В физиологии сердца преднагрузка — это степень растяжения саркомера , испытываемая клетками сердечной мышцы , называемыми кардиомиоцитами , в конце наполнения желудочка во время диастолы . [1] Преднагрузка напрямую связана с наполнением желудочков. По мере наполнения расслабленного желудочка во время диастолы его стенки растягиваются, а длина саркомеров увеличивается. Длину саркомера можно аппроксимировать объемом желудочка, поскольку каждая форма имеет сохраненное соотношение площади поверхности к объему . Это полезно с клинической точки зрения, поскольку измерение длины саркомера разрушительно для сердечной ткани. Чтобы рассмотреть саркомеры под микроскопом, необходимо вырезать кусок сердечной мышцы. В настоящее время невозможно напрямую измерить предварительную нагрузку в бьющемся сердце живого животного. Преднагрузка оценивается по конечно-диастолическому давлению желудочка и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) .
Конечно -диастолический объем , хотя и не совсем эквивалентен строгому определению преднагрузки , лучше подходит для клиники. Оценить объем здорового наполненного левого желудочка относительно просто , визуализируя двухмерное поперечное сечение с помощью УЗИ сердца . [2] Этот метод менее полезен для оценки преднагрузки правого желудочка, поскольку трудно рассчитать объем в асимметричной камере. [2] В случае учащенного сердцебиения может быть сложно уловить момент максимального наполнения в конце диастолы, что означает, что у детей или во время тахикардии может быть трудно измерить объем . [2]
Альтернативой оценке конечно-диастолического объема сердца является измерение конечно-диастолического давления . Это возможно, поскольку давление и объем связаны друг с другом согласно закону Бойля , который можно упростить до
Конечное диастолическое давление правого желудочка можно измерить непосредственно с помощью катетера Свана-Ганца . Для левого желудочка конечное диастолическое давление чаще всего оценивают путем измерения давления заклинивания в легочной артерии, которое примерно равно давлению в левом предсердии при здоровых легких. Когда сердце здоровое, диастолическое давление в левом предсердии и левом желудочке одинаково. Когда и сердце, и легкие здоровы, давление заклинивания в легких равно диастолическому давлению левого желудочка и может использоваться в качестве заменителя преднагрузки. [3] Давление заклинивания в легких будет переоценивать давление в левом желудочке у людей со стенозом митрального клапана , легочной гипертензией и другими заболеваниями сердца и легких. [4]
Оценка преднагрузки также может быть неточной при хронически расширенных желудочках , поскольку дополнительные новые саркомеры заставляют расслабленный желудочек казаться увеличенным.
На преднагрузку влияют венозное кровяное давление и скорость венозного возврата. На них влияют венозный тонус и объем циркулирующей крови.
Преднагрузка связана с конечным диастолическим объемом желудочка ; более высокий конечный диастолический объем подразумевает более высокую преднагрузку. Однако взаимосвязь непростая из-за ограничения термина «преднагрузка» отдельными миоцитами. Предварительную нагрузку по-прежнему можно приблизительно оценить с помощью недорогого эхокардиографического измерения конечного диастолического объема или КДО.
Преднагрузка увеличивается при физической нагрузке (незначительно), увеличивая объем крови (как при отеках , чрезмерном переливании крови (гипертрансфузии), полицитемии ) и нейроэндокринную активность (симпатический тонус).
Артериовенозная фистула может увеличить преднагрузку. [5]
На предварительную нагрузку также влияют два основных «насоса» корпуса:
