Kammion paineen ja tilavuuden suhde

Yksittäisen sydänsyklin paineen ja tilavuuden suhteen havainnollistamiseksi sykli voidaan jakaa neljään perusvaiheeseen: kammion täyttyminen (vaihe a; diastole), isovolumetrinen supistuminen (vaihe b; systole), ulostyöntyminen (”ejektio”) (vaihe c; systole) ja isovolumetrinen relaksaatio (”rentoutuminen”; vaihe d; diastole) . PV-silmukan piste 1 on paine ja tilavuus kammion täyttymisen lopussa (diastole) ja edustaa siten kammion loppudiastolista painetta ja loppudiastolista tilavuutta (EDV). Kun kammio alkaa supistua isovolumetrisesti (vaihe b), mitraaliläppä sulkeutuu ja LVP kasvaa, mutta LV-tilavuus pysyy samana, joten tuloksena on pystysuora viiva (kaikki läpät ovat kiinni). Kun LVP ylittää aortan diastolisen paineen, aorttaläppä avautuu (kohta 2) ja ejektio (vaihe c) alkaa. Tämän vaiheen aikana LV-tilavuus pienenee LVP:n kasvaessa huippuarvoon (systolinen huippupaine) ja pienenee sitten, kun kammio alkaa rentoutua. Kun aorttaläppä sulkeutuu (piste 3), ejektio loppuu ja kammio relaksoituu isovolumetrisesti – eli LVP laskee, mutta LV-tilavuus pysyy muuttumattomana, joten viiva on pystysuora (kaikki läpät ovat kiinni). LV-tilavuus tällä hetkellä on loppusystolinen (eli residuaalinen) tilavuus (ESV). Kun LVP laskee alle vasemman eteisen paineen, mitraaliläppä avautuu (kohta 4) ja kammio alkaa täyttyä. Aluksi LVP laskee edelleen kammion täyttyessä, koska kammio on vielä rentoutumassa. Kun kammio on kuitenkin täysin rentoutunut, LVP nousee vähitellen LV-tilavuuden kasvaessa. Silmukan leveys edustaa EDV:n ja ESV:n välistä eroa, joka on määritelmän mukaan iskutilavuus (SV). Silmukan sisällä oleva alue on kammion iskutyö.

Kammion täyttö tapahtuu loppudiastolisen paineen ja tilavuuden suhteen (EDPVR) eli kammion passiivisen täyttökäyrän mukaisesti. EDPVR:n kaltevuus on kammion komplianssin käänteisarvo. Siksi muutokset kammion komplianssissa muuttavat passiivisen täyttymiskäyrän kaltevuutta. Esimerkiksi kammiohypertrofiassa kammio on vähemmän taipuisa (eli jäykempi) ja siksi täyttökäyrän kaltevuus kasvaa. Tämä johtaa korkeampiin paineisiin täytön aikana tietyllä kammiotilavuudella. Toinen esimerkki siitä, miten EDPVR voi muuttua, on se, että kammio laajenee kroonisesti (remodeloituu), kuten dilatoivassa kardiomyopatiassa tai läppien sairaudessa. Laajentuneen kammion passiivinen komplianssi on suurempi, ja siksi täyttökäyrän kaltevuus pienenee. Tämä johtaa matalampiin kammiopaineisiin täytön aikana millä tahansa kammiotilavuudella.

Maksimipaine, jonka kammio voi kehittää millä tahansa vasemman kammion tilavuudella, määritellään loppusystolisen paineen ja tilavuuden välisellä suhteella (ESPVR, end-systolic pressure-volume relationship), joka edustaa kammion inotrooppista tilaa. ESPVR:n kaltevuus ja x-suuntainen leikkauspiste luodaan kokeellisesti tukkimalla alempi laskimokammio (IVC), mikä vähentää laskimopaluuta sydämeen (ks. kuva). Tämä vähentää kammion esikuormitusta (EDV) ja aiheuttaa PV-silmukan siirtymisen vasemmalle ja pienenemisen useiden sydämenlyöntien aikana; vähentynyt esikuormitus aiheuttaa SV:n (silmukan leveyden) pienenemisen. Systolinen huippupaine (silmukan korkeus) laskee myös siksi, että valtimopaine laskee, kun sydämen teho laskee IVC:n tukkeutumisen aikana. Siksi jälkikuormitus vähenee yhdessä esikuormituksen kanssa. ESPVR määritetään silmukoiden vasemman yläkulman leikkaavalla viivalla. Lineaarinen suhde esiintyy yleensä kapealla paine- ja tilavuusalueella (useita lyöntejä). Usean sekunnin kuluttua ESPVR muuttuu epälineaariseksi ja sen kaltevuus on jyrkempi, kun barorefleksit lisäävät kammion inotropiaa. On tärkeää huomata, että paine-tilavuus-silmukka ei voi ylittää ESPVR:ää, koska tämä suhde määrittelee maksimipaineen, joka voidaan tuottaa tietyssä inotrooppisessa tilassa.

Loppudiastolinen ja loppusystolinen paine-tilavuus-suhde ovat analogisia lihastoiminnan analysointiin käytettävien passiivisen ja kokonaisjännityskäyrien kanssa.

PV-silmukka muuttuu, kun sydämen esi- ja jälkikuormitus sekä inotrooppinen tila muuttuvat. Nähdäksesi, miten nämä vaikuttavat PV-silmukoihin, KLIKKAA TÄSTÄ.

Klikkaa alla nähdäksesi, miten seuraavat vaikuttavat PV-silmukoihin:

  • Systolinen toimintahäiriö
  • Diastolinen toimintahäiriö
  • Valve-sairaus

Miniluento: Ventrikulaaristen paine-tilavuus-silmukoiden tuottaminen (Aika = 8.7 minuuttia)

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.