till redaktören:

Cardiac preload och afterload är förvirrande termer eftersom det inte finns några tydligt accepterade definitioner. Norton (2) granskade 29 fysiologiska läroböcker, monografier och recensioner för att ge en sammanfattande lista över publicerade definitioner. Resultaten avslöjar tydligt variationen och inkonsekvensen som förvirrar inte bara medicinska studenter utan även kliniker och professorer. Han har föreslagit lagen om LaPlace som grund för definitionerna av både förbelastning och efterbelastning. Nortons definitioner är: ”förspänning representerar alla faktorer som bidrar till passiv ventrikulär väggspänning (eller spänning) i slutet av diastolen” och ”Afterload representerar alla faktorer som bidrar till total myokardiell väggspänning (eller spänning) under systolisk utstötning.”

korta, korta termer behövs verkligen för att karakterisera kraften i hjärtkollisioner, men Nortons definitioner har allvarliga svagheter. 1) de är praktiskt taget omöjliga att mäta hos en människa; 2) de är vaga när de beskriver ”alla faktorer som bidrar till;” och 3) definitionen av efterbelastning anger inte en tid för mätning under systole. De som anser afterload vara mönstret av arteriellt tryck, arteriell impedans eller myokardiell väggspänning under systolisk utstötning ger sällan, om någonsin, användaren en algoritm för att uppskatta storleken på påverkan av sådan afterload på hjärtfunktionen över detta intervall. Vad utgör en användbar definition av en term som representerar ett fysiologiskt begrepp? Det ska vara 1) mätbart, 2) baserat på mekanismerna för de relaterade funktionerna och 3) hjälpa en att förstå konceptet. Orden själva erbjuder lite hjälp. ”Pre” och ”post” innebär före respektive efter sammandragning, och ”belastning” innebär en kraft eller en mängd blod.

under de senaste två decennierna har jag utvecklat en modell med fem avdelningar av cirkulationssystemet (3) baserat på fem grundläggande relationer: 1) massbalans implementerad som integral av inflöde minus utflöde av blod för varje fack; 2) kapacitansegenskaper hos varje fack; 3) motstånd mot flöde mellan fack; 4) hjärtutgång som hjärtfrekvenstider (EDV − ESV); och 5) ventrikulär kraft av sammandragning, relaterad till ventrikulär slut-systoliskt tryckvolymförhållande (ESPVR) och Emax. Jag föreslår att definitioner av förbelastning och efterbelastning bör representera de två primära faktorerna som påverkar kraften i hjärtkontraktion. Således:

1) förbelastning är den slutdiastoliska volymen (EDV) i början av systolen. EDV är direkt relaterad till graden av sträckning av myokardiella sarkomerer. Detta är grunden för hjärtans Frank-Starling lag. EDV kan uppskattas med hjälp av ultraljudsavbildning, och det sker vid en viss tidpunkt i hjärtcykeln. Om EDV ökas och om den efterföljande utstötningen stannar vid ungefär samma slutsystoliska volym (ESV) som tidigare slag, kommer slagvolymen att ökas och hjärtutgången och arbetet ökas.

2) Afterload är det ventrikulära trycket i slutet av systolen (ESP). Utstötningen stannar eftersom det ventrikulära trycket som utvecklas av myokardiell sammandragning är mindre än artärtrycket. Detta bestämmer slut-systolisk volym (ESV). Förhållandet mellan ESP och ESV liknar den maximala systoliska elastansen (Emax), eftersom det förekommer inom några millisekunder av Emax. ESP kan uppskattas från artärtrycket vid tidpunkten för utloppsventilens stängning och kan approximeras med medelartärtrycket. Vidare kan ESV vid upphörande av utstötning uppskattas med hjälp av ultraljudsavbildning. Lutningen på ESPVR och Emax kan uppskattas, under en konstant nivå av kontraktilitet, genom att mäta ESV vid flera storheter av ESP. Lutningen på ESPVR ger en användbar uppskattning av inneboende hjärtkontraktilitet (se Ref. 5 och tidigare studier av dessa författare).eftersom EDV är lika med den presystoliska volymen för ett givet slag i en ventrikel, definierar pre-och postsystoliska volymerna slagvolymen (om ventilerna fungerar fullt ut och det inte finns några ventrikulära septalläckor). Produkten av slagvolym och hjärtfrekvens bestämmer hjärtutgången—hjärtans primära funktion.

definitionerna och konsekvenserna av afterload, som definierats ovan, är inte perfekta. Mätproblem, ESPVR: s olinjäritet, en nonzero avlyssning av ESPVR vid noll ESP och kammarens geometri begränsar tillämpningen av Emax som ett index för myokardiums kontraktila tillstånd (1, 3, 5). Det är ett bättre index än utstötningsfraktionen eller utvecklingshastigheten för ventrikulärt Tryck i början av systolen. För mer information om förhållandet mellan ESPVR och Emax och deras användning, se Sagawa (4) och Kass och Maughan (1).

alternativt kan projektet erhållas som en CD på begäran till C. Rothe (). Den matematiska modellen och informationsfilen som följer med CVI-projektet hjälper till att klargöra potentiellt skrämmande konceptuella problem som begränsar tydlig förståelse för kardiovaskulärsystemets fysiologi som helhet.

en inbjudan till läsare

redaktörerna välkomnar läsarnas bidrag i form av brev om någon aspekt av fysiologiutbildning. Skriv till redaktören, förskott i fysiologi utbildning, American Physiological Society, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.