PERFORMANŢA CARDIACĂ

MECANOGRAMELE

Adrian Roşca

UMF “Carol Davila” Bucureşti

PERFORMANŢA CARDIACĂ

Performanța cardiacă

• Reprezinta capacitatea cordului de a genera

un debit cardiac adecvat acoperirii nevoilor

tisulare.

Performanța cardiacă

• Debitul cardiac (DC)

- Definitie

- Calcul: VB x ϑc = 70 x 72 ≈ 5 L/min

(VB = VTD ˗ VTS ≈ 120-50 ≈ 70)

→ indice global de estimare a performantei cardiace,

(conditionat de functia sistolica si diastolica a cordului)

- DCrep ≈ 5 L/min → DCef.fiz.moder. ↑ x 4 → DCef.fiz.max. ↑ x 7

- Index cardiac <= raportarea la Spf. Corporala

- Metode de masurare

• Principiul Fick

Cantitatea de substanta pe care o extrage un organ pe

minut este egala cu produsul dintre fluxul prin acel organ

si gradientul de concentratie arterio-venos al substantei

Masurarea DC

• Principiul Fick - [O2]

• Metoda diluției unui indicator

• Metoda termodiluției

• Metoda bioimpedanței transtoracice

• Metoda eco-Doppler

Masurarea DC

• Principiul Fick

Masurarea DC

• Metoda diluției unui indicator

Masurarea DC

• Metoda termodiluției

Masurarea DC

• Metoda eco-Doppler

Masurarea DC

Performanța cardiacă

PC = DCactual / DCnecesar

Performanța cardiacă

factori Extrinseci

PC depinde

factori Intrinseci

Performanța cardiacă

• Determinanții majori ai PC:

- Presarcina

- Postsarcina

- f. Inotropă

- f. Lusitropă

- f. Cronotropă

- f. Dromotropă

Presarcina

= (Pre)incarcarea inimii cu sange; sarcina impusa

ventriculului inainte de debutul contractiei.

• Indicele care estimeaza PreS. = VTD (=VTS + Vol. de

sange venit prin intoarcere venoasa)

• PreS. ~ VTD

~ alungirea fibrei miocardice

• Ventriculul “este informat” la finalul fiecarei umpleri

ventriculare (finalul diastolei) asupra sarcinii volumice

pe care trebuie sa o invinga in sistola urmatoare.

(până la o limită)

Presarcina

• Variatiile PreS:

- ↑ : Inspir profund, trecerea din orto- in clinostatism, pozitia

Trendellenburg, efort fizic, sarcina, conditii de imersie,

imponderabilitate, Insuf. Ao.

Legea Frank-Starling: “Presiunea si Volumul de ejectie (Debitul

sistolic) cresc proportional cu nivelul de incarcare telediast. a

ventriculului (VTD)”; (→ pana la o anumita limita)

↑PreS => ↑Perform. Cardiaca (largeste catre “dr” bucla “vol-pres”)

- ↓ : Expir profund, trecerea din clino - in ortostatism,

deshidratare, droguri vasodilat. - ex. NTG etc

Postsarcina

= Sarcina pe care trebuie sa o invinga ventriculul pentru a

produce ejectia sangelui in arborele vascular.

• Indicele uzual care estimeaza PostS. = Pres. Ao (AP)

→ clinic, PAMsist (PAMpulm)

• De fapt, PostS. VS = Suma tuturor obstacolelor la ejectie =

Impedanta Ao, care iclude: 1. rezistenta vasculara periferica;

2. prop. vâsco-elastice si dimens. Ao (AP) si vaselor arteriale

mari (centrale); 3. opozitia data de undele de pres. reflectate;

4. rezistenta inertiala a sangelui, consecutiva curgerii pulsatile.

(→ Stresul parietal !)

Postsarcina

• Ventriculul nu este “informat” mecanic asupra sarcinii pe care

trebuie sa o invinga (incarcarea hemodinamica din arborele

vascular), decat dupa debutul contractiei (deschiderea vlv. Ao)

• Variatiile PostS:

- ↑ : Hipertensiunea arteriala, Hipertensiune pulmonara, Stenoza Ao

(AP), Coarctatia de aorta, Necroza miocardica postinfarct etc.

Conf. legii Frank-Starling, debitul sistolic ventricular poate fi mentinut

constant, chiar daca se mareste postsarcina (→ pana la o an. limita)

↑↑↑PostS. => ↓Perform. Cardiaca (ingusteaza graficul “vol-pres”

si il deplaseaza “în sus”)

- ↓ : cresterea compliantei vasc., diuretice, droguri vasodilat. - NTG

→ scaderea TA;

Contractilitatea (Inotropismul)

• reflecta capacitatea ventriculului de a se scurta, independent de

pre- sau postsarcina.

• Pe bucla „volum-presiune” se estimeaza prin panta pe care o

face abscisa cu dreapta care uneste originea axelor cu punctul

reprezentand momentul inchiderii valvelor Ao.

- ↑Contr. => ↑VB si ↑Perform. Cardiaca (deplas. graficul la “dr”)

- ↓Contr. => ↓VB si ↓Perform. Cardiaca (deplas. graficul la “stg”)

Lusitropismul

• = capacitatea ventriculului de a se relaxa, in vederea umplerii

ventriculare.

- ↑Viteza relaxarii izovolumetrice => ↑VB si ↑Perform. Cardiaca

- ↑Complianta ventriculara => ↑Umplerea ventriculara

=> ↑VB si ↑Perform. Cardiaca

Cronotropismul

• Reflecta frecventa de contractie, care depinde de frecventa cu

care se descarca PA din sistemul nodal.

• Are o influenta dubla asupra PC, prin prisma debitului card (DC)

(DC = VB x ϑc )

- ↑ϑc (de sine statator)

- ↑ϑc => ↑Contractilitatea

(efect “Bowditch”) => ↑VB

↑DC => ↑Performanta

Cardiaca

Dromotropismul

• Este un determinant important al PC, prin influenta pe care o

exercita asupra functiei inotrope si lusitrope.

- Viteza mari in tesutul excito-conductor al Ventriculilor =>

Uniformitate de Contractie in masa Ventric. => Forta de contr.

optima, la un anumit moment;

- “Intarzierea fiziologica” A-V => asigura “secventa de activare”

a Atriilor si Ventriculilor

(! relaxarea protodiast. si izovolum. → Umplerea pasiva ventric.)

Performanța cardiacă

functia Sistolica

Indici ai PC

functia Diastolica

Indici ai Performanței cardiace

A. Indici ai functiei Sistolice

a. care evalueaza functia de pompa

(dependenti de: Contractilitate, PreSarcina, PostSarcina,

integritatea anatomica si functionala a aparatului valv.,

sacului pericardic etc)

b. care evalueaza Contractilitatea (Inotropismul)

(desi pot fi influentati de variatia Pre- si/sau PostSarcinii)

A. Indici ai functiei Sistolice

a. care evalueaza functia de pompă

- Debitul cardiac (Indexul cardiac) = Indice global al functiei

sistolice si al PC

/ Volumul bataie (Indexul sistolic)

- Lucrul mecanic sistolic (Indexul lucrului bataie al VS)

- Stresul parietal - reflecta PostS.

b. care evalueaza contractilitatea (inotropismul)

1. corespunzator Contr. izovolumetrice ventric.

2. corespunzator Ejectiei ventric.

Indici ai Performanței cardiace

Indici ai Performanței cardiace

Indici ai Performanței cardiace

Indici ai Performanței cardiace

A. Indici ai functiei Sistolice

b. care evalueaza Contractilitatea

1. corespunzator Contr. izovolumetrice

- Viteza maxima instantanee de crestere a presiunii ventric.

(dP/dt)max

- determ. la sfarsitul CIV, chiar inainte de desch. vlv.Ao

=> nu depinde de PostS.

- variaza d. prop. cu Raza => depinde (relativ) de PreS.

- depinde si de rigiditatea (stiffness-ul) per. ventricular

- se mas. invaziv (cateterism) si neinvaziv (eco-Doppler)

Indici ai Performanței cardiace

A. Indici ai functiei Sistolice

b. care evalueaza Contractilitatea

2. corespunzator Ejectiei vtric.

- Fractia de ejectie

- FE = (VTD - VTS) / VTD = 55-70%

- indice clinic utilizat de rutina

- depinde de Pre- si PostS, cand acestea variaza excesiv

- se mas. prin tehnici neinvazive (eco-2D!, ventriculografie

izotopica, TC, RMN), sau invazive (cateterism)

Indici ai Performanței cardiace

A. Indici ai functiei Sistolice

b. care evalueaza Contractilitatea

2. corespunzator Ejectiei vtric.

- Fractia de scurtare

- Fsc = (DTD - DTS) / DTD = 25-45%

- exprima functia radiala si circumferentiala

- la fel ca si FE, depinde de Pre- si PostS.

- se mas. de rutina prin eco-M

Indici ai Performanței cardiace

A. Indici ai functiei Sistolice

b. care evalueaza Contractilitatea

2. corespunzator Ejectiei vtric.

- Viteza maxima de scurtare circumferentiala (ѵcf max)

- ѵcf max = Fsc / timpul de ejectie

- are o sensibilitate > decat FE in estimarea contractilitatii

- este influentata de PostS. si mai putin de PreS.

- se mas. de asemenea prin eco-M

Indici ai Performanței cardiace

• PreS. dată => ↓Viteza scurtare când ↑PostS. • PostS. dată => ↑Viteza scurtare când ↑PreS. • Viteza scurtare dată => poate↑PostS. când ↑PreS. • ↑Contractilitatea => deplaseaza graficul la dr. si în sus:

- se poate ↑Viteza scurtare, menținând aceeaşi PostS.- se poate ↑PostS, menținând aceeaşi Viteza de scurtare

↑Contractilitatea

A. Indici ai functiei Sistolice

→ Indici determinati prin metoda Poligrafiei indirecte

(evalueaza functia de pompa si contractilitatea)

- PPE (perioada de preejectie)

- PEVS (perioada de ejectie a VS)

- PPE/PEVS (raportul Weissler)

Indici ai Performanței cardiace

Indici ai Performanței cardiace

B. Indici ai functiei Diastolice

1. Indici globali ai Lusitropismului

2. Indici care evalueaza faza activă a diastolei

(coresp. relax. protodiastolice si debutului RIV)

activitate „ATP-azica”

=> ↓[Ca2+]citosolic

3. Indici care evalueaza faza pasivă a diastolei

(restul diastolei)

Indici ai Performanței cardiace

B. Indici ai functiei Diastolice

1. Indici globali ai Lusitropismului

- VTD (volumul telediastolic) = 120-130 ml

(indice al PreS. si adesea utilizat pt.

“normalizarea” altor indici!)

- PTD (presiunea telediastolica) = 6-10 mmHg

(nu este corect sa fie utilizat ca indice care

estimeaza PreS. → ex. un ventricul cu rigidit.↑↑

si cu un VTD mic poate prezenta o PTD mare)

- Lucrul mecanic diastolic

Indici ai Performanței cardiace

Indici ai Performanței cardiace

B. Indici ai functiei Diastolice

2. indici care evalueaza faza “activă” a diastolei

- Viteza maxima instantanee de scadere a pres. ventric.

(-dP/dt )max

(mai sensibil decat (dP/dt)max; se modifica inaintea

tuturor celorlalti indici diastolici, atunci cand apare

suferinta miocardica; se mas. neinvaziv-cateterism

si neinvaziv-eco-Doppler)

Indici ai Performanței cardiace

B. Indici ai functiei Diastolice

3. indici care evalueaza faza “pasivă” a diastolei

- Complianta ventriculara

- arata capacit. de destindere a per. ventric. pe per. umplerii

- C = ∆V/∆P; dV/dt; sau uzual, VTD/ PTD

- atat o C↓, cat si o C ↑↑ conduc la ↓PC

- Rigiditatea ventriculara (Stiffness-ul ventricular)

- inversul Compl; reprezinta rezistenta pasiva pe care o

opune ventric. la destindere

- “panta” (curba “volum-pres”, abscisă), pe parc. umplerii ventr.

- se determina cel mai bine in timpul diastazei

Indici ai Performanței cardiace

B. Indici ai functiei Diastolice

4. indici ecocardiografici care descriu umplerea pasivă

si activă a ventriculului

- Velocitatea max. a umplerii diast. precoce (unda „E”)

- Velocitatea max. a umplerii diast. tardive prin contractie

atriala (unda „A”)

- Raportul „E/A”

(Toti cei trei se masoara prin evaluarea eco-Doppler a fluxului

diastolic transmitral. Pun in evidenta alterarea relaxarii

ventriculare si modificarile presiunilor de umplere ventric.)

Normal Tulburări de relaxare ventriculară

B. Indici ai functiei Diastolice

→ Indici determinati prin metoda Poligrafiei indirecte

- Timpul de relaxare izovolumetrica (TRIV)

(se masoara pe “ apexocardiograma” intre inchiderea

vlv. aortice si desch. vlv. mitrale; totusi, mai frecvent

se evalueaza prin eco-Doppler)

Indici ai Performanței cardiace

Reglarea intrinsecă a activității

cardiace

RI. heterometrică

In functie de implicarea

lungimii fibrei miocardice

RI. homeometrică

Autoreglarea heterometrică

• Starling, 1914 → preparatul “cord-pulmon” de caine =>

Energia mecanica (Tensiunea musc.) ~ Gradul de alungire a fibrei miocardice

=> “Legea Inimii”: Presiunea si Vol. Ejectiei ~ VTD

• Franck, 1895 → cordul izolat de broasca =>

Amplitudinea Contractiilor ↑|| cu VTD si PTD

Bowditch, 1871 → legea “tot sau nimic”

Autoreglarea heterometrică

Autoreglarea heterometrică

• Explic. inițială: Tens. musc. ~ gradul de alungire a sarcomerului

Autoreglarea heterometrică

• Cercetari moderne

- ↑DS (VB) s-ar putea realiza prin:

- destinderea canalelor de Ca2+ mecanosensibile

(↑elib. Ca2+ de la nivelul RS, cu ↑consecutiva a [Ca2+]citos)

- ↑sensibilit. prot. contractile la actiunea cationului

(cresterea afinitatii troponinei C pentru Ca2+)

- interventia microfilamentelor de titina (>2.4 μm!)

(rol in echilibrul dinamic al sarcomerului)

- ↑DC s-ar datora → ↑DS (mecanismele de mai sus)

→ ↑ϑc (stimularii mecanoreceptorilor atriali, ce

conduc la amplif. ratei de descarcare a impulsurilor de la nivelul NSA)

Autoreglarea heterometrică

• “Legea Inimii” = mecanism de autoreglare intrinseca

heterometrica a activitatii cardiace

1. ↑PreS. (VTD) => ↑DS (VB);↑DC (↑Performanta vtr. /cardiacă)

(Inima expulzeaza in circulatia sistemica, atat sange cat

primeste prin intoarcere venoasa - pana la un punct)

- Adaptarea debitului cardiac la bradicardie!

→ Totusi, mecanismul F-S este limitat de ↓Contractilitatii miocard.

=> Familia curbelor Starling

Autoreglarea heterometrică

• “Legea Inimii” = mecanism de autoreglare intrinseca

heterometrica a activitatii cardiace

2. ↑PostS => mentinerea DS (pana la un punct ) la valori const.

(nealterarea perform. cardiace)

- ↑acute ale PostS, fiziologice => menținerea PC

- ↑cronice ale PostS. => ↓inițial PC, apoi poate fi imbunatatita

in timp prin dezvoltarea HVS, sau HVD

Mec?

Reglarea intrinsecă a

activității cardiace

RI. heterometrică

In functie de implicarea

lungimii fibrei miocardice

RI. homeometrică

Autoreglarea homeometrică

a. ↑Contractilității consecutiv ↑bruşte a PostS.

b. ↑Contractilității consecutiv ↑Frecvenței cardiace

(↓Contractilității consecutiv ↑↑↑Frecv. cardiace)

Autoreglarea homeometrică

a. ↑Contractilității consecutiv ↑bruşte a PostS.

→ are loc chiar in lipsa variatiei VTD

→ posibile mecanisme:

- eliberarea brusca de catecolamine suplimentarede la nivel suprarenalian;

- ↑presiunii de perfuzie a coronarelor, ca urmare a ↑ bruste a presiunii din aorta, cu o mai buna oxigenarea teritoriilor subendocardice, supuse unei ischemii relative in timpul ↑presiunii intracavitare;

- stimularea mecanoreceptorilor miocardici ca urmarea ↑tensiunii parietale.

(= Efectul Anrep)

Autoreglarea homeometrică

a. ↑Contractilității consecutiv ↑bruşte a PostS.

→ altă posibile explicatie = garden hose phenomenon

- utilizat pentru a expl. si efectul Gregg (↑Pres. coronariene

de perfuzie => ↑Cons. mioc. O2)

- cercetarile ulterioare: ↑Pres. coronariene => Distensia

patului coronarian si a vaselor microcirculatiei =>

tracționarea f. miocardice de vecinatate => ef. F-Starling

individuale, microscopice (!) => ef.inotrop (+) => ↑PC

- are loc si fenomenul “idioventricular kick” (f. miocardice

destinse de vase tracț. la randul lor de alte f. mioc. vecine)

(= Efectul Anrep)

Autoreglarea homeometrică

b. ↑Contractilității consecutiv ↑Frecvenței cardiace

=Fenom. “scării pozitive” (efectul Bowditch; treppe)

Autoreglarea homeometrică

b. ↑Contractilității consecutiv ↑Frecvenței cardiace

=Fenom. “scării pozitive” (efectul Bowditch; treppe)

- mecanism: dezechilibru in dinamica celulara a Ca2+

- țesut ventricular uman: Amplit. max. a Fctr se atinge la o

ϑc = 150-180 bpm

- inima in situ: ϑc = ? (VTD !)

- Insuf. cardiacă: fenomenul „scării pozitive” nu mai este

functional pentru imbunatatirea f. inotrope

Autoreglarea homeometrică

b. ↑Contractilității consecutiv ↑Frecvenței cardiace

- Fenom. “potențării postextrasistolice”

Autoreglarea homeometrică

b. ↓Contractilității consecutiv ↑↑↑Frecv. cardiace

=Fenom. “scării negative” (Woodworth)

- fenomen invers ef. Bowditch; se poate succeda acestuia

- mecanism: dezechilibru major in dinamica celulara a Ca2+

- rarirea frecventei stimulilor amelioreaza functia inotropă

MECANOGRAMELE

SFIGMOGRAMA

JUGULOGRAMA

APEXOCARDIOGRAMA

FONOCARDIOGRAMA

S1=MîTîPdAd S2=AîPîTdMd