文摘
的解剖差异肺循环和体循环动脉系统合规的差异分布的主要原因。在肺动脉系统合规是分布在整个动脉系统,和站在rc时间的恒常性的基础。这个分布取决于外围血管的数量,这是肺系统∼8 - 10倍的系统树。在系统性动脉树合规主要位于主动脉(合规thoracic-abdominal主动脉)总额的80%。
常数rc时间肺床导致比例的收缩压和舒张压平均压力,反过来,在振荡的常数比率和平均功率。
常见的肺功能和体循环是运输等量的血液。然而,一个主要的区别是,肺循环工作压力远低于体循环。肺动脉压力较低阻力较低和肺血管更兼容。在肺动脉高压、右心室负荷增加由于肺血管阻力增加和降低肺血管的依从性,最终导致右心室衰竭。近年来不仅变得清晰,在肺动脉高压电阻的贡献的重要性,但减少动脉合规扮演同样重要的角色。此外,在肺动脉高压电阻和遵从性的变化从根本上和定量不同于系统性高血压。因此,肺动脉树和压力的变化远远超过系统性动脉树。
本文描述了最重要的组件的动脉右心室(RV)上的负载电阻和动脉合规,和负载变化的后果为右心室的工作和功能。最后,我们将提供一短比较健康和肺循环和体循环的高血压。虽然心室泵的液压负载描述了负载的经历,肌肉生成和感觉墙压力,这被认为是肌肉后负荷。一般高阻抗与壁的压力。
动脉负载和它们是如何测量的组成部分
心室放出血液对动脉液压负载。这个负载完全可以被描述成所谓的肺动脉输入阻抗,占脉动的压力和流量之间的关系(1,2]。然而,这种描述不仅难以获得,还复杂的解释。
因此,提出了几个动脉循环的简化描述(3- - - - - -8]。就是这样一个描述Windkessel模型阻抗接近的测量,并由生理上更容易解释的参数。这个模型描述了系统的血液动力学和肺动脉循环的阻力和遵从性(图1)[10]。模型的阻力是肺血管阻力(PVR);它通常是计算平均肺动脉压力的比值(P̄巴勒斯坦权力机构)-平均肺毛细血管楔压、心输出量(CO)。阻力主要是位于小动脉和小动脉,因为抵抗强烈取决于血管直径。泊肃叶定律州电阻成反比4。模型的合规(C)是存储容量的动脉和小动脉结合在一起。如果我们假设一下,外围是关闭,压力的增加(δP)造成一笔量(SV)与合规:C = SV /δP。合规的计算,在实践中,更加困难,因为通过外围血液离开动脉系统(微循环),而心脏射血。然而,现有的方法获得合规在活的有机体内(11- - - - - -13]。概述的方法给出了Westerhofet al。(9]。在此,我们选择使用脉压的方法,因为这种方法是获得可靠的数据显示(11,14]。模型组成的电阻和合规叫做2-element Windkessel和介绍了F排名(10]。
输入阻抗的推导过程,很明显,Windkessel提出的F排名(10是不完整的。在早期喷射血液加速,这意味着血液质量发挥着作用,血液喷射在肺动脉兼容。质量和合规的比例特性阻抗(Zc)肺动脉近端(或近端主动脉)(8]。Zc可以计算斜坡的肺动脉压和肺动脉流弹射(月初2,9]。它也可以计算的输入阻抗高频率(2,9]。特性阻抗与波速(c)为:
ρ和相同的血液密度和肺动脉的横截面积,分别(8]。添加Zc转换的Windkessel Windkessel模型结果。因此,该模型由电阻、遵从性和特性阻抗,准确地描述了输入阻抗,和所有三个参数都有生理意义,可以确定在活的有机体内。
合规与动脉壁弹性和容器大小(即。半径和壁厚);弹性动脉合规和动脉硬化有一个大一个小。动脉动脉树的合规允许扩大被动地在收缩和舒张时反冲。这有两个重要的影响。1)兼容的动脉能够存储喷射血液体积收缩和释放这卷在舒张导致常数外周血流在整个心动周期。2)兼容的动脉潮湿/缓冲压力,压力的变化在心室肺动脉小于。换句话说,在舒张肺动脉压力的减少远远低于在右心室。
压力的减少心脏舒张期取决于PVR和遵从性。通过外围大型PVR意味着小型径流和一个小的压力减少。大合规意味着大存储容量也导致一个小压力降低舒张。这种综合效应可以由PVR和遵从性的产品,这个产品的单位时间(τ= R×C, s),因此,被称为动脉时间常数,因为PVR和遵从性取决于动脉树,而不是心。在现实中,这意味着我们可以描述衰减由所谓指数降低舒张压的rc时间τ(无花果1和[2])。
反抗性之间的关系和合规:他们的产品是恒定的
在肺动脉高血压(PAH)升高P̄巴勒斯坦权力机构结果从进步血管重塑、血管收缩和小肺动脉血栓形成(15- - - - - -17),因此从阻力增加。临床医生通常定义右心室(后)负载在PVR和经常使用这种方法作为主要或次要终点的临床研究[18- - - - - -21]。然而,这项措施只反映了non-pulsatile(稳定)组件的血液流动,并忽略了合规的重要贡献。合规即考虑动脉跳动的组件的负载,因此,遵从性(或刚度;合规的倒数)是一个重要因素导致收缩压和舒张压。反过来,收缩压决定收缩期心肌壁压力真正的后负荷。肺动脉脉压(PP;收缩-舒张压)约等于平均压力(PP的比例和平均压力∼1)和远比系统性动脉PP和平均压力的比值(0.40∼)(图3)。这个大强调的贡献比动脉合规的PP(收缩压)肺动脉系统。收缩压和PP在系统性高血压预后因素22,23),但这并不是明确的多环芳烃。一方面显示肺合规是死亡率的预后因素(24),但另一方面页没有独立预测死亡率(25]。
了解肺循环血液动力学的多环芳烃,研究已经在PVR和合规执行测量在健康受试者和病人26,27]。研究结果表明,在肺循环阻力和合规双曲线(成反比图4)[26- - - - - -28]。换句话说,产品,即。rc时间,肺循环是相同的在健康个体和PAH患者和慢性血栓栓塞肺动脉高压,甚至治疗后。PVR和遵从性的范围表1。我的研究ankhaaret al。(26)还表明,PVR和遵从性相结合描述RV后负荷分别比PVR或合规。
图4表明早期的PAH小PVR的增加伴随着合规相对较大的下降。然而,在晚期血管疾病进展时,PVR的增加将继续下降,但合规将是有限的血管壁刚度将达到一个最大值。
我们得出结论,早期肺血管床的变化的特点是一个小变化PVR合规,可以导致相当大的变化,因此,被检测到合规的变化比PVR的变化。
它已经表明,在给定的流,动脉阻力和遵从性是主要的动脉参数确定页(29日]。rc时间的影响和心率(HR,等于1 /心脏,T)页所示图2。较低的人力资源(从而延长心脏期)增加PP和较短的rc时间也增加PP。因为,在近似C = SV / PP R = P的意思是/ CO或P的意思是/ SV×人力资源,T / RC约等于PP / P的意思是。当人力资源并没有太大的区别,在恒定的RC, PP /平均压力的比率是0.4∼健康和高血压。
为什么阻力和合规的产品是常数
最近,PVR和遵从性测定单肺和肺栓子。它可以显示常数rc时间是一个肺的固有属性和栓子存在时保持不变。这意味着PVR和合规的逆关系适用于单个肺和肺的部分。从这个,如果一个肺部移除PVR将翻倍而合规将减少一半,和产品是相同的30.]。
有两个原因来解释产品的一致性的阻力和遵从性。首先是基于基本的动脉属性,因此,发生在肺循环和体循环动脉循环。血管阻力的增加将导致血管内压力增加,由于非线性弹性动脉(31日,32),动脉压力升高将导致硬,从而减少合规(33- - - - - -38]。第二个机制是基于解剖学的肺动脉系统。它已被证明在一起共同肺动脉、左和右动脉近端贡献只有15 - 20%总动脉合规,这表明动脉合规是分布在整个肺动脉床(30.]。如果我们假设以下估计就清楚重要的周边动脉合规的贡献:小动脉总数的2毫米的长度和直径8μm∼4×109(39,40]。一个这样的小动脉的合规∼0.5×10−9毫升·毫米汞柱−1。因此,总在外围合规是4×109×0.5×10−9= 2毫升·毫米汞柱−1。因为整个肺动脉系统合规∼4毫升·毫米汞柱−1(表1),一个大型动脉合规位于边缘的一部分。这估计是符合出版物显示,相当大比例的早些时候肺动脉合规是远端动脉近端大30.,40- - - - - -46]。因此,栓子(大)周边动脉失去意义的一部分,他们的合规丢失导致合规总数的减少,和血管阻力增加的损失。
与合规的分布在肺循环,体循环的小细动脉∼10倍的数量,与阻力小10倍和合规10倍。因此,在体循环阻力主要是位于远端小动脉和小动脉,和遵从性主要是位于主动脉(7,12,47]。主要在老年高血压、主动脉的刚度是影响这意味着总动脉合规仅略有下降但阻力的影响。这就解释了rc时间的变化当系统性动脉负载的增加在老年高血压。
我们得出结论,在肺循环,动脉合规是分布在整个动脉树。这意味着整个肺的阻塞或叶段不仅增加阻力,而且减少合规。
后果的持续阻力和遵从性的产物
收缩压和舒张压的比例关系P̄巴勒斯坦权力机构
我们曾认为,与一个常数rc时间和人力资源页的比率和平均压力保持不变。以来平均压力也取决于收缩压和舒张压,我们可以推出,收缩压和舒张压之间应该存在一个比例关系肺动脉压力和平均压力。这些比例关系的确仍在广泛的健康个体的肺动脉压力和多环芳烃(图5)[48,49]。因此,我们建议这些比例关系反映了双曲PVR和动脉合规之间的关系。
之间的线性关系P̄巴勒斯坦权力机构收缩期和舒张肺动脉压力意味着P̄巴勒斯坦权力机构是一个测量收缩期肺动脉压力和可以计算:P̄巴勒斯坦权力机构= 0.61×收缩期肺动脉压力+ 2毫米汞柱(50]。测量的优势P̄巴勒斯坦权力机构这种压力是影响导管的文物比收缩压。比例也意味着估计收缩期肺动脉压力,心脏超声心动图可以提供的一个很好的措施P̄巴勒斯坦权力机构。然而,获得更多肺血液动力学的数据,详细的压力波的形状,对心脏诊断PAH catheterisation仍然是必不可少的。
收缩压和舒张压之间的比例关系与平均压力(图5)意味着PP与平均压力的比例。因此,我们假设意味着,收缩压和舒张压和页都有一个类似的预后价值。
振荡功率和总功率的比值是恒定的
能源使用的心脏推动血液的动脉循环称为外部液压动力,是由两个部分组成的。意思是液压动力的能量用于生产净平均流量的乘积P̄巴勒斯坦权力机构和平均流量。能源生产中使用的流量和压力脉动的组件的振荡(或脉动的)液压动力(51,52]。振动力量可以被认为是有用的,因为它是不净血液运输有关。自振荡流和肺动脉的压力脉动是相当大的,和PP约等于平均压力振荡功率也是相当大的。人们已经发现,振动力量∼23%的总功率和平均功率+振动发电总功率是23 /(100−23)= 23/77或∼平均功率的30%),而这部分在健康受试者保持不变,与多环芳烃(科目53]。这个常数分数比例的结果的压力,(平均超过收缩压),因此,也遵循从RC的恒常性。因此,血管舒张通过减少压力和,因此,输出功率,减少振动组件具有相同比例的平均功率。
我们得出这样的结论:rc时间常数动脉系统导致收缩压和舒张压之间的比例P̄巴勒斯坦权力机构,此外,就是振荡功率的原因仍然是一个常数的总功率在健康和疾病。
比较肺循环和体循环
系统性动脉系统的主要区别,几乎所有合规是中央,肺动脉系统,后者有一个合规更均匀分布在整个动脉系统。因此,这种解剖差异,遵从性和抗肺动脉树息息相关,结果在一个恒定的RC产品。反之亦然合规的解剖分离(中央)和阻力(外围)在系统性动脉树结果不恒定RC产品(表1)。
这有以下后果。1)肺动脉压力的比例(图5),没有系统性动脉压力的比例关系。2)PP在主动脉平均系统性压力的40%与页的100%P̄巴勒斯坦权力机构(图3)。3)系统性高血压相比相对较小的范围在压力非常大范围的压力在肺动脉高压(图6)。即使如此,合规和阻力的变化更大的肺系统比系统系统。例如,在(老年)系统性高血压、阻力增加只有∼20%而合规可以减少三倍(表1)。相比之下,在肺动脉高压电阻可以增加18倍和遵从性可以减少20倍(表1)。4)振荡功率分数(平均功率振荡的比率)的左心室∼10 - 13%,只能是增加系统性高血压(52,54]。振荡肺血管床中扮演更重要的角色,因此,RV振荡功率比例要大得多(23 - 33%)(36,55比其系统性。然而,与系统性高血压振荡功率部分保持不变在肺动脉高压(53]。
结论
解剖差异肺循环和体循环动脉系统的差异的主要原因是服从的分布。合规的肺动脉系统是分布在整个动脉系统和站在RC时间的恒常性的基础。这个分布取决于外围血管的数量,这是肺系统∼8 - 10倍的系统树。在系统性动脉树合规主要位于主动脉(合规thoracic-abdominal主动脉)总额的80%。
常数的rc时间肺动脉收缩压和舒张压床导致比例与平均压力,反过来,在振荡的常数比率和平均功率。
脚注
出处
出版的同行评议的这篇文章是由辉瑞公司,有限公司(117年主要赞助商,欧洲呼吸审查问题)。
感兴趣的语句
n Saouti和a . Vonk-Noordegraaf支持荷兰科学研究组织(海牙,荷兰),Mozaiek格兰特(项目号017.003.019)和Vidi格兰特(项目编号917.96.306),分别。
- 收到了2010年2月28日。
- 接受2010年4月4日。
- ©2010人队