В физиологии сердца предварительная нагрузка — это величина растяжения саркомера , испытываемая клетками сердечной мышцы , называемыми кардиомиоцитами , в конце наполнения желудочка во время диастолы . [1] Предварительная нагрузка напрямую связана с наполнением желудочка. По мере того, как расслабленный желудочек заполняется во время диастолы, стенки растягиваются, а длина саркомеров увеличивается. Длина саркомера может быть приблизительно определена по объему желудочка, поскольку каждая форма имеет сохраняющееся отношение площади поверхности к объему . Это полезно в клинических условиях, поскольку измерение длины саркомера разрушительно для сердечной ткани. Для того чтобы рассмотреть саркомеры под микроскопом, требуется вырезать кусок сердечной мышцы. В настоящее время невозможно напрямую измерить предварительную нагрузку в бьющемся сердце живого животного. Предварительная нагрузка оценивается по конечному диастолическому давлению желудочка и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Хотя это не совсем эквивалентно строгому определению преднагрузки, конечно-диастолический объем лучше подходит для клиники. Сравнительно просто оценить объем здорового, заполненного левого желудочка , визуализируя двухмерное поперечное сечение с помощью ультразвукового исследования сердца . [2] Этот метод менее полезен для оценки преднагрузки правого желудочка, поскольку сложно рассчитать объем в асимметричной камере. [2] В случаях учащенного сердцебиения может быть сложно зафиксировать момент максимального наполнения в конце диастолы, что означает, что объем может быть трудно измерить у детей или во время тахикардии . [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 напрямую с помощью катетера Свана-Ганца . Для левого желудочка конечное диастолическое давление чаще всего оценивается путем измерения давления заклинивания легочной артерии , которое приблизительно равно давлению в левом предсердии, когда легкие здоровы. Когда сердце здорово, диастолическое давление в левом предсердии и левом желудочке одинаково. Когда и сердце, и легкие здоровы, давление заклинивания легочной артерии равно диастолическому давлению левого желудочка и может использоваться в качестве суррогата для преднагрузки. [3] Давление заклинивания легочной артерии будет переоценивать давление левого желудочка 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.
Предварительная нагрузка связана с желудочковым конечно-диастолическим объемом ; более высокий конечно-диастолический объем подразумевает более высокую предварительную нагрузку. Однако эта связь не является простой из-за ограничения термина предварительная нагрузка отдельными миоцитами. Предварительную нагрузку все еще можно приблизительно оценить с помощью недорогого эхокардиографического измерения конечно-диастолического объема или EDV.
Предварительная нагрузка увеличивается при физических нагрузках (незначительно), увеличении объема крови (например, при отеках , чрезмерном переливании крови (гипереливании), полицитемии ) и нейроэндокринной активности (симпатическом тонусе).
Артериовенозная фистула может увеличить преднагрузку. [5]
На предварительную нагрузку также влияют два основных «насоса» корпуса:
