Общее периферическое сопротивление сосудов ( ОПСС ). Уравнение Франка.

Под этим термином понимают общее сопротивление всей сосудистой системы выбрасываемому сердцем потоку крови. Это соотношение описывается уравнением:

Как следует из этого уравнения, для расчета ОПСС необходимо определить величину системного артериального давления и сердечного выброса.

Прямых бескровных методов измерения общего периферического сопротивления не разработано, и его величина определяется из уравнения Пуазейля для гидродинамики:

где R — гидравлическое сопротивление, l — длина сосуда, v — вязкость крови, r — радиус сосудов.

Поскольку при исследовании сосудистой системы животного или человека радиус сосудов, их длина и вязкость крови остаются обычно неизвестными, Франк, используя формальную аналогию между гидравлической и электрической цепями, привел уравнение Пуазейля к следующему виду:

где Р1—Р2 — разность давлений в начале и в конце участка сосудистой системы, Q — величина кровотока через этот участок, 1332— коэффициент перевода единиц сопротивления в систему CGS.

Уравнение Франка широко используется на практике для определения сопротивления сосудов, хотя оно не всегда отражает истинные физиологические взаимоотношения между объемным кровотоком, АД и сопротивлением сосудов кровотоку у теплокровных. Эти три параметра системы действительно связаны приведенным соотношением, но у разных объектов, в разных гемодинамических ситуациях и в разное время их изменения могут быть в разной мере взаимозависимыми. Так, в конкретных случаях уровень САД может определяться преимущественно величиной ОПСС или в основном СВ.

Рис. 9.3. Более выраженная величина повышения сопротивления сосудов бассейна грудной аорты по сравнению с его изменениями в бассейне плечеголовной артерии при прессорном рефлексе.

В обычных физиологических условиях ОПСС составляет от 1200 до 1700 дин • с ¦ см, при гипертонической болезни эта величина может возрастать в два раза против нормы и быть равной 2200—3000 дин • с • см-5.

Величина ОПСС состоит из сумм (не арифметических) сопротивлений регионарных сосудистых отделов. При этом в зависимости от большей или меньшей выраженности изменений регионарного сопротивления сосудов в них соответственно будет поступать меньший или больший объем крови, выбрасываемый сердцем. На рис. 9.3 показан пример более выраженной степени повышения сопротивления сосудов бассейна нисходящей грудной аорты по сравнению с его изменениями в плечеголовной артерии. Поэтому прирост кровотока в плечеголовной артерии будет больше, чем в грудной аорте. На этом механизме базируется эффект «централизации» кровообращения у теплокровных, обеспечивающий в тяжелых или угрожающих организму условиях (шок, кровопотеря и др.) перераспределение крови, прежде всего, к головному мозгу и миокарду.

65

Рассмотрим для конкретности пример ошибочного (ошибка, если делить на S) вычисления общего сосудистого сопротивления. В ходе обобщения клинических результатов используются данные больных разного роста, возраста и веса. Для крупного больного (например, стокилограммового) МОК 5 литров в минуту в покое может быть недостаточным. Для среднего – в пределах нормы, а для больного малого веса, скажем, 50 килограмм – из­быточным. Как учесть эти обстоятельства?

В течение последних двух десятков лет большинство врачей пришли к негласной договоренности: относить те показатели кровообращения, которые зависят от размеров человека, к поверхности его тела. Поверхность (S) вычисляется в зависимости от веса и роста по формуле (хорошо построенные номограммы дают более точные отношения):

S=0,007124•W^0,425•H^0,723, W–вес; H–рост.

Если исследуется один больной, то использование индексов не актуально, но когда нужно сравнить показатели различных больных (группы), провести их статобработку, сравнение с нормами, то почти всегда необходимо пользоваться индексами.

Общее сосудистое сопротивление большого круга кровообращения (ОСС) используется широко и, к сожалению, стало источником необоснованных выводов и интерпретаций. Поэтому мы здесь остановимся на нём подробно.

Напомним формулу, по которой вычисляется абсолютная величина общего сосудистого сопротивления (ОСС, или ОПС, ОПСС, используются разные обозначения):

ОСС=79,96•(АД-ВД)•МОК ^-1 дин*с*см ^-5;

79,96 – коэффициент размерности, АД – среднее артериальное давление в мм рт. ст., ВД - венозное давление в мм рт. ст., МОК – минутный объем кровообращения в л/мин)

Пусть у крупного человека (полного взрослого европейца) МОК=4 литра в минуту, АД-ВД=70, тогда ОСС приблизительно (чтобы не утерять суть за десятыми долями) будет иметь величину

OСC=79,96•(АД-ВД)•МОК ^-1 @ 80•70/4@1400 дин*с*см ^-5;

запомним - 1400 дин*с*см ^-5.

Пусть у небольшого человека (худого, низкого роста, но вполне жизнеспособного) МОК=2 литра в минуту, АД-ВД=70, отсюда ОСС будет приблизительно

79,96•(АД-ВД)•МОК^-1@80•70/2@2800 дин*с*см ^-5.

ОПС у небольшого человека больше, чем у крупного в 2 раза. У обоих гемодинамика в норме, а сравнивать показатели ОСС между собой и с нормой не имеет никагого смысла. Однако такие сравнения выполняются, и по ним делаются клинические заключения [34, 47 и др.].

Чтобы можно было сравнивать, вводятся индексы, учитывающие поверхность (S) тела человека. Умножив общее сосудистое сопротивление (ОСС) на S, получим индекс (ОСС*S=ИОСС), который можно сравнивать:

ИОСС=79,96•(АД-ВД)•МОК^-1•S (дин*с*м²*см^-5).

Из опыта измерений и вычислений известно, что для крупного человека S примерно 2 м², для очень маленького - примем 1 м². Их общие сосудистые сопротивления не будут равными, а индексы равны:

ИОСС=79,96•70•4^-1•2=79,96•70•2^-1•1=2800.

Если исследуется один и тот же больной без сравнения с другими и с нормативами, вполне допустимо использовать прямые абсолютные оценки функции и свойств ССС.

Если исследуются разные, особенно отличающиеся размерами больные и если необходима статистическая обработка, то нужно использовать индексы.

Индекс эластичности артериального сосудистого резервуара (ИЭА)

ИЭА = 1000 СИ/[(АДС - АДД)*ЧСС]

вычисляется в соответствии с законом Гука и моделью Франка. ИЭА тем больше, чем больше СИ, и тем меньше, чем больше произведение частоты сокращений (ЧСС) на разность артериального систолического (АДС) и диастолического (АДД) давлений. Можно вычислять эластичность артериального резервуара (или модуль упругости) используя скорость движения пульсовой волны. При этом будет оценен модуль упругости только той части артериального сосудистого резервуара, которая используется для измерения скорости пульсовой волны.

Индекс эластичности лёгочного артериального сосудистого резервуара (ИЭЛА)

ИЭЛА = 1000 СИ/[(ЛАДС - ЛАДД)*ЧСС]

вычисляется аналогично предыдущему описанию: ИЭЛА тем больше, чем больше СИ и тем меньше, чем больше произведение частоты сокращений на разность лёгочного артериального систолическкого (ЛАДС) и диастолического (ЛАДД) давлений. Эти оценки очень приближённы, надеемся, что с усовершенствованием методик и аппаратуры они будут улучшены.

Индекс эластичности венозного сосудистого резервуара (ИЭВ)

ИЭВ = (V/S-АД•ИЭА-ЛАД•ИЭЛА-ЛВД•ИЭЛВ)/ВД

вычисляется с помощью математической модели. Собственно, математическая модель является главным инструментом достижения системности показателей. При имеющихся клинико - физиологических знаниях модель не может быть адекватной в обычном понимании. Непрерывная индивидуализация и возможности вычислительной техники позволяют резко увеличить конструктивность модели. Это делает модель полезной, несмотря на слабую адекватность по отношению к группе больных и к одному для различных условий лечения и жизни.

Индекс эластичности лёгочного венозного сосудистого резервуара (ИЭЛВ)

ИЭЛВ = (V/S-АД•ИЭА-ЛАД•ИЭЛА)/(ЛВД+В•ВД)

вычисляется, как и ИЭВ, с помощью математической модели. Усредняет как собственно эластичность лёгочного сосудистого русла так и влияние на него альвеолярного русла и режима дыхания. В – коэффициент настройки.

Индекс общего периферического сосудистого сопротивления (ИОСС) был рассмотрен раньше. Повторим здесь вкратце для удобства читателя:

ИОСС=79,92 (АД-ВД)/СИ

Это отношение не отражает в явном виде ни радиуса сосудов, ни их ветвления и длины, ни вязкости крови, а также многого другого. Зато он отображает взаимозависимость СИ, ОПС, АД и ВД. Подчеркнём, что учитывая масштаб и виды усреднений (по времени, по длине и сечению сосуда и т.п.), который свойственен современному клиническому контролю, такая аналогия полезна. Более того, это почти что единственно возможная формализация, если, конечно, задача - не теоретические исследования, а клиническая практика.

Показатели ССС (системные наборы) для этапов операции АКШ. Индексы выделены жирным шрифтом

Показатели ССС	Обозначе­ние	Размерности	Поступление в оперблок	Окончание операции	Среднее за период времени в реанимации до эстуба­ции
Сердечный индекс	СИ	л/(мин м2)	3,07±0,14	2,50±0,07	2,64±0,06
Частота сердечных сокращений	ЧСС	уд/мин	80,7±3,1	90,1±2,2	87,7±1,5
Артериальное давление систолическое	АДС	мм рт.ст.	148,9±4,7	128,1±3,1	124,2±2,6
Артериальное давление диастолическое	АДД	мм рт.ст.	78,4±2,5	68,5±2,0	64,0±1,7
Артериальное давление среднее	АД	мм рт.ст.	103,4±3,1	88,8±2,1	83,4±1,9
Легочное артериальное давление систолическое	ЛАДС	мм рт.ст.	28,5±1,5	23,2±1,0	22,5±0,9
Легочное артериальное давление диастолическое	ЛАДД	мм рт.ст.	12,9±1,0	10,2±0,6	9,1±0,5
Легочное артериальное давление среднее	ЛАД	мм рт.ст.	19,0±1,1	15,5±0,6	14,6±0,6
Центральное венозное давление	ЦВД	мм рт.ст.	6,9±0,6	7,9±0,5	6,7±0,4
Легочное венозное давление	ЛВД	мм рт.ст.	10,0±1,7	7,3±0,8	6,5±0,5
Индекс левого желудочка сердца	ИЛЖ	см3/(с м2 мм рт.ст.)	5,05±0,51	5,3±0,4	6,5±0,4
Индекс правого желудочка сердца	ИПЖ	см3/(с м2 мм рт.ст.)	8,35±0,76	6,5±0,6	8,8±0,7
Индекс сосудистого сопротивления	ИОСС	дин с м2 см-5	2670±117	2787±38	2464±87
Индекс легочного сосудистого сопротивления	ИЛСС	дин с м2 см-5	172±13	187,5±14,0	206,8±16,6
Индекс эластичности вен	ИЭВ	см3 м -2 мм рт.ст.-1	119±19	92,2±9,7	108,7±6,6
Индекс эластичности артерий	ИЭА	см3 м -2 мм рт.ст.-1	0,6±0,1	0,5±0,0	0,5±0,0
Индекс эластичности легочных вен	ИЭЛВ	см3 м -2 мм рт.ст.-1	16,3±2,2	15,8±2,5	16,3±1,0
Индекс эластичности легочных артерий	ИЭЛА	см3 м -2 мм рт.ст.-1	3,3±0,4	3,3±0,7	3,0±0,3

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: