血管擴(kuò)張劑作為心力衰竭治療中一種重要的手段起始于70的代初期。它的使用、發(fā)展與心力衰竭的血液動力學(xué)改變的深入認(rèn)識有著密切的關(guān)系,尤其自1970年Swan-Ganz氣囊漂浮導(dǎo)管技術(shù)應(yīng)用于臨床之后,為心力衰竭和其他危重病人的血液動力學(xué)監(jiān)測,提供了重要的參考依據(jù),從而為心力衰竭的治療開辟了新的途徑,也為血管擴(kuò)張劑的使用奠定了理論基礎(chǔ)。
一、血液動力學(xué)基礎(chǔ)
在心力衰竭發(fā)生中,左心室功能減退占十分重要的地位,因此僅憑測定中心靜脈壓力(實(shí)際上多數(shù)測定的僅系外周靜脈壓力)往往不能真實(shí)反映左心室情況。實(shí)踐證明,中心靜脈壓的壓力值常受下述四個(gè)因素的影響,即中心靜脈的容量和流量,心臟充盈時(shí)右心室的擴(kuò)張性和收縮性,中心靜脈的舒縮活動以及胸腔內(nèi)壓。為此,單憑中心靜脈壓的測定,可能導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。對于心力衰竭,最理想的是直接測定左心室功能,但是在技術(shù)上存在一定的難度,不宜普遍推廣使用。Swan-Ganz氣囊漂浮導(dǎo)管可通過測定肺毛細(xì)血管楔壓(PCWP),間接了解左心房和左心室舒張末壓(LVDEP)或左心室充盈壓(LVFP),同時(shí)根據(jù)心排血量(CO)以及其他測得的數(shù)據(jù),可比較全面、準(zhǔn)確地反映心力衰竭時(shí),心臟及血管的病理、生理改變。
(一)Swan-Ganz導(dǎo)管 氣囊漂浮導(dǎo)管是由不透X線的聚氯乙烯制成,管腔分成四部分,其中一腔通導(dǎo)管頂端,用來測量肺動脈壓力及肺毛細(xì)血管楔壓(氣囊充氣嵌入時(shí))。另一腔在管側(cè)開口,距管端30cm,當(dāng)導(dǎo)管頂端孔位于肺動脈時(shí),此口多在右心房內(nèi),故可同時(shí)記錄肺動脈及右心房壓力,并可從此孔注入冰水以測量心排血量。第三腔與管的乳膠小氣囊相通,可充氣1.5ml左右,借此氣囊漂浮于血液中,使導(dǎo)管前端隨血流進(jìn)入肺動脈。第四腔是實(shí)心部分,與距導(dǎo)管頂端4cm的側(cè)孔內(nèi)所嵌入的微小熱敏電阻相連,用來測定肺動脈血溫。熱敏電阻導(dǎo)管自管尾引出連接于心排血量計(jì)算機(jī),自近端孔注射4℃以下生理鹽水或5%葡萄糖液進(jìn)入右心房,液體隨血流進(jìn)入肺動脈,使肺動脈內(nèi)血液發(fā)生溫度變化,即可在心排血量計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出讀數(shù)。Thompson指出,Swan-Ganz導(dǎo)管與通常中心靜脈壓導(dǎo)管比較,其優(yōu)越性在于以下四點(diǎn):①可以測定肺動脈舒張壓和肺毛細(xì)血管楔壓,再據(jù)以估計(jì)左心室充盈壓;②連續(xù)監(jiān)測肺動脈收縮壓和平均壓,可以反映由于缺氧、肺水腫、肺栓塞和肺功能不全等所引起的肺血管阻力(PVR)的變化;③可以采取混合靜脈血,測定動靜脈血氧含量差,測定心輸出量(Fick法)和測定動靜脈血混合情況(Qs/QT);④可用熱稀釋法測定心輸出量。
(二)插入漂浮導(dǎo)管所得心腔壓力 漂浮導(dǎo)管的插入可于病人床旁在無X線透視下進(jìn)行,或依據(jù)心腔不同部位產(chǎn)生的壓力曲線來判斷導(dǎo)管所在部位。
1.右心房壓力曲線 竇性心律時(shí),右心房壓力曲線(圖79-1),包括正波,即a、c及v。a波出現(xiàn)于心電圖的P及R波之間,c波在a波的下波;v波與心電圖的T波一致。在無三尖瓣返流的情況下,右心房的a波高度應(yīng)較v波為高,且與右心室的終末舒張壓相似。
2.右心室圖形 漂浮導(dǎo)管自右心房經(jīng)三尖瓣進(jìn)入右心室,即出現(xiàn)典型的心室壓力曲線(圖79-1)。右心室壓力圖形呈圓錐形,當(dāng)心室收縮時(shí),曲線形成高峰,即在心電圖顯示R波后數(shù)毫秒時(shí)壓力開始上升,至T波出現(xiàn)后達(dá)到最低點(diǎn),且早期舒張壓較舒張終末壓為低,此與右心房壓力表現(xiàn)類似。
圖79-1 漂浮導(dǎo)管測得右側(cè)心房、心室、肺動脈及肺毛細(xì)血管楔壓
3.肺動脈壓 肺動脈壓力曲線近似于三角形,在其降支上有一重搏切跡(圖79-1),以此為標(biāo)記,可協(xié)助辨認(rèn)。降支相當(dāng)于肺動脈瓣的關(guān)閉,早期舒張壓多較舒張末壓為高。
4.肺毛細(xì)血管楔壓 肺毛細(xì)血管楔壓外形與右心房壓很相近,其壓力平均高度低于肺動脈平均高度,但其低壓經(jīng)常高于右心房。當(dāng)氣球排氣后,壓力曲線明顯升高即顯示肺動脈的壓力曲線搏動。
(三)心腔各部壓力的意義 過漂浮導(dǎo)管的測定,可以得到右心房、右心室、肺動脈(收縮壓、舒張壓及平均壓)、肺毛細(xì)血管楔壓(表79-1)。其意義如下。
1.右心房壓 ①反映靜脈血容量和靜脈血管床的張力;②右心室充盈和排空情況以及右心室舒張期的順應(yīng)性。當(dāng)右心室衰竭或右心室功能受損、導(dǎo)致肺動脈高壓,右心室舒張壓升高或出現(xiàn)三尖瓣嚴(yán)重病變時(shí),均可引起右心房壓力增高。
2.肺動脈收縮壓和舒張壓 ①代表右心室收縮產(chǎn)生的收縮期壓力;②反映肺小動脈和肺毛細(xì)血管床的流量或梗阻情況。在肺血管無梗阻時(shí),肺動脈舒張壓近似于平均肺毛細(xì)血管楔壓。若肺動脈舒張壓大于楔壓0.8kPa(6mmHg)以上,表明肺部有阻塞性病變存在,如大面積的肺梗死、肺部慢性阻塞性疾患、肺纖維化或其他原因。
3.肺毛細(xì)血管楔壓 ①反映肺部的循環(huán)狀態(tài)。在通常的呼吸和循環(huán)下,肺毛細(xì)血管楔壓基本上與肺靜脈壓力一致,能正確反映肺循環(huán)的擴(kuò)張或充血壓力。充血壓力是肺充血和肺水腫的主要決定因素之一。②肺毛細(xì)血管楔壓的正確和連續(xù)觀測是判斷肺充血及其程度較有價(jià)值的指標(biāo)。③肺毛細(xì)血管楔壓與左心房平均壓密切相關(guān),一般不高于后者0.13-0.27kPa(1~2mmHg)。這是因?yàn)樽蠓颗c肺動脈肺之間無瓣膜存在,Swan-Ganz導(dǎo)管氣囊充氣后就會阻止近端血流,這時(shí)測得壓力系左房返回壓力。如無二尖瓣瓣膜病變,左心房平均壓又與左心室舒張充盈壓相關(guān),后者則是左心室功能的重要因素。總之,如無肺血管阻力升高,且無左室功能異常,則肺動脈舒張終末壓就與肺毛細(xì)血管楔壓、平均左心房壓以及左室舒張終末壓的值非常相近。一旦Swan-Ganz導(dǎo)管氣囊破裂,就可以應(yīng)用肺動脈舒張終末壓作為肺毛細(xì)血管楔壓的近似值(表79-1)。
表79-1 心腔內(nèi)各部的壓力正常值
部位 | 正常值kPa(mmHg) | |
平 均 值 | 范 圍 | |
右心房 右心室 肺動脈(收縮壓/舒張壓) 平均肺動脈壓 肺毛細(xì)血管楔壓 | 0.67(5) 3.33/0.67(25/5) 3.07/1.20(23/9) 2.0(15) 1.33(10) | 0.13~1.33(1~10) 2.0~4.0/0~1.07(15~30/0~8) 2.0~4.0/0.67~2.0(15~30/5~15) 1.33~2.67(10~20) 0.67~2.0(5~15) |
4.熱稀釋法測定心排血量心排血量是指心臟每分鐘泵出的血量。本法測定心排血量的誤差約4%,并無需采血,故優(yōu)于其他方法。可用于對心血管藥物,機(jī)械輔助循環(huán)、人工輔助呼吸的效應(yīng)評價(jià),與肺毛細(xì)血管楔壓兩項(xiàng)指標(biāo)在Frank-Starling心室功能曲線上定位,可連續(xù)觀察病程中或治療后的心室功能改變(圖79-2)。為了更準(zhǔn)確起見,免受身材大小的影響,臨床上多采用心臟指數(shù)(CT)來估價(jià)心臟的泵功能。心臟指數(shù)=心排血量/體表面積。正常心臟指數(shù)是2.8~3.2L/(min·m2),指數(shù)在2.0~2.2L/(min·m2 )以下,臨床將出現(xiàn)心功能低下,若心臟指數(shù)達(dá)1.8~2.0,則可出現(xiàn)休克。臨床常采用肺毛細(xì)血管楔壓與心臟指數(shù)的相關(guān)圖(圖79-3),做為病情評價(jià)和治療依據(jù)。若測得的血液動力學(xué)數(shù)據(jù)處在Ⅱ、Ⅳ項(xiàng)限內(nèi),表明肺毛細(xì)血管擴(kuò)張劑及心肌正性收縮藥物;若處在Ⅲ項(xiàng)限內(nèi),提示體內(nèi)血容量不足,不宜首先選用血管擴(kuò)張劑,而應(yīng)快速擴(kuò)容(包括采用膠體溶液)。
圖79-2 心功能曲線
圖79-3 肺毛細(xì)血管楔壓與心臟指數(shù)的相關(guān)圖
通過上述測得的多項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還可進(jìn)一步對整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)(包括外周血管阻力和肺血管阻力)狀態(tài)進(jìn)行推論,常用的計(jì)算公式如表79-2。
表79-2 循環(huán)系統(tǒng)各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算
公式 | 單位 | 正常值 |
SV-co/HR×100 | ml/beat | 60~90 |
SI=SV/BSA | ml/(beat.m2) | 40~60 |
LVSWI=1.36( -PCWR)/100×SI | (g.m)/m2 | 45~60 |
RVSWI=1.36 -PCWR)/100×SI | (g.m)/m2 | 5~10 |
TPR= -CVP/CO×80 | (N.s)/cm-5 | (900~1500)×10-5 |
PVR= -PCWP/CO×80 | (N.s)/cm-5 | (50~150)×10-5 |
注:SV:每搏容量;CO:心排血量;HR:心率;SI:每搏指數(shù);BSA:體表面積;LVSWI:左心室每搏工作指數(shù);RVSWI:右心室每搏工作指數(shù);MAP:平均動脈壓;PCWP:肺毛細(xì)血管楔壓;CVP:中心靜脈壓(即右心房平均壓);TPR:周圍血管阻力;PVR:肺血管阻力;PAP:肺動脈平均壓。
二、心力衰竭的血液動力學(xué)變化
心臟疾患由于各種病因和誘因,最終可導(dǎo)致心力衰竭的發(fā)生。常見的病因包括心肌梗死、心肌炎、心肌病、風(fēng)濕性瓣膜病變、先天性心臟病,以及其他各種心臟疾患。常見的誘因有感染,尤其是上呼吸道感染。此外,還見于心臟負(fù)荷增加以及心律失常等。充血性心力衰竭完整、確切的定義至今尚無精確的描述,但其最基本的病理改變是心室肌收縮功能減退,主要特征則是心臟不能泵出足夠量的血液以滿足周圍組織代謝需要。對于心力衰竭的治療需要全面和有計(jì)劃地進(jìn)行。其中主要概括為四個(gè)方面:①對能夠加重心力衰竭的非心血管因素,如貧血、敗血癥、肺栓塞和甲狀腺功能亢進(jìn)等應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)和糾正;②尋找并糾正導(dǎo)致心力衰竭的原因;③對下述可引起或加重心功能不全的因素加以治療,如心動過速、心律失常、高血壓、心室間隔缺損、動靜脈瘺、瓣膜病變(主動脈瓣和二尖瓣返流);④需要了解,也是本文所要強(qiáng)調(diào)的部分,即心力衰竭發(fā)展過程中所產(chǎn)生的代償機(jī)制,以及這些代償機(jī)制反過來又如何進(jìn)一步加重心力衰竭的重要意義。一旦代償機(jī)制發(fā)展成“自我危害”(self-defeating)則阻斷代償過程即可達(dá)到改善心血管功能的目的。
如前所述,心力衰竭的中心問題是左心室功能不全,其主要表現(xiàn)是心室每搏輸出量降低。心力衰竭時(shí)的代償機(jī)制是設(shè)法維持周圍灌注壓和心室每搏輸出量。心力衰竭發(fā)生后,在循環(huán)代償機(jī)制方面,交感神經(jīng)系統(tǒng)起著關(guān)鍵性作用。雖然心力衰竭時(shí)心肌內(nèi)兒茶酚胺貯存減少,而循環(huán)血液中兒茶酚胺則顯著增高,此種改變可對左心室收縮提供變力性支持作用。隨著兒茶酚胺濃度的增加,可使心率增加,因此每分鐘總的血流量增加。心力衰竭時(shí)所出現(xiàn)的心動過速部分與中樞反射性副交感活動降低有關(guān)外,交感神經(jīng)張力增加是主要的外周因素。當(dāng)出現(xiàn)心輸出量降低時(shí),外周動脈發(fā)生收縮,可協(xié)助維持中jfsoft.net.cn/shouyi/央主動脈內(nèi)壓力;靜脈收縮,則對增加靜脈回流有輔助作用。心室每搏輸出量降低,腎臟血流量亦隨之降低,從而影響腎功能,結(jié)果刺激腎素分泌,進(jìn)一步使血管緊張素Ⅱ增加,而血管緊張素Ⅱ具有強(qiáng)效的血管收縮作用。腎素產(chǎn)生增加的同時(shí)還伴隨醛固酮分泌增加,可引起鹽和水潴留,這些因素連同交感神經(jīng)對腎血管的收縮作用均可促使血容量得到擴(kuò)充,而造成左心室充盈壓和容量增加,通過Frank-Starling機(jī)制使心室每搏輸出量www.med126.com重新恢復(fù)到正常。心力衰竭,由于左心室功能不全,通過心肌纖維延長,心室擴(kuò)張,達(dá)到提供有效循環(huán)的目的,其原理如前述是因心室舒張末期容量或前負(fù)荷增加引起心肌收縮張力和心室每搏輸出量的增加。但是心室擴(kuò)張或前負(fù)荷的增加最終會造成不利的結(jié)局。這是因?yàn)閺哪軐W(xué)的角度而論,影響心肌需氧量的三個(gè)因素為心率、心室壁張力和心臟收縮力。上述血液動力學(xué)的改變,不僅會導(dǎo)致肺充血,同時(shí)可因心肌壁張力增加和心室總需氧量增加而進(jìn)一步損害心臟功能。如因冠心病導(dǎo)致的泵衰竭,由于交感神經(jīng)張力增高,周圍血管收縮,引起血管阻抗和心臟后負(fù)荷增加,促使氧耗量增加,導(dǎo)致心肌進(jìn)一步缺氧和加重泵功能衰竭。此外,在心力衰竭時(shí),主要矛盾是心排血量的下降,已知影響心排血量的四個(gè)決定因素是:①心率、②心肌收縮力、③心室舒張期容量(即前負(fù)荷)、④心室射血張力(即后負(fù)荷),此因素決定于心室收縮壓及心室半徑的乘積,影響心室收縮壓的因素包含主動脈中血流的阻抗,此又取決于大動脈的順應(yīng)性、血管阻力及血液粘度和內(nèi)容。在調(diào)節(jié)阻抗的諸因素中,最重要且最易受血管擴(kuò)張劑影響的是體循環(huán)中小動脈的張力或阻力。