Um die Druck-Volumen-Beziehung für einen einzelnen Herzzyklus zu veranschaulichen, kann der Zyklus in vier grundlegende Phasen unterteilt werden: ventrikuläre Füllung (Phase a; Diastole), isovolumetrische Kontraktion (Phase b; Systole), Auswurf (Phase c; Systole) und isovolumetrische Relaxation (Phase d; Diastole) . Punkt 1 der PV-Schleife ist der Druck und das Volumen am Ende der ventrikulären Füllung (Diastole) und stellt somit den enddiastolischen Druck und das enddiastolische Volumen (EDV) des Ventrikels dar. Wenn der Ventrikel beginnt, sich isovolumetrisch zu kontrahieren (Phase b), schließt sich die Mitralklappe und der LVP nimmt zu, aber das LV-Volumen bleibt gleich, so dass sich eine vertikale Linie ergibt (alle Klappen sind geschlossen). Sobald der LVP den diastolischen Aortendruck übersteigt, öffnet sich die Aortenklappe (Punkt 2) und der Auswurf (Phase c) beginnt. In dieser Phase nimmt das LV-Volumen ab, wenn der LVP auf einen Spitzenwert (systolischer Spitzendruck) ansteigt, und sinkt dann, wenn der Ventrikel zu entspannen beginnt. Wenn sich die Aortenklappe schließt (Punkt 3), hört der Auswurf auf und der Ventrikel entspannt sich isovolumetrisch, d. h. der LVP sinkt, aber das LV-Volumen bleibt unverändert, so dass die Linie senkrecht verläuft (alle Klappen sind geschlossen). Das LV-Volumen zu diesem Zeitpunkt ist das endsystolische (d. h. residuale) Volumen (ESV). Wenn der LVP unter den Druck im linken Vorhof fällt, öffnet sich die Mitralklappe (Punkt 4) und der Ventrikel beginnt sich zu füllen. Anfänglich sinkt der LVP weiter, wenn sich der Ventrikel füllt, da er sich noch entspannt. Sobald der Ventrikel jedoch vollständig entspannt ist, steigt der LVP allmählich an, da das LV-Volumen zunimmt. Die Breite der Schleife stellt die Differenz zwischen EDV und ESV dar, die per Definition das Schlagvolumen (SV) ist. Die Fläche innerhalb der Schleife ist die ventrikuläre Schlagarbeit.
Die Füllung des Ventrikels erfolgt entlang der enddiastolischen Druck-Volumen-Beziehung (EDPVR), der passiven Füllungskurve des Ventrikels. Die Steigung der EDPVR ist der Kehrwert der ventrikulären Compliance. Daher verändern Veränderungen der ventrikulären Compliance die Steigung der passiven Füllungskurve. Bei einer ventrikulären Hypertrophie beispielsweise ist der Ventrikel weniger nachgiebig (d. h. er ist steifer), so dass sich die Steigung der Füllungskurve erhöht. Dies führt zu höheren Drücken während der Füllung bei einem bestimmten Ventrikelvolumen. Ein weiteres Beispiel für eine Veränderung der EDPVR ist die chronische Dilatation (Remodellierung) eines Ventrikels, wie sie bei dilatativer Kardiomyopathie oder bei Klappenerkrankungen auftritt. Ein dilatierter Ventrikel hat eine höhere passive Compliance, so dass die Steigung der Füllungskurve geringer ist. Dies führt zu niedrigeren Ventrikeldrücken während der Füllung bei einem gegebenen Ventrikelvolumen.
Der maximale Druck, der vom Ventrikel bei einem gegebenen linksventrikulären Volumen entwickelt werden kann, wird durch die end-systolische Druck-Volumen-Beziehung (ESPVR) definiert, die den inotropen Zustand des Ventrikels darstellt. Die Steigung und die x-Achse der ESPVR werden experimentell durch den Verschluss der Vena cava inferior (IVC) erzeugt, wodurch der venöse Rückfluss zum Herzen verringert wird (siehe Abbildung). Dadurch verringert sich die ventrikuläre Vorlast (EDV) und bewirkt, dass sich die PV-Schleife nach links verschiebt und über mehrere Herzschläge hinweg kleiner wird; die verringerte Vorlast bewirkt eine Verringerung der SV (Schleifenbreite). Der systolische Spitzendruck (Höhe der Schleife) nimmt ebenfalls ab, da der arterielle Druck mit der Abnahme des Herzzeitvolumens während des IVC-Verschlusses sinkt. Daher wird die Nachlast zusammen mit der Vorlast verringert. Die ESPVR wird durch die Linie bestimmt, die die oberen linken Ecken der Schleifen schneidet. Innerhalb eines engen Druck- und Volumenbereichs (mehrere Schläge) besteht im Allgemeinen eine lineare Beziehung. Nach einigen Sekunden wird die ESPVR nichtlinear mit einer steileren Steigung, da die Baroreflexe die ventrikuläre Inotropie erhöhen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Druck-Volumen-Schleife die ESPVR nicht kreuzen kann, da diese Beziehung den maximalen Druck definiert, der bei einem gegebenen inotropen Zustand erzeugt werden kann.
Die enddiastolischen und endsystolischen Druck-Volumen-Beziehungen sind analog zu den passiven und totalen Spannungskurven, die zur Analyse der Muskelfunktion verwendet werden.
Die PV-Schleife ändert sich, wenn sich die Vorlast, die Nachlast und der inotrope Zustand des Herzens ändern. Um zu sehen, wie diese die PV-Schleifen beeinflussen, KLICKEN SIE HIER.
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