Зависимость сердечного выброса от венозного возврата и симпатической нервной системы
а) Влияние симпатической стимуляции на сердечный выброс. Симпатическая система влияет и на сердечную деятельность, и на сосуды большого круга кровообращения: (1) происходит усиление насосной функции сердца; (2) в большом круге кровообращения увеличивается среднее давление наполнения за счет сужения периферических сосудов, особенно вен, что приводит к увеличению сопротивления венозному возврату.
Анализ влияния на сердечный выброс: (1) умеренной симпатической стимуляции (от точки А до точки В); (2) максимальной симпатической стимуляции (точка Г); (3) устранения симпатических влияний с помощью спинномозговой анестезии (точка Б)
На рисунке выше изображены нормальные кривые сердечного выброса и венозного возврата, которые пересекаются в равновесной точке А. Этой точке соответствует нормальная величина венозного возврата и сердечного выброса (5 л/мин) и нормальное давление в правом предсердии (0 мм рт. ст.). Обратите внимание, что максимальная симпатическая стимуляция (зеленая кривая) увеличивает ССДН до 17 мм рт. ст. (точка, в которой кривая венозного возврата зеленого цвета указывает на нулевой уровень). Кроме того, симпатическая стимуляция увеличивает эффективность насосной функции сердца почти на 100%. В результате сердечный выброс увеличивается в 2 раза, что соответствует новой равновесной точке Г, а давление в правом предсердии практически не меняется. Таким образом, симпатическая стимуляция способна увеличить сердечный выброс и даже удвоить его на короткий промежуток времени, пока другие компенсаторные механизмы только начинают действовать.
б) Изменение сердечного выброса при ослаблении симпатических влияний. Симпатические нервные влияния могут быть выключены с помощью спинномозговой анестезии или применением ряда препаратов, например hexamethonium, который блокирует передачу сигналов в симпатических ганглиях. Кривые на рисунке, расположенные ниже нормальной, демонстрируют последствия спинномозговой анестезии: (1) среднее давление наполнения снижается до 4 мм рт. ст.; (2) эффективность насосной функции сердца снижается до 80% нормального уровня. Сердечный выброс снижается от точки А до точки Б, т.е. до 60% нормального уровня.
в) Эффект открытия большого артериовенозного соустья. На рисунке ниже показаны различные стадии гемодинамических изменений, которые возникают после открытия большого артериовенозного соустья, благодаря чему кровь из артерии поступает прямо в вену.
Анализ последовательных изменений сердечного выброса и давления в правом предсердии у человека, возникших в результате внезапного открытия артериовенозного соустья. Последовательные стадии процесса соответствуют равновесным точкам: А - нормальное состояние, Б - сразу после открытия соустья, В - через 1 мин, когда активируются симпатические рефлекторные механизмы, Г - через несколько недель, когда произошло увеличение объема крови и началась гипертрофия миокарда
1. Две красные кривые, пересекающиеся в точке А, указывают на нормальные условия гемодинамики.
2. Кривые, пересекающиеся в точке Б, характеризуют состояние гемодинамики сразу после открытия соустья. Основными изменениями являются: (1) смещение кривой венозного возврата вверх, вызванное резким снижением сопротивления венозному возврату, поскольку кровь теперь беспрепятственно течет из артерий в венозную систему, обходя мелкие периферические сосуды сопротивления; (2) незначительное смещение кривой сердечного выброса, поскольку открытие соустья приводит к уменьшению периферического сопротивления и падению артериального давления. Это облегчает насосную функцию сердца. В результате точке Б соответствуют увеличение сердечного выброса от 5 л/мин до 13 л/мин и увеличение давления в правом предсердии до +3 мм рт. ст.
3. Точка В характеризует состояние гемодинамики через 1 мин, когда симпатические рефлексы восстановили нормальный уровень артериального давления и вызвали два других эффекта: (1) увеличение среднего системного давления наполнения (за счет сужения вен и артерий) с 7 до 9 мм рт. ст., что вызвало сдвиг кривой венозного возврата вправо на 2 мм рт. ст.; (2) дальнейшее увеличение сердечного выброса за счет симпатической стимуляции сердца. Сердечный выброс увеличился до 16 л/мин, а давление в правом предсердии — до +4 мм рт. ст.
4. Точка Г характеризует состояние гемодинамики через несколько недель. К этому времени объем крови увеличился, т.к. некоторое снижение артериального давления и симпатическая стимуляция уменьшают почечный диурез. Среднее системное давление наполнения теперь увеличилось до +12 мм рт. ст., что привело к еще большему сдвигу кривой венозного возврата вправо. Продолжительная перегрузка сердца вызвала гипертрофию миокарда, и кривая сердечного выброса сместилась еще больше. Таким образом, точке Г соответствует сердечный выброс 20 л/мин и предсердное давление +6 мм рт. ст.
