Estudio de gasto cardiaco

Presión-volumen del ventrículo izquierdo (PV) bucles se derivan de la presión y la información de volumen se encuentra en eldiagrama del ciclo cardíaco (panel superior de la figura). Para generar un bucle de PV para el ventrículo izquierdo, la presión ventricular izquierda (LVP) se representa en función del ventrículo izquierdo volumen (LV) en múltiples puntos de tiempo durante un ciclo cardiaco completo. Cuando se hace esto, un bucle de PV se genera (panel inferior de la figura y la figura animada).

Para ilustrar la relación presión-volumen para un solo ciclo cardiaco, el ciclo se puede dividir en cuatro fases básicas: el llenado ventricular (fase a; diástole), la contracción isovolumétrica (fase b; sístole), de eyección (fase c; sístole), y relajación isovolumétrica (fase d; diástole). El punto 1 en el bucle de PV es la presión y el volumen en el extremo de llenado ventricular (diástole), y por lo tanto representa la presión diastólica final y el volumen diastólico final (EDV) para el ventrículo. Como el ventrículo comienza a contraerse isovolumétricamente (fase b), la válvula mitral se cierra y los aumentos LVP, pero el volumen LV sigue siendo la misma, por lo tanto resulta en una línea vertical (todas las válvulas se cierran). Una vez LVP excede la presión diastólica aórtica, la válvula aórtica se abre (punto 2) y de expulsión (fase c) comienza. Durante esta fase el volumen LV disminuye a medida que LVP aumenta hasta un valor pico (presión sistólica pico) y luego disminuye a medida que el ventrículo comienza a relajarse. Cuando se cierra la válvula aórtica (punto 3), de eyección cesa y el ventrículo se relaja isovolumétricamente - es decir, la LVP cae pero el volumen LV se mantiene sin cambios, por lo tanto, la línea es vertical (todas las válvulas se cierran). El volumen de LV en este momento es el de fin de sístole volumen (es decir, residual) (ESV). Cuando el LVP cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre (punto 4) y el ventrículo comienza a llenar. Inicialmente, la LVP continúa bajando el ventrículo se llena porque el ventrículo todavía es relajante. Sin embargo, una vez que el ventrículo está completamente relajado, el LVP aumenta gradualmente a medida que aumenta el volumen del VI. La anchura del bucle representa la diferencia entre EDV y ESV, que es, por definición, el volumen sistólico (SV). El área dentro del bucle es el ventrículo trabajo sistólico .[pic 1]

Como se describe en otra parte, el gasto cardíaco aumenta o disminuye en respuesta a cambios en la frecuencia cardíaca o el volumen sistólico. Cuando una persona se pone de pie, por ejemplo, el gasto cardiaco cae debido a una caída en la presión venosa central conduce a una disminución en el volumen sistólico. Como otro ejemplo, movimiento de las extremidades ( bomba muscular ) durante el ejercicio mejora el retorno venoso al corazón, lo que provoca un aumento en el volumen sistólico. ¿Cuáles son los mecanismos por los cuales los cambios en el retorno venoso alterar el volumen sistólico?

El retorno venoso y el volumen sistólico

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En el siglo late19th, Otto Frank encontrar utilizando corazones aislados de rana que la fuerza de la contracción ventricular se incrementó cuando el ventrículo se estiró antes de la contracción. Esta observación se extendió por los estudios elegantes de Ernest Starling y colegas en el siglo 20 que encontraron que el aumento del retorno venoso al corazón (ver figura), lo que aumentó la presión de llenado (la presión de fin telediastólico del ventrículo; PFDVI en la figura) del ventrículo, llevado a un aumento del volumen sistólico (SV). A la inversa, la disminución de retorno venoso disminuyó el volumen sistólico. Esta respuesta cardiaca a los cambios de retorno y llenado ventricular presión venosa es intrínseca al corazón y no depende de los mecanismos neurohumorales extrínsecos aunque tales mecanismos pueden modificar la respuesta cardíaca intrínseca. En honor a estos dos pioneros, la capacidad del corazón para cambiar su fuerza de contracción y, por tanto, el volumen sistólico en respuesta a los cambios en el retorno venoso se llama el mecanismo de Frank-Starling (o Ley de Starling del corazón).

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No hay una sola curva de Frank-Starling en el que opera el ventrículo. En cambio, hay una familia de curvas, cada una de las cuales está definida por la poscarga y estado inotrópico del corazón.

En la figura que muestra múltiples curvas, la curva de trazos de color rojo representa una curva "normal" ventriculares Frank-Starling. El aumento o la disminución de la poscarga inotropıa desplaza la curva hacia abajo y hacia la derecha. Por lo tanto, en una PTDVI dado, deprimiendo la curva resultará en una SV inferior. La disminución de la poscarga y el aumento del inotropismo desplaza la curva hacia arriba ya la izquierda. Por lo tanto, en un dado PTDVI, desplazando la curva de Frank-Starling arriba y hacia la izquierda se traducirá en un mayor SV a una PTDVI dado. En un determinado estado de inotropismo ventricular y la poscarga, el ventrículo responde a cambios en el retorno venoso y el llenado ventricular basado en la curva única para esas condiciones. En resumen, los cambios en el retorno venoso causan el ventrículo para moverse hacia arriba o hacia abajo a lo largo de una única curva de Frank-Starling; Sin embargo, la pendiente de la curva se define por las condiciones existentes de la poscarga y inotropismo.

Curvas de Frank-Starling muestran cómo los cambios en la precarga del ventrículo conducen a cambios en el volumen sistólico. Este tipo de representación gráfica, sin embargo, no muestra cómo los cambios en el retorno venoso afectan los volúmenes telediastólico y telesistólico. Con el fin de hacer esto, es necesario para describir la función ventricular en términos de diagramas de presión-volumen . 

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Cuando se aumenta el retorno venoso, hay un aumento de llenado del ventrículo a lo largo de su curva de presión pasiva que conduce a un aumento del volumen diastólico final (véase la figura). Si el ventrículo ahora contrae en este aumento de la precarga, la poscarga y la y inotropismo se mantienen constantes, el ventrículo desemboca en el mismo volumen sistólico final, lo que aumenta su volumen de carrera, que se define como el volumen sistólico final, menos de fin de diástole. El volumen sistólico aumentado se muestra como un aumento en la anchura del bucle de presión-volumen. La normal de ventrículo, por lo tanto, es capaz de aumentar su volumen de carrera para que coincida con los aumentos fisiológicos en el retorno venoso. Esto no obstante, el caso de los ventrículos que están en el fracaso.

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