Сердечно-сосудистая система обеспечивает кровоснабжение по всему телу. Реагируя на различные раздражители, она может контролировать скорость и количество крови, проходящей по сосудам. Сердечно-сосудистая система (ССС) состоит из сердца, артерий, вен и капилляров. Сердце и сосуды работают вместе, чтобы обеспечить адекватный приток крови ко всем частям тела. Регулирование сердечно-сосудистой системы происходит с помощью множества стимулов, включая:
- изменение объема крови;
- гормонов;
- электролитов;
- осмолярности;
- лекарств;
- надпочечников;
- почек и многого другого.
Парасимпатическая и симпатическая нервные системы также играют ключевую роль в регуляции сердечно-сосудистой системы.
Задействованные в системе органы
Сердце – орган, который перекачивает кровь по сосудам, непосредственно в артерии, точнее, сперва в аорту или легочную артерию. Кровеносные сосуды имеют решающее значение, потому что они контролируют количество притока крови к определенным частям тела. Кровеносные сосуды включают артерии, капилляры и вены. Артерии отводят кровь от сердца и могут разделяться на большие и малые артерии.
Крупные артерии получают самое высокое давление кровотока и являются более толстыми и эластичными, чтобы выдерживать высокое давление. Более мелкие артерии, такие как артериолы, имеют больше гладкой мускулатуры, которая сокращается или расслабляется, регулируя приток крови к определенным частям тела. Артериолы сталкиваются с меньшим кровяным давлением, что означает, что им не нужно быть такими эластичными. На артериолы приходится большая часть сопротивления в малом круге кровообращения, потому что они более жесткие, чем более крупные артерии. Кроме того, капилляры отходят от артериол и представляют собой единый клеточный слой. Этот тонкий слой обеспечивает обмен питательных веществ, газов и отходов с тканями и органами. Кроме того, вены транспортируют кровь обратно к сердцу. Они содержат клапаны для предотвращения обратного потока крови.
Функция ССС
Сердечно-сосудистая система состоит из двух основных контуров: системного кровообращения (большой круг) и легочного кровообращения (малый круг). Цель сердечно-сосудистой системы – обеспечить адекватную циркуляцию крови по организму. Легочное кровообращение обеспечивает насыщение крови кислородом, а системное кровообращение обеспечивает поступление насыщенной кислородом крови и питательных веществ в остальные части тела.
Механизм
Важно понимать концепцию сердечного выброса, ударного объема (SV – здесь и далее международная аббревиатура терминов), предварительной нагрузки, закона Фрэнка-Старлинга, постнагрузки и фракции выброса, чтобы понять физиологию сердца. Сердечный выброс (SV) — это количество крови, выбрасываемое из левого желудочка, и обычно оно равно венозному возврату. Вычисление составляет SV = ударный объем (SV) умножается на частоту сердечных сокращений (ЧСС).
SV = SV х ЧСС.
SV также равно скорости потребления кислорода, деленной на разницу в артериальном и венозном содержании кислорода. Ударный объем – это количество крови, откачанной из сердца после одного сокращения. Это разница в конечном диастолическом (EDV) и конечном систолическом объеме (ESV). Он увеличивается с увеличением сократимости, увеличением предварительной нагрузки и уменьшением постнагрузки.
Кроме того, сократительная способность левого желудочка увеличивается с помощью катехоламинов за счет увеличения внутриклеточных ионов кальция и снижения внеклеточного натрия. Предварительная нагрузка – это давление на мышцу желудочка со стороны EDV желудочков. Закон Фрэнка-Старлинга описывает взаимосвязь между EDV и SV. Этот закон гласит, что сердце пытается уравнять SV с венозным возвратом.
По мере увеличения венозного возврата в левом желудочке увеличивается EDV, что приводит к дальнейшему растяжению желудочка. Дальнейшее растяжение желудочка приводит к большей силе сокращения и большему SV. Больший ударный объем приводит к увеличению SV, тем самым выравнивая SV с венозным возвратом.
Далее, постнагрузка – это давление, которое должно превышать давление в левом желудочке, чтобы продвигать кровь вперед. Среднее артериальное давление лучше всего оценивает это. Кроме того, постнагрузку можно оценить по минимальной величине давления, необходимого для открытия аортального клапана, что эквивалентно диастолическому давлению. Таким образом, диастолическое артериальное давление является одним из лучших способов индексации постнагрузки. Наконец, фракция выброса (EF) равна SV / EDV. EF левого желудочка – это показатель сократимости. Нормальный EF превышает 55%. Низкий EF указывает на сердечную недостаточность.
Сердечный цикл описывает путь крови через сердце. Он выполняется в следующем порядке:
- Сокращение предсердий, закрытие митрального клапана.
- Изоволюметрическая фаза.
- Открытие аортального клапана.
- Фаза выброса (быстрый и сокращенный выброс), опорожнение левого желудочка.
- Закрытие аортального клапана.
- Изоволюметрическая релаксация.
- Открытие митрального клапана.
- Фаза наполнения (быстрое и пониженное наполнение) левого желудочка.
Сосудистая сеть играет важную роль в регуляции кровотока по всему телу. В целом кровяное давление снижается от артерий к венам, и это происходит из-за того, что давление преодолевает сопротивление сосудов. Чем больше изменение сопротивления в любой точке сосудистой сети, тем больше потеря давления в этой точке. Артериолы имеют наибольшее увеличение сопротивления и вызывают наибольшее снижение артериального давления.
Сужение артериол увеличивает сопротивление, что приводит к уменьшению притока крови к нижележащим капиллярам и еще большему снижению кровяного давления. Расширение артериол вызывает снижение сопротивления, увеличение притока крови к нижележащим капиллярам и меньшее снижение артериального давления.
Диастолическое артериальное давление (DP) – это самое низкое давление в артерии в начале сердечного цикла, в то время как желудочки расслабляются и наполняются. DP прямо пропорционален общему периферическому сопротивлению (TPR). Кроме того, энергия, запасенная в податливой аорте во время систолы, теперь высвобождается при откате стенки аорты во время диастолы, тем самым увеличивая диастолическое давление.
Систолическое артериальное давление (SP) – это пиковое давление в артерии в конце сердечного цикла, когда желудочки сокращаются. Напрямую связано с объемом удара, поскольку объем удара увеличивается, SP также увеличивается. На SP также влияет податливость аорты. Поскольку аорта эластична, она растягивается и накапливает энергию, вызванную сокращением желудочков, и снижает систолическое давление.
Пульсовое давление – это разница между SP и DP. Пульсовое давление пропорционально SV и обратно пропорционально податливости артерий. Таким образом, чем жестче артерия, тем больше пульсовое давление. Среднее артериальное давление (MAP) — это среднее давление в артериях на протяжении всего сердечного цикла.
Системные вены имеют меньшее снижение давления, потому что они имеют низкое сопротивление. Венозная система очень послушная, содержит до 70% циркулирующей крови одновременно. Небольшое изменение венозного давления может мобилизовать кровь, запасенную в венозной системе.
Скорость крови в сосудистой сети имеет обратную зависимость от площади поперечного сечения (объемная скорость потока (Q) = скорость потока (V) x площадь поперечного сечения (A)). По мере увеличения площади поперечного сечения скорость уменьшается. Артерии и вены имеют меньшую площадь поперечного сечения и самые высокие скорости, тогда как капилляры имеют наибольшую площадь поперечного сечения и самые низкие скорости.
Нервная система регулирует сердечно-сосудистую систему с помощью барорецепторов и хеморецепторов. Оба рецептора расположены в сонных артериях и дуге аорты. Кроме того, оба имеют афферентные сигналы через блуждающий нерв от дуги аорты и афферентные сигналы через языкоглоточный нерв от сонных артерий.
Барорецепторы более конкретно расположены в каротидном синусе и дуге аорты. Они быстро реагируют на изменения артериального давления.
Снижение артериального давления или объема крови вызывает гипотензию, что приводит к уменьшению растяжения барорецепторов и уменьшению передачи сигналов афферентных барорецепторов. Это снижение афферентной передачи сигналов от барорецепторов вызывает увеличение эфферентной симпатической активности и снижение парасимпатической активности, что приводит к сужению сосудов, увеличению частоты сердечных сокращений, повышению сократимости и повышению АД. Сужение сосудов увеличивает TPR в уравнении MAP = CO * TPR для восстановления давления (MAP).
Увеличение артериального давления или объема крови вызывает гипертонию, которая увеличивает растяжение барорецепторов.
Хеморецепторы бывают 2-х типов: периферические и центральные. Периферические хеморецепторы расположены в теле сонной артерии и дуге аорты. Они реагируют на уровень кислорода, уровень углекислого газа и рН крови. Они стимулируются при уменьшении содержания кислорода, увеличении содержания углекислого газа и снижении рН. Центральные хеморецепторы расположены в продолговатом мозге и измеряют изменения рН и углекислого газа в спинномозговой жидкости.
Ауторегуляция
Ауторегуляция – это метод, с помощью которого орган или ткань поддерживают кровоток, несмотря на изменение перфузионного давления. Когда приток крови к органу уменьшается, артериолы расширяются, чтобы уменьшить сопротивление.
Миогенная теория
Миогенная регуляция присуща гладкой мускулатуре сосудов. Когда происходит увеличение перфузии, гладкие мышцы сосудов растягиваются, что приводит к сужению артерии. Если происходит снижение давления в артериоле, то уменьшается растяжение гладкой мускулатуры, что приведет к расслаблению гладкой мускулатуры и расширению артериолы.
Метаболическая теория
Кровоток тесно связан с метаболической активностью. Когда происходит увеличение метаболизма в мышцах или любой ткани, увеличивается приток крови к этому месту. Метаболическая активность создает вещества, которые являются вазоактивными и стимулируют расширение сосудов. Увеличение или уменьшение метаболизма приводит к увеличению или уменьшению побочных продуктов метаболизма, которые вызывают расширение сосудов.
Повышенный уровень аденозина, углекислого газа, калия, ионов водорода, молочной кислоты, снижение уровня кислорода и увеличение потребности в кислороде приводят к расширению сосудов. Аденозин происходит из АМФ, который образуется в результате гидролиза АТФ и увеличивается при гипоксии или повышенном потреблении кислорода. Калий увеличивается внеклеточно во время метаболической активности (сокращения мышц) и оказывает прямое влияние на расслабление гладких мышц. Углекислый газ образуется как побочный продукт окислительного процесса и увеличивается с увеличением метаболической активности. Углекислый газ диффундирует к гладким мышцам сосудов и запускает внутриклеточный путь расслабления гладких мышц сосудов.
Сердце: метаболиты, вызывающие расширение коронарных сосудов, включают аденозин, NO, углекислый газ и низкое содержание кислорода.
Мозг: Основным метаболитом, контролирующим мозговой кровоток, является углекислый газ. Увеличение содержания углекислого газа в артериях вызывает расширение сосудов сосудистой сети головного мозга. Уменьшение содержания углекислого газа в артериях вызывает сужение сосудов головного мозга. Ионы водорода не проникают через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, не являются фактором регуляции мозгового кровотока. Снижение давления кислорода в артериях вызывает расширение сосудов мозговых артерий, однако увеличение давления кислорода в артериях не вызывает сужения сосудов.
Почки: Ауторегуляция почек является миогенной и с тубулогломерулярной обратной связью. В тяжелых случаях гипотонии почечные артериолы сужаются, и функция почек нарушается.
Легкие: Гипоксия легких вызывает сужение сосудов, создавая шунт от плохо вентилируемых участков легких и перенаправляя перфузию в вентилируемые участки легких.
Скелетные мышцы: аденозин, калий, ионы водорода, лактат и углекислый газ увеличиваются во время тренировки и вызывают расширение сосудов. Во время отдыха скелетные мышцы контролируются извне симпатической активностью, а не метаболитами.
Кожа: Регулирование кожи происходит посредством симпатической стимуляции. Целью регулирования кровотока в коже является регулирование температуры тела. В теплой среде сосудистая сеть кожи расширяется из-за уменьшения симпатической стимуляции. В холодных условиях сосудистая сеть кожи сужается из-за увеличения симпатической активности. Во время лихорадки регулирование температуры тела находится на более высоком заданном уровне.
Уравнение Старлинга может объяснить капиллярный обмен жидкости. Это уравнение описывает силы онкотического и гидростатического давления на движение жидкости через капиллярную мембрану. Отек может быть результатом повышения капиллярного давления (сердечная недостаточность), снижения уровня белков плазмы (печеночная недостаточность), увеличения объема интерстициальной жидкости из-за закупорки лимфатических путей или увеличения проницаемости капилляров из-за инфекций или ожогов.
Патофизиология
Хроническая гипертония является распространенным патологическим процессом, связанным с сердечно-сосудистой системой. Это условие имеет важное значение, потому что при гипертонии наблюдается увеличение постнагрузки. Длительное увеличение постнагрузки приводит к концентрической гипертрофии сердца и возможной левосторонней диастолической сердечной недостаточности. Кроме того, звук сердца S4 будет слышен в верхней части сердца. Другим типом сердечных заболеваний является алкогольная кардиомиопатия, которая встречается у алкоголиков и вызывает дилатационную кардиомиопатию, что означает расширение желудочков, что приводит к систолической недостаточности. Это может быть обратимым, если пациент перестанет употреблять алкоголь.
Сердечная недостаточность или тампонада сердца могут вызвать кардиогенный шок. При кардиогенном шоке сердце не способно перекачивать кровь вперед, потому что оно не в состоянии преодолеть постнагрузку.
При геморрагическом шоке происходит потеря крови, следовательно, потеря общего объема. Кроме того, наблюдается увеличение сердечного выброса, потому что на периферии требуется больше крови.
Клиническое значение артериального давления (АD)
Артериальное давление (АD) имеет важное клиническое значение, поскольку оно описывает состояние сосудистой сети при острых и хронических состояниях. Если у пациента повышенное кровяное давление в клинике более двух раз, врач может диагностировать у пациента эссенциальную гипертензию. АD также может быть значительным в острых ситуациях, например, в отделении неотложной помощи после того, как пациента доставила скорая помощь из-за автомобильной аварии. На этом этапе важно оценить АD пациента, потому что, если оно низкое, это может указывать на то, что у пациента где-то идет кровотечение, и врач должен определить местоположение кровотечения как можно скорее.
Тоны сердца S1 и S2 — это нормальные звуки сердца, слышимые при аускультации сердца. S1 – это звуки, издаваемые при закрытии митрального и трехстворчатого клапанов. За этим следует систола. Затем слышны звуки S2, которые являются закрытием аортального и легочного клапанов. За этим следует диастола. Важно распознать эти нормальные звуки сердца при аускультации, потому что аномальные звуки сердца, такие как S3, S4 и шумы, могут быть признаками патологического состояния.
Учащенное сердцебиение
Сердцебиение – это обычное, неприятное и часто вызывающее тревогу ощущение сердцебиения. Это может быть результатом усиленного сознательного восприятия нормального сердечного ритма или любой сердечной аритмии, вызывающей изменения частоты сердечных сокращений, ритма или характера сокращений, и может проявляться в виде скачущих, учащенных, трепещущих или подобных ощущений.
Техника определения патологий
История учащенного сердцебиения может предоставить информацию о сердечном происхождении ощущения, типе ответственного нарушения ритма и клинической значимости симптома.
Для описания ощущения могут использоваться различные термины. Они варьируются от неспецифической сердечной чувствительности до отдельных эпизодов учащенного сердцебиения. Обычно используемые термины включают «пропускание ударов», «скачки», «удары», «трепетание», а также множество других. Любой из них может отражать нарушение сердечной деятельности. Также может быть описано мимолетное ощущение «замирания» — это особенно часто встречается у пациентов с изолированными экстрасистолами и может соответствовать постэкстрасистолической компенсаторной паузе.
Сообщение о том, что грудная клетка движется или «трепещет», может свидетельствовать о фасцикуляции мышц грудной стенки. В других случаях может существовать некардиальное сосудистое происхождение симптома, например, при гипертонии, аортальной регургитации и трикуспидальной регургитации с усиленной пульсацией артериальной или венозной систем.
Как только возникает подозрение на сердечное происхождение, подробный анамнез может дать ключ к разгадке типа аритмии. Единичные «пропуски» указывают на изолированные преждевременные экстрасистолы, тогда как резкое начало и прекращение учащенного, регулярного сердцебиения характеризуют пароксизмальную наджелудочковую или желудочковую тахикардию.
За пароксизмальной суправентрикулярной тахикардией может следовать полиурия. Пароксизмальная фибрилляция предсердий часто описывается как нерегулярные по ритму и силе удары, тогда как синусовая тахикардия возникает постепенно и компенсируется регулярным увеличением и уменьшением частоты сердечных сокращений. Обморок после эпизода предполагает дисфункцию синусового узла с подавлением нормальной функции кардиостимулятора после приступа предсердной тахиаритмии. У пациентов с кардиостимуляторами желудочковой потребности учащенное сердцебиение может возникать с началом и / или окончанием стимуляции по требованию.
История болезни также может указывать на патофизиологический механизм предполагаемых аритмий. Учащенное сердцебиение во время физической нагрузки, особенно у пациента во время эмоциональных эпизодов, может отражать нормальную синусовую тахикардию. У пациента с ишемической болезнью сердца также можно заподозрить желудочковую аритмию, вызванную ишемией миокарда, вызванной физической нагрузкой. Регулярные, медленные удары во время отдыха или ночью обычно отражают повышенное осознание нормального сердечного ритма у тревожного пациента.
Специалист также будет искать провоцирующие факторы или системные заболевания, которые могут дать ключ как к пониманию патофизиологии симптомов, так и к возможному терапевтическому подходу. К ним относятся эмоциональный и физический стресс, усталость, лихорадочные заболевания, тиреотоксикоз и употребление кофеина или алкоголя, в дополнение к лекарственной токсичности (антиаритмические средства, сердечные гликозиды) и ухудшению любого основного заболевания сердца. Наличие аритмий в семейном анамнезе может свидетельствовать о синдромах предвозбуждения или удлиненного интервала Q-T.
Полный анамнез предоставит доказательства клинической значимости симптома и лежащей в его основе аритмии. Наличие в анамнезе органических заболеваний сердца особенно важно, поскольку нарушения сердечного ритма при отсутствии структурных заболеваний сердца представляют меньший риск для жизни, чем при наличии, в частности, ишемической болезни сердца или кардиомиопатии. В первом случае учащенное сердцебиение может представлять собой неудобный симптом, с которым необходимо справиться с помощью успокоения, тогда как во втором случае может потребоваться агрессивная медикаментозная терапия для предотвращения или отсрочки внезапной сердечной смерти. Таким образом, полная история боли в груди, одышки и тому подобного становится важным компонентом истории учащенного сердцебиения.
Следует искать сопутствующие истории обмороков или близких к обморокам. Учащенное сердцебиение у пациента с обмороком, вероятно, увеличивает вероятность сердечного происхождения потери сознания. Учащенное сердцебиение, непосредственно предшествующее обмороку, является классическим симптомом синдрома больного синуса.
Фундаментальная наука
Сенсорные механизмы, ответственные за учащенное сердцебиение, неизвестны. В целом, учащенное сердцебиение отражает изменения частоты сердечных сокращений, ритма или того и другого, или изменения сократимости и / или характера сокращения желудочков. В каждом случае ощущается ненормальное движение сердца в грудной клетке. В случаях изолированных экстрасистол может ощущаться усиленное постэкстрасистолическое сердцебиение вместо или в дополнение к преждевременному сердцебиению.
Клиническое восприятие этих изменений сильно варьируется. В то время как некоторые пациенты знают практически о каждом преждевременном сердцебиении желудочков, другие не знают о сложных предсердных или желудочковых тахиаритмиях. Например, 19 из 23 амбулаторных пациентов с желудочковой тахикардией, изученных Winkle et al. (1977), были бессимптомными. И наоборот, у многих пациентов с симптомами нет серьезных или значительных нарушений ритма. Из 165 пациентов, жалующихся на учащенное сердцебиение, которые наблюдались Zeldis et al. (1980), у 36% был нормальный ритм в течение симптоматических периодов.
Определенные состояния предрасполагают к появлению симптомов. Пациенты с тревожными состояниями, особенно с соматической тревогой, чаще всего сообщают о симптомах. Осознание повышается у сидячих, депрессивных пациентов и снижается у активных, жизнерадостных людей.
Учащенное сердцебиение также может быть заметным при некоторых сердечных заболеваниях без аритмий. К ним относятся гиперкинетические состояния кровообращения (например, вызванные анемией, лихорадкой), аортальная или митральная регургитация, открытый артериальный проток и дефекты перегородки. Пациенты с ортостатической гипотензией обычно ощущают учащенное сердцебиение, вызванное синусовой тахикардией, когда стоят.
Клиническое значение
Учащенное сердцебиение имеет значение только как маркер основной сердечной аритмии или состояния. Важность учащенного сердцебиения определяется типом обнаруженного нарушения ритма и клиническим контекстом, в котором оно возникает. Сам по себе этот симптом не означает наличия сердечного заболевания.
Таким образом, для оценки значения этого симптома требуется электрокардиографическое документирование сердечного ритма в течение симптоматического периода и полная оценка состояния сердца. Первое часто требует длительных периодов электрокардиографического мониторинга из-за непостоянства симптомов. Таким образом, амбулаторный электрокардиографический (холтеровский) мониторинг обеспечивает лабораторный инструмент для диагностики. Один только анамнез не может точно предсказать тип ответственной аритмии.
У многих симптомы будут проявляться без сопутствующих изменений ЭКГ. Учащенное сердцебиение в этой группе отражает повышенное осознание нормального сердцебиения или некардиальных ощущений (например, фасцикуляция мышц грудной стенки). Значимость симптома у этих людей ограничивается оценкой любых предрасполагающих психологических факторов и тщательным и преднамеренным избеганием возникновения состояния сердечной тревоги. Однако у других пациентов с документированными аритмиями клиническая значимость учащенного сердцебиения будет зависеть исключительно от типа ритма и типа обнаруженного сердечного заболевания (если таковое имеется).
Список литературы:
- Клиническая кардиология (том 1) — Амосова К.М. Год выпуска: 1997 Автор: Амосова К.М.
- Дифференциальная диагностика аритмий — Гришкин Ю. Н. Год выпуска: 2000 Автор: Гришкин Ю. Н.
- Неотложная кардиология — Руксин В. В. — Пособие для врачей Год выпуска: 2001
- Автор: Руксин В. В.
