5) ventriculaire kracht van contractie, gerelateerd aan de ventriculaire end-systolische druk volume relatie (ESPVR) en Emax. Ik stel voor dat definities van voorspanning en afterload de twee primaire factoren moeten vertegenwoordigen die de kracht van hartcontractie beïnvloeden. Dus:

1) Preload is het einddiastolisch volume (EDV) aan het begin van de systole. De EDV is direct gerelateerd aan de mate van rek van de myocardiale sarcomeren. Dit is de basis van de openhartige wet van het hart. De EDV kan worden geschat met behulp van echografie, en het gebeurt op een specifiek moment in de cardiale cyclus. Als de EDV wordt verhoogd en als de daaropvolgende ejectie stopt bij ongeveer hetzelfde end-systolic volume (ESV) als de vorige beats, dan zal het slagvolume worden verhoogd en zal het hart output en werk worden verhoogd.

2) Afterload is de ventriculaire druk aan het einde van systole (ESP). Ejectie stopt omdat de ventriculaire druk ontwikkeld door de myocardiale contractie is minder dan de arteriële druk. Dit bepaalt het end-systolic volume (ESV). De verhouding van ESP tot ESV is nauw vergelijkbaar met de maximale systolische elastantie (Emax), omdat het optreedt binnen een paar milliseconden van Emax. Het ESP kan worden geschat aan de hand van de arteriële druk op het moment van sluiting van de uitlaatklep en kan worden benaderd door de gemiddelde arteriële druk. Bovendien kan de ESV bij het stoppen van ejectie worden geschat met behulp van echografie. De helling van de ESPVR en Emax kan worden geschat, onder een constant niveau van contractiliteit, door het meten van de ESV op verschillende magnitudes van ESP. De helling van de ESPVR geeft een nuttige schatting van de inherente cardiale contractiliteit (zie Ref. 5 en eerdere studies van deze auteurs).

omdat de EDV gelijk is aan het presystolische volume voor een bepaalde slag van een ventrikel, bepalen de pre – en postsystolische volumes het slagvolume (als de kleppen volledig functioneren en er geen ventriculaire septumlekken zijn). Het product van slagvolume en hartslag bepaalt de cardiale output – de primaire functie van het hart.

de definities en gevolgen van afterload, zoals hierboven gedefinieerd, zijn niet perfect. Meetproblemen, niet-lineariteit van de ESPVR, een niet-nul-intercept van de ESPVR bij nul ESP, en de geometrie van de kamer beperken de toepassing van Emax als een index van de contractiele toestand van het myocardium (1, 3, 5). Het is een betere index dan de ejectiefractie of de snelheid van ontwikkeling van ventriculaire druk aan het begin van systole. Voor meer informatie over de relatie tussen ESPVR en Emax en hun gebruik, zie Sagawa (4) en Kass en Maughan (1).

het project kan ook als CD worden verkregen op verzoek van C. Rothe (). Het mathematisch model en informatiebestand dat het CVI-project begeleidt helpen mogelijk ontmoedigende conceptuele problemen te verduidelijken die een duidelijk begrip van de fysiologie van het cardiovasculaire systeem als geheel beperken.

een uitnodiging aan de lezers

De Redactie verwelkomt bijdragen van lezers in de vorm van brieven over elk aspect van het fysiologisch onderwijs. Schrijf naar de redacteur, Advances in Physiology Education, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.