Udarni volumen, preload, afterload i kontraktilnost

Izbačena količina po otkucaju

Udarni volumen je količina krvi koju komora izbaci tokom jednog otkucaja. Nastaje kao razlika zapremine na kraju dijastole i zapremine koja ostaje na kraju sistole. Komora se u normalnom ciklusu ne prazni potpuno. Koliko krvi izbacuje zavisi od punjenja, sile kontrakcije, opterećenja izbacivanju i vremenskih uslova ciklusa. Ove veličine treba razdvojiti prije nego što se njihov zajednički učinak ponovo poveže.

Predopterećenje i punjenje

Preload, odnosno predopterećenje, opisuje početno istezanje ili mehaničko opterećenje miokarda prije aktivne kontrakcije. Završni dijastolni volumen i pritisak često služe kao praktični pokazatelji, ali nisu potpuno međusobno zamjenjivi. Odnos između njih zavisi od komorske komplijanse i geometrije. Pri istoj zapremini čvršća komora može imati veći pritisak, pa pritisak ne određuje sam koliko su vlakna funkcionalno istegnuta.

Punjenje zavisi od venskog povratka, pretkomorskog pritiska, otvorenosti priliva, vremena dijastole i sposobnosti komore da se relaksira. Povećan dotok može povećati završni dijastolni volumen, ali samo ako mehanički uslovi to omogućavaju. Skraćenje dijastole ili povećana krutost ograničavaju odnos dotoka i stvarnog punjenja. Preload je zato rezultat više povezanih procesa, a ne samo ukupne količine krvi u tijelu.

Naknadno opterećenje

Afterload opisuje opterećenje protiv kojeg miokard skraćuje vlakna i izbacuje krv. Aortni pritisak je važan dio uslova za lijevu komoru, a plućno vaskularno opterećenje za desnu. Opterećenje nije potpuno opisano jednim pritiskom: značaj imaju geometrija komore, svojstva arterijskog sistema i tok pritiska tokom izbacivanja.

Ako se opterećenje naglo poveća uz ostale uslove nepromijenjene, komora se manje skraćuje i može ostaviti veći završni sistolni volumen. Udarni volumen tada opada. Povećana sila potrebna za rad može povećati energetski zahtjev. U narednim ciklusima promjene punjenja i regulatorni odgovori mogu djelimično promijeniti početni ishod, pa treba razlikovati neposredan efekat od kasnijeg prilagođavanja.

Kontraktilnost kao unutrašnji kapacitet

Kontraktilnost opisuje sposobnost miokarda da razvije aktivnu silu pri određenom početnom stanju i opterećenju. Promjena kalcijumskog ciklusa i odgovora kontraktilnih proteina može povećati ili smanjiti ovaj kapacitet. Simpatičko beta1 djelovanje tipično povećava dostupnost kalcijuma za kontrakciju i podešava relaksaciju. Veća kontraktilnost pri uporedivim uslovima omogućava izbacivanje većeg dijela sadržaja.

Povećanje udarnog volumena zbog većeg punjenja nije isto što i povećanje kontraktilnosti. Prvi odgovor može nastati Frank-Starlingovim mehanizmom uz nepromijenjeno inotropno stanje. Razdvajanje ovih promjena bitno je i pri prikazu komorskih funkcijskih krivih. Jači izmjeren otkucaj sam ne govori koji je od osnovnih regulatora promijenjen.

Kriva pritiska i volumena

Petlja pritiska i volumena povezuje punjenje, izovolumetrijsku kontrakciju, izbacivanje i izovolumetrijsku relaksaciju. Njena širina odgovara razlici dijastolnog i sistolnog volumena. Promjena predopterećenja, naknadnog opterećenja i kontraktilnosti pomjera različite dijelove petlje. Posmatranje cijelog ciklusa zato daje smisleniju sliku nego jedan izolovani pritisak ili volumen.

Ejekciona frakcija je dio završnog dijastolnog volumena koji se izbaci. Ona povezuje dva volumena i zavisi od opterećenja. Ne predstavlja čistu neposrednu mjeru kontraktilnosti i ne opisuje samostalno sve oblike pumpnog ograničenja. Komora može izbaciti relativno veliki dio malog sadržaja, a imati nedovoljan apsolutni udarni volumen.

Integrisani odgovor

Porast pulsa može povećati broj izbacivanja, ali istovremeno skratiti punjenje. Venski povratak, arterijski tonus i autonomna komanda zato zajednički određuju minutni volumen. Kiseonik i energetski supstrati podržavaju kontrakciju, pa električna aktivacija sama ne garantuje dovoljan mehanički odgovor. Ova integracija postaje posebno važna pri naporu ili smanjenoj pumpnoj rezervi.

Zapamti

Predopterećenje određuje početne mehaničke uslove, naknadno opterećenje otežava izbacivanje, a kontraktilnost opisuje unutrašnji aktivni kapacitet. Udarni volumen i ejekciona frakcija su rezultati njihove zajedničke interakcije.