Постнагрузка — это давление, которое должно преодолеть сердце, чтобы выбросить кровь во время систолы (сокращения желудочков). Постнагрузка пропорциональна среднему артериальному давлению. [1] По мере увеличения давления в аорте и легочных артериях постнагрузка увеличивается на левый и правый желудочки соответственно. Постнагрузка изменяется, чтобы приспособиться к постоянно меняющимся требованиям сердечно-сосудистой системы животного . [1] Постнагрузка пропорциональна среднему систолическому артериальному давлению и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Постнагрузка является детерминантом сердечного выброса . [1] Сердечный выброс является произведением ударного объема и частоты сердечных сокращений . [2] Постнагрузка является детерминантом ударного объема (в дополнение к преднагрузке и силе сокращения миокарда ). [1]
Согласно закону Лапласа , напряжение мышечных волокон в стенке сердца равно давлению внутри желудочка, умноженному на объем внутри желудочка, деленный на толщину стенки (это соотношение является другим фактором в установке постнагрузки). Поэтому, при сравнении нормального сердца с сердцем с расширенным левым желудочком, если аортальное давление одинаково в обоих сердцах, расширенное сердце должно создать большее напряжение, чтобы преодолеть то же аортальное давление для выброса крови, поскольку оно имеет больший внутренний радиус и объем. Таким образом, расширенное сердце имеет большую общую нагрузку (напряжение) на миоциты, т. е. имеет более высокую постнагрузку. Это также верно при эксцентрической гипертрофии, являющейся следствием высокоинтенсивных аэробных тренировок. И наоборот, концентрически гипертрофированный левый желудочек может иметь более низкую постнагрузку для данного аортального давления. Когда сократимость нарушается и желудочек расширяется, постнагрузка возрастает и ограничивает выброс. Это может запустить порочный круг, в котором сердечный выброс снижается, а потребность в кислороде увеличивается. [3]
Постнагрузку также можно описать как давление, которое камеры сердца должны создавать, чтобы выбросить кровь из сердца, и это является следствием аортального давления (для левого желудочка) и легочного давления или давления легочной артерии (для правого желудочка). Давление в желудочках должно быть больше, чем системное и легочное давление, чтобы открыть аортальный и легочный клапаны , соответственно. По мере увеличения постнагрузки сердечный выброс уменьшается. Кардиовизуализация является несколько ограниченным методом определения постнагрузки, поскольку она зависит от интерпретации объемных данных. [ необходима цитата ]
Количественно постнагрузку можно рассчитать, определив напряжение стенки левого желудочка, используя уравнение Юнга-Лапласа : [ необходима ссылка ]
где
КДД — конечно-диастолическое давление в левом желудочке, которое обычно приблизительно определяется путем измерения давления заклинивания легочной артерии ,
EDR — это конечно-диастолический радиус в средней точке левого желудочка, а
h — средняя толщина стенки левого желудочка. Радиус и средняя толщина левого желудочка могут быть измерены с помощью эхокардиографии .
Патологические процессы , включающие такие показатели, как увеличение постнагрузки левого желудочка , включают повышенное артериальное давление и заболевание аортального клапана . [4]
Систолическая гипертензия (ГТН) (повышенное артериальное давление) увеличивает постнагрузку левого желудочка (ЛЖ), поскольку ЛЖ должен работать сильнее, чтобы выбросить кровь в аорту. Это происходит потому, что аортальный клапан не откроется, пока давление, создаваемое в левом желудочке, не станет выше повышенного артериального давления в аорте. [5]
Легочная гипертензия (ЛГ) — это повышенное кровяное давление в правом сердце, ведущее к легким. ЛГ указывает на региональное увеличение постнагрузки, приуроченное к правой стороне сердца, разделенной и изолированной от левого сердца межжелудочковой перегородкой . [ 6]
В процессе естественного старения аортальный стеноз часто увеличивает постнагрузку, поскольку левый желудочек должен преодолеть градиент давления, вызванный кальцинированным и стенозированным аортальным клапаном, в дополнение к кровяному давлению, необходимому для выброса крови в аорту . Например, если кровяное давление составляет 120/80, а стеноз аортального клапана создает трансклапанный градиент в 30 мм рт. ст ., левый желудочек должен создать давление в 110 мм рт. ст., чтобы открыть аортальный клапан и выбросить кровь в аорту. [7]
Из-за возросшей постнагрузки желудочек должен работать интенсивнее, чтобы достичь своей цели — выбросить кровь в аорту. Таким образом, в долгосрочной перспективе возросшая постнагрузка (из-за стеноза) приводит к гипертрофии левого желудочка, что объясняет возросшую требуемую работу, а также снижает напряжение стенки, поскольку толщина стенки и напряжение стенки обратно пропорциональны. [8]
Аортальная недостаточность (аортальная регургитация) увеличивает постнагрузку, поскольку часть крови, которая выбрасывается вперед, регургитирует обратно через больной аортальный клапан. Это приводит к повышению систолического артериального давления. Диастолическое артериальное давление в аорте падает из-за регургитации. Это увеличивает пульсовое давление. [9]
Митральная регургитация (МР) снижает постнагрузку. В желудочковой систоле при МР регургитирующая кровь течет назад/ретроградно вперед и назад через больной и протекающий митральный клапан . Оставшаяся кровь, загруженная в левый желудочек, затем оптимально выбрасывается через аортальный клапан. С дополнительным путем для потока крови через митральный клапан левый желудочек не должен работать так усердно, чтобы выбросить свою кровь, т. е. происходит снижение постнагрузки. [10] Постнагрузка во многом зависит от давления в аорте.
