20 cardiac output, venous return, and their regulation
- 1. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
- 2. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 20 心拍出量,静脈潅流,それらの調節
- 3. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 安静時,活動時の 心拍出量の正常値
- 4. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1)全身の基礎代謝量 2)個人の活動性 3)年齢 4)体格 ?若年男子 5.6L/min ?若年女子 4.9L/min 心拍出量に直接影響する因子
- 5. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?心拍出量は,体の表面積(body surface area,BSA)に比例することが,実験的に示さ れている. ?心係数=心拍出量/体表面積 ?体重70kg→体表面積1.7m2 心係数 3L/min/m2 心係数
- 6. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 年齢毎の心係数 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 年齢 心係数(L/min/m 2 ) ? 10歳までにCI 4L/min/m2以上まで 急上昇する. ? 80歳では,CI約2.4L /min/m2まで低下す る. ? 生涯,代謝活性により調 節を受けている. 加齢に よる,代謝活性の低下, 筋肉量減少を示してい る.
- 7. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 静脈還流による心拍出量調節 Frank-Starling機構
- 8. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?Fank-Starling law 1. 静脈還流量が増加 2. 心腔内の増加した血液量が,心腔壁を伸展 3. 壁の伸展の結果,収縮力が増加 4. 過剰に流入した血液を,体循環に拍出できる. 心臓に還流した血液を遅滞なく体循環に拍出する自 動調節機構. 静脈還流量が,心拍出量を決める
- 9. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?脈拍の増加 1. 右心室の壁内にある洞結節の伸展は,結節のリ ズムに直接作用して,10-15%程度心拍数を増 やす. 2. 右心房の伸展は,血管運動中枢に伝わり,交感神 経,副交感神経を介して心臓にシグナルが伝達さ れて脈拍が増加する(Bainbridge reflex). 静脈還流量が,心拍出量を決める
- 10. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量=静脈還流量 右心 左心 肺 能 心臓 内臓循環 腎臓 筋肉 (非活動時) 皮膚 その他 心拍出量 (大動脈) 静脈還流 (大静脈)
- 11. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 労作が心拍出量,酸素消費量に及ぼす影響 酸素消費量 心係数 心拍出量 心拍出量と 心係数 酸素 消費量 労作時の仕事出力量 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973.
- 12. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 末梢血管抵抗の?期的変化と心拍出量 全末梢血管抵抗 (正常に対する%) 動脈圧ないし心拍出量 (% 正常に対する) 甲状腺機能低下 両側上下肢切断 正常 甲状腺機能亢進 AV シャント BeriBeri 貧血 ? ?期間の心拍出量の変 化は,動脈圧が変わらな い場合,体血管抵抗と 相互的行われる. ? 体血管的抵抗が正常の 場合は,心拍出量も正 常. ? 体血管抵抗が増加する と,心拍出量が減少する. ? 体血管抵抗が低下する 場合は,心拍出量が増 加.
- 13. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心のポンプ効率と心拍出量 高効率 低効率 正常 右房圧 (mmHg ) 心拍出量 (L/min) Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. ? 正常曲線のプラトーレベルは 13L/minで,正常値約 5L/minの2.5倍.
- 14. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心のポンプ効率と心拍出量 高効率 低効率 正常 右房圧 (mmHg ) 心拍出量 (L/min) Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. ? 高効率曲線:交感神経刺激 と副交感神経抑制 1. 若年者なら72/分から 180~200/分程度ま で脈拍増加 2. 正常の2倍まで収縮力 増強 ? 正常のプラトーレベルの倍 (25L/min)まで増量可能.
- 15. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心のポンプ効率と心拍出量 高効率 低効率 正常 右房圧 (mmHg ) 心拍出量 (L/min) Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. ? 高効率曲線:心筋肥大によ るポンプ効率増強.?期間の, 過剰にならない程度の仕事 負荷(マラソンランナーの心筋 は50-70%増加してプラトー レベルを60-100%高める). ? 神経刺激と肥大の合併か ら,30-40L/minと通常の 人の2.5倍まで増加可能.
- 16. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心のポンプ効率と心拍出量 高効率 低効率 正常 右房圧 (mmHg ) 心拍出量 (L/min) Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. ? 低効率曲線: ? 高血圧 ? 神経刺激の抑制 ? リズム,脈拍数の異常 ? 冠動脈閉塞 ? 弁膜疾患 ? 先天性心疾患 ? 心筋炎 ? 心低酸素
- 17. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 自律神経系による血圧コントロール 神経系の制御あり 神経系の制御なし 心拍出量 (L/分) 動脈圧 (mmHg) 分 Dinitrophenol (代謝を4倍に促進) ×4 ×1.6 ×0.5
- 18. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?労作時には,筋の細動脈が弛緩して,酸素その 他の栄養補給を増す. 1. 結果として,TPRが減少,血圧低下に至るはずが, 2. 筋に運動のシグナルを送ると同時に,自律神経中 枢に循環活性を刺激するシグナルが送られ,大静 脈の収縮,脈拍増加,心収縮力増強がおこる. 3. 2の作用により,血圧を正常以上に上げ,収縮して いる筋にさらなる血流をもたらす. 4. 心拍出量が,30-100%増加. 労作時の血圧上昇における神経系の影響
- 19. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 異なる病態における心拍出量 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 心原性ショック(7) 不安感(21) 肺疾患(29) 軽いショック(4) 動静脈シャント(33) 甲状腺機能亢進(29) 貧血(75) 対照(若年成人)(308) Paget病(9) 妊娠(46) Beriberi(5) 心筋梗塞(22) 軽度の弁膜疾患(31) 高血圧症(47) 外傷性ショック(4) 重篤な弁膜症(29) 対照(若年成人) 平均45歳の成人 心拍出量 (対照の%) 心係数 (L/min/m 2 )
- 20. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?Vitamin thiamine (Vitamin B1)不足 ?細胞内の栄養素利用低下,局所の組織血流量制 御機構の低下から著明な末梢血管拡張がおこる. ?末梢血管抵抗は,正常の1/2まで低下することも. ?結果として,静脈還流,心拍出量が正常の倍に増加. Beriberi病(訳注,脚気)
- 21. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?大きな動静脈のシャントにより,大量の血液が 動脈から静脈に流入し,末梢血管抵抗が低下. ?静脈還流量増加,心拍出量増加 動静脈瘻(シャント)
- 22. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?体の殆どの組織の代謝が,大きく亢進. ?酸素消費量増加 ?組織から,血管拡張性産物が放出. ?体血管抵抗が,著明に低下 ?静脈還流,心拍出量が,正常より40-80%増加 甲状腺機能亢進
- 23. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?赤血球濃度の低下から,血液の粘性低下 ?組織へ,酸素供給量が減少 ?局所の血管拡張→心拍出量増加 貧血
- 24. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 冠動脈血流低下,心筋梗塞 2. 重症弁膜疾患 3. 心筋炎 4. 心タンポナーデ 5. 心筋代謝障害 心原性心拍出量低下
- 25. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 循環血液量減少 ?非心原性の心拍出量低下の原因で最多. 2. 急性静脈拡張 ? 多くは,交感神経系が突然活性を失った場合. ? 急激な交感神経系の活性消失による失神. 末梢静 脈の拡張により,静脈還流が減少. 3. 大きな静脈の閉塞 4. 骨格筋量の減少 ? 加齢,運動不足による筋量減少から,酸素消費量 減少,筋への血流量から,心拍出量減少. 静脈還流減少による心拍出量低下
- 26. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 5. 組織の代謝率低下. ??期の臥床などにより,組織の酸素需要,栄養需要 が低下し,組織への血流量が減少し,結果的に心 拍出量が減少. ?甲状腺機能低下 静脈還流減少による心拍出量低下
- 27. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心臓の周囲の圧と心拍出量曲線 心拍出量(L/min) 右房圧(mmHg) ? 心臓周囲(胸腔内圧)が,-4から-2mmHgへ上昇すると,心臓の充満には,右房圧 が2mmHg余分に必要になる.
- 28. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心臓の周囲の圧と心拍出量曲線 心拍出量(L/min) 右房圧(mmHg) ? 心臓周囲(胸腔内圧)が,-4から+2mmHgへ上昇すると,心臓の充満には,右房 圧が+6mmHg余分に必要になる.
- 29. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 呼吸による,周期的胸腔内圧変動. ? 正常では±約2mmHg ?激しい呼吸では±50mmHgにまで 2. 陰圧に抗した呼吸 ? 曲線を,左方向に偏移. ? 右房圧が,より陰圧に偏移. 3. 陽圧呼吸 ? 曲線を,右に偏移 心臓周囲の圧を変化させて, 心拍出量曲線をシフトさせる要素
- 30. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 4. 開胸 ?胸腔内圧を0mmHgまで上昇. ?心拍出量曲線を,4mmHg右に偏移 5. 心タンポナーデ ? 心周囲の心嚢腔に大量の液体が貯留し,心周囲 圧が上昇. ? 曲線を,右に偏移. 心臓周囲の圧を変化させて, 心拍出量曲線をシフトさせる要素
- 31. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心臓の周囲の圧と心拍出量曲線 心拍出量(L/min) 右房圧(mmHg) ? タンポナーデの場合は,心拍出量が多いほど充満量が多くなるため,圧が上昇しやす くなり,曲線は上の部分ほど右に偏移している.
- 32. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ポンプ効率と胸腔内圧の影響 高効率心臓ポンプ+ 高い胸腔内圧 低効率心臓ポンプ+ 低い胸腔内圧 正常 右房圧 (mmHg) 心拍出量 (L/min) Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973.
- 33. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 右房圧. ?血液が,静脈から右房に流入する際の流れに抗す る圧. 2. 体循環の充填度(平均体充満圧). ? 血液を,心臓に向かわせる力. ? 血液の流れを止めた際の,体循環のすべて場所の 圧. 3. 抵抗 ? 末梢血管と右心房との間の血流に対する抵抗 静脈還流に影響する因子
- 34. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 正常静脈還流曲線 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) プラトー 移行帯 平均 全身 充満圧 ? 心臓の拍出能力が低下し,右房圧が上昇すると,血液が右心房へ還流しにくくな る. ? 全ての神経的循環反射が阻止されている場合,右房圧が約+7mmHgまで上 昇すると,静脈還流量はゼロになる.
- 35. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 正常静脈還流曲線 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) プラトー 移行帯 平均 全身 充満圧 ? 右房圧のわずかな上昇で,後ろ向きの圧上昇から,血液が心臓に 還流するのではなく,体循環で堰き止められるため,静脈還流の劇 的な減少をひきおこす.
- 36. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 平均体充填圧 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) プラトー 移行帯 平均 体 充満圧 ? 右房圧が上昇し,静脈還流が無くなると,心拍出量もゼロになる. ? 7mmHgの圧で,全ての流れが停止. ? 平均体充満圧 mean systemic filling pressure
- 37. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 静脈還流曲線のプラトー 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) プラトー 移行帯 平均 体 充満圧 ? 右房圧がゼロ以下になると,静脈還流量の上昇は止み,約-2mmHgから,プラ トーに達する. ? 右房圧の陰圧度が,それ以上に増してもプラトーレベルは不変. ? プラトーは,胸腔へ入る静脈の虚脱を意味する.
- 38. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 循環血液量と平均充満圧 強い交感神経刺激 正常な循環系 完全な交感神経 抑制 正常血液量 循環血液量 (mL) 平均循環充満圧 (mmHg) ? 赤線が,平均循環充 満圧にたいるす循環 血液量の正常な影響 をしめす. ? 血液量約4000mLで, 平均循環充満圧がほ ぼゼロ. ? 血液量5000mLで 充満圧は,正常値の 7mmHgとなる. ? より多い血液量で,充 満圧は直線的に上昇.
- 39. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 循環血液量と平均充満圧 強い交感神経刺激 正常な循環系 完全な交感神経 抑制 正常血液量 循環血液量 (mL) 平均循環充満圧 (mmHg) ? 強い交感神経刺激 (緑色)は,全ての体循 環血管,大きな肺血 管,心臓腔すべてを収 縮させるため,容量が 減少し充満圧は上昇 する. ? 正常な血液量の場合, 最大交感神経刺激に より,充満圧 は,7mmgから約 14mmHgへと倍増 する.
- 40. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 循環血液量と平均充満圧 強い交感神経刺激 正常な循環系 完全な交感神経 抑制 正常血液量 循環血液量 (mL) 平均循環充満圧 (mmHg) ? 交感神経系の完璧な 抑制(青線)は,血管, 心臓を弛緩させ,充満 圧を7mmHgから約 4mmHgへと減少す る. ? わずかな血液量の変 化,交感神経系の活 性の変化で平均充満 圧に大きな影響を及 ぼす.
- 41. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?平均体充満圧 mean systemic filling pressure (Psf) ? 循環の流れを静止してうえで,”体循環”の全ての場所 で測定された圧 ?肺循環とは独立. ?生きた動物での測定は,殆ど不可能. ?肺循環は,体循環の1/8の容量で,血液量は1/10し かないので,平均体充満圧はほぼ平均循環充満圧に 等しい. 平均体充満圧と平均循環充満圧
- 42. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 平均体充満圧と静脈還流曲線 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. Psf=systemic filling pressure (体充満圧) 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) ? Psfが高いほど,静脈還流曲線は右上方に偏移する. ? Psfが低いほど,曲線は,左下方に偏移する.
- 43. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 平均体充満圧と静脈還流曲線 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. Psf=systemic filling pressure (体充満圧) 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) ? 体循環血液量が多いほど,心臓への還流が容易二なる. ? 血液量が少ないほど,心臓への還流は困難になる.
- 44. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 平均体充満圧と静脈還流曲線 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. Psf=systemic filling pressure (体充満圧) 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) ? Psfと右房圧の差が大きいほど,静脈還流量は増加する. ? この差を,静脈還流のための圧勾配と称す.
- 45. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?静脈による抵抗: ?静脈の抵抗上昇は,血液を静脈内に堰き止める. ?静脈は,伸展性が高く,圧上昇はわずか ?抵抗に打ち勝つほどの圧上昇は得られない ?右房への血流量は,劇的に減少 ?小動脈,細動脈の抵抗: ?容量は,静脈系の1/30 ?少量の血液蓄積でも,圧上昇は静脈の30倍で,抵抗 の上昇に打ち勝つことが可 ?静脈還流に対する抵抗の2/3は静脈抵抗,1/3 は動脈系の抵抗 静脈還流に対する抵抗
- 46. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?VR= VR:venous return 静脈還流量 Psf:mean systemic filling pressure 平均体充満圧 PRA:right atrial pressure 右房圧 RVR:resistance to venous return 静脈還流抵抗 静脈還流に対する抵抗
- 47. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?健康成人の場合 静脈還流量=5L/min Psf=7mmHg 右房圧=0mmHg 静脈還流抵抗=1.4mmHg/L/min 静脈還流に対する抵抗
- 48. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 血管抵抗が静脈還流に及ぼす影響 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min) ? 抵抗が,正常の1/2になると 静脈還流量は倍増するため, 曲線は,上方に回転して,坂 が急峻になる. ? 抵抗が,正常の2倍に増加す ると曲線は,下方に回転する. ? 右房圧がPsfと等しくなると, 抵抗の多寡にかかわらず静 脈還流量はゼロになる. ? 右房圧のとり得る最大値が Psf
- 49. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 充満圧と血管抵抗が同時に変化した場合 の静脈還流への影響 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 右房圧 (mmHg) 静脈還流量 (L/min)
- 50. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 循環血液量20%増加 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min) ? 心拍出量が 2.5~3倍に増 加 ? Psfが7から 16mmHgに移 動し,静脈還流 曲線を右に偏移. ? 血管拡張により, 抵抗が減少し曲 線を上方に回転. ? B点(右房圧約 8mmHg)で,心 拍出量曲線と平 衡に達する.
- 51. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?血液量増加による心拍出量の著増は,数分し か続かない.以下が,その理由... 1. 毛細血管圧上昇から,血管外への液の漏出が増 加し,血液量が正常化する. 2. 静脈圧上昇から,静脈の拡張がおこり肝や脾臓で の血液貯留がおこりPsfを下げる. 3. 末梢組織への過剰な血流から,末梢血管抵抗を 高める自動調節機構が働き,静脈還流にたいする 抵抗が増す. Psfが正常化し,体循環の抵抗血管が収縮するため, 心拍出量は,10-40分の間にほぼ正常化する. 血液量増加に対する代償機転
- 52. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 拍出力を増強 2. 末梢の静脈の収縮によるPsfの増加 3. 静脈還流にたいする抵抗増加 交感神経刺激と心拍出量
- 53. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量に対する交感神経刺激の影響 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min) 最大限の交感神経刺激 中等度の交感神経刺激 正常 脊椎麻酔 1. 拍出力を増強(曲 線を上向きに回 転) 2. 末梢の静脈の収 縮によるPsfの増 加(右への偏移) 3. 静脈還流にたい する抵抗増加(曲 線の傾度が鈍 化)
- 54. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量に対する交感神経刺激の影響 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min) 最大限の交感神経刺激 中等度の交感神経刺激 正常 脊椎麻酔 ? 最大の交感神経刺激 (緑の破線)により,Psf が17mmHgまで増加 ? 心拍出量は,ほぼ倍増. ? 平衡点は,正常のA点 からD点に移動 ? 右房圧は,殆ど不変. ? 心拍出量の上昇は短 時間で,その後代償が 働き数秒から数分で正 常化.
- 55. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量に対する交感神経抑制の影響 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min) 最大限の交感神経刺激 中等度の交感神経刺激 正常 脊椎麻酔 ? 全脊麻(黒の破線)や hexamethomium 1. Psfが,約4mmhgま で低下 2. ポンプとしての効率が, 正常の約80%程度 まで低下 3. 心拍出量はA点から B点に移動(正常の 約60%).
- 56. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 大きなAV fistulaの開放 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. A点:正常 B点:AV fistula開放直後 ? 末梢の抵抗をバイパスする ため静脈還流に対する抵 抗が減少して,還流曲線が 急峻に回転. ? 末梢血管抵抗が低下して, 心拍出量がわずかに上昇. ? 結果的に,心拍出量は5か ら13L/minに増加,右房 圧は0から約+3mmHg に上昇. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min)
- 57. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 大きなAV fistulaの開放 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. C点:交感神経反射が活発に なってから約1分 ? 血圧の正常化 ? 全ての動静脈の収縮により Psfが7から9mmHgへ上 昇し,静脈還流曲線を約 2mmHg右に偏移. ? 心臓に対する交感神経刺 激により心拍出量が,さらに 増加. ? 結果的に,心拍出量 16L/min,右房圧約 4mmHg. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min)
- 58. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 大きなAV fistulaの開放 Guyton AC,et al : Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its Regulation, 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1973. D点:数週間後 ? 若干の血圧低下,腎に対 する交感神経刺激から尿 量が減少し,水と塩の貯留 がおこり,血液量が増加. ? Psfが+12mmHgまで上 昇し,静脈還流曲線をさら に3mmHg右に偏移. ? 心仕事量の遷延する増加 により,心筋がやや肥大し, 心拍出量曲線は若干上 昇. ? 心拍出量約20L/min, 右房圧約6mmHg. 右房圧 (mmHg) 心拍出量&静脈還流量 (L/min)
- 59. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量の測定法
- 60. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 電磁流量計による大動脈基部の拍動流 秒
- 61. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量とFickの原理 心拍出量= 5000mL/min 酸素消費量=200mL/min 肺
- 62. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 心拍出量とFickの原理 心拍出量(L/min) = 毎分肺から吸収される酸素 動静脈酸素含量較差 混合静脈血: 動脈血: 酸素摂取量:吸入酸素からの酸素消失率を何らかの 酸素濃度計により計測
- 63. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 1. 色素のような指示薬を,大きな体静脈,できれ ば右房に注入. 2. 指示薬は,肺を介して左心系に流入. 3. 最終的には,全身の動脈系にに流入. 4. 末梢動脈で,指示薬の濃度を記録. 指示薬希釈法
- 64. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 色素希釈法 動脈内色素濃度(mg/100mL) 5mg 注入 5mg 注入 秒 1. 5mgの cardiogreen色素 を時間0に注入. 2. 注入約3秒後から急 速に濃度が上昇し, 約6,7秒後に最高 値. 3. その後,急速に濃度 が低下. 4. 色素が,再び巡ってく るため濃度は,ゼロに ならなず上昇し始め る.
- 65. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 色素希釈法 動脈内色素濃度(mg/100mL) 5mg 注入 5mg 注入 秒 6. 初期の濃度低下曲線を ゼロまで外挿(点線部 分). 7. 曲線の下の部分の面積 を計算することにより,色 素の平均濃度を算出. 8. 陰をつけた四角形の高さ から,平均濃度が 0.25mg/dLで,時間は 12秒と算出. 9. 初回に入れた色素が 5mgであることから心拍 出量は, 5/0.25×0.1(L)×60/12= 10L/min と,計算される.
- 66. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 色素希釈法 動脈内色素濃度(mg/100mL) 5mg 注入 5mg 注入 秒 下のグラフの場合 ? 平均濃度 は,0.25mg/dL ? 循環時間は,24秒 ? 注入色素は5mg 心拍出量= 5/0.25×0.1×60/24 =5L/min
- 67. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?心拍出量(ml/min)= 色素の 色素の平均濃度 曲線の時間 秒 色素希釈法
- 68. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?胸壁ないし食道内においたtransducerから の超音波による方法 ?心臓腔のサイズを測定 ?左室から大動脈へ出る血液の速度を測定 ?一回拍出量は,血液の速度から計算 ?大動脈の断面積を計算 ?心拍出量は,一回拍出量と脈拍の積 心エコー検査
- 69. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. ?インピーダンス心電図 ?心拍毎に,大動脈の血液量と速度が変化し,それに 対応するインピーダンス変化と,そのタイミングが測 定され,心拍出量を推定. ?電気的干渉,運動アーチファクト,心臓,肺の体液貯 留,不整脈など,潜在的なエラーの原因になり得る. ?平均誤差は,20-40%になる可能性. 胸部電気生体インピーダンス
- 70. 20 Cardiac Output, Venous Return, and Their Regulation O.Yamaguchi Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed. 20 心拍出量,静脈潅流,それらの調節