Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ НОРМИРОВАНИЯ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЯ ФРАКЦИИ ВЫБРОСА СЕРДЦА

В клинической практике величина фракции выброса (ФВ) желудочков сердца применяется для оценки способности сердца поддерживать необходимую величину минутного объема кровообращения в кровеносной системе и для определения величины функционального резерва желудочков сердца.

Низкую величину фракции выброса, как правило, связывают с неспособностью сердечной мышцы организовать выброс крови в магистральные сосуды - аорту и легочную артерию такой величины, которая бы соответствовала потребностям организма. Отсюда вывод, что, чем меньше ФВ, тем менее благополучна ситуация в кровообращении.

Существующая в клинической практике интерпретация использует однозначное толкование, если ФВ меньше некоторой величины, принятой нормальным значением на основании клинических наблюдений, то делают вывод о нарушении функции миокарда у пациента.

Однако физиологические исследования показали, что исходные параметры, на основании которых происходит вычисление ФВ, являются зависимыми как от возраста пациента, так и от функционального состояния сердечной деятельности (покой - нагрузка). [Geokas MC, Lakatta EG, Makinodan Т, et al. The aging process. // Ann Intern Med. - 1990; 113: 455-466. http://www.medscape.com/viewarticle/450564_4]; [Lakatta EG Cardiovascular regulatory mechanisms in advanced age // Physiol Rev. - 1993. - Vol.73 - №2 - P.413 - P.467. (см. рис.5 на стр.422)]. Кроме того, эти параметры сильно зависят от массы тела пациента и его роста. Поэтому непосредственное выражение связи между величиной ФВ и возрастом у пациентов оказывается неопределенной, как это продемонстрировано в цитируемой статье [Lakatta EG, Levy D Arterial and cardiac aging: major shareholders in cardiovascular disease enterprises. Part II: The aging heart in health: links to heart disease // Circulation. - 2003. - Vol.107: 346-354. (см. рис.3 на стр.349)]. Следовательно, необходимо установить индивидуальную нижнюю границу ФВ, выше которой функция сердца достаточна для обеспечения жизнедеятельности организма на уровне, близком к основному обмену. От этой нижней границы необходимо оценивать снижение степени компетентности сердечной деятельности.

В клинической практике при обследовании пациентов с сердечно-сосудистой патологией необходимо нахождение индивидуальной минимальной точной оценки величины фракции выброса сердца, которая еще обеспечивает его компетентную деятельность.

Поставленную цель достигают предлагаемым способом, который реализуется следующим образом.

1. Точно измеряют массу тела, рост пациента; вычисляют его точный возраст по дате рождения (с учетом лет, месяцев и дней) и выражают его в десятичном виде, лет. Перевод в десятичную форму выполняют следующим образом: для детей до 2-х лет число прожитых дней до даты обследования делят на число дней в году; для детей старше 2-х лет и до 12 число прожитых месяцев от рождения до 12 лет делят на 12 (число месяцев в году).

2. Измеряют при осуществлении Эхо-кардиографического обследования частоту сердечных сокращений (ЧСС), измеряют конечный диастолический объем (КДО) и конечный систолический объем (КСО) желудочков сердца и вычисляют ФВ по формуле -

ФВ=(КДО-КСО)/КДО,

где ФВ - фракция выброса желудочков, мл; КДО - конечно диастолический объем желудочка, мл; КСО - конечно систолический объем желудочка, мл;

УО_ЭХО=(КДО-КСО) - величина ударного объема, мл.

3. Измеряют концентрацию гемоглобина в крови в г/л.

4. По антропометрическим данным (возрасту, росту и массе тела)

вычисляют поверхность тела (S_т) для мальчиков от рождения до года -

[1] S_Т=0,4017×(В^0,3146);

для девочек от рождения до года -

[2] S_Т=0,3751×(В^0,3148); где S_Т - поверхность тела, м²; В - возраст, количество лет, как показано ниже в таблице 1.

Для мальчиков старших возрастов поверхность тела вычисляют по уравнениям для диапазона возрастов от 1 года до 12 лет по формуле -

[3] S_Т=-0,002×(В²)+0,1146×(В)+0,2774.

Для девочек в диапазоне возрастов от 1 года до 12 лет поверхность тела вычисляют по формуле -

[4] S_Т=-0,0024×(В²)+0,1198×(В)+0,2448.

По формулам [3] и [4] для мальчиков и девочек в возрастном диапазоне от 1 г до 12 лет вычисляют значения поверхности тела, наиболее близкие к тем, которые соответствуют параметрам «стандартного человека». После пубертатного возраста (12 лет) в популяциях человека рост и масса тела сильно варьируют. Поэтому для точной оценки поверхности тела конкретного пациента необходимо использовать уравнения [Du Bois D., Du Bois E.F. The measurement of the surface area of man. // Arch. Intern. Med. - 1915. - V.15. - P.868-881.] -

[5] S_Т=((M_Т ^0,425)×(H^0,725)×71,84)/10⁴, где S_Т - поверхность тела, м²; М_Т - масса тела, кг; Н - рост, см; 10⁴ - перевод из см² в м².

5. Вычисляют основной обмен пациента в кал/(м² час) для мальчиков и мужчин в диапазоне возрастов от 1 года до 20 лет по формуле -

[6] Q=53,274e^-0,0166×В; где Q - удельная величина основного обмена, кал/(м² час), В - возраст, лет;

в диапазоне от 20 до 80 лет для мужчин по формуле -

[7] Q=40,029e⁽-⁰,^0024×В); где Q - удельная величина основного обмена, кал/(м² час), В - возраст, лет.

Для девочек и женщин от 1 года до 20 лет по формуле -

[8] Q=у=53,932e^(-0,0228×B); где Q - удельная величина основного обмена, кал/(м² час), В - возраст, лет.

Для женщин от 20 до 80 лет по формуле -

[9] Q=у=37,826е(^-0,0024В); где Q - удельная величина основного обмена, кал/(м² час), В - возраст, лет.

6. Вычисляют полный основной обмен через площадь поверхности тела пациента и удельную величину основного обмена, для чего по возрасту и полу пациента подбирают соответствующие уравнения для S_Т и Q и по формуле -

[10] Q_ОО=(S_Т×Q), где Q_ОО - основной обмен всего организма в кал/час; S_Т - площадь поверхности организма, м²; Q - удельная величина основного обмена организма в кал/(м² час).

7. Переводят вычисленное значение Q_ОО в величину потребленного кислорода за одну минуту. Для этого предварительно находят величину дыхательного коэффициента (ДК) по возрасту пациента. Для новорожденных в первые 72 дня ДК вычисляют по формуле -

[11] ДК=0,8362×(В^0,0174); где В - возраст лет, т.е.

дни выражают в десятичных долях года.

Для мальчиков от 1 года до 12 лет его вычисляют по формуле -

[12] ДК=0,7993×(В^0,0116); где В - возраст, лет; для мужчин от 12 до 93 лет по формуле -

[13] ДК=-7Е-08×(В³)+6Е-06×(В²)-0,0002×В+0,826; где В - возраст, лет.

Для девочек от 1 года до 13 лет ДК вычисляют по формуле -

[14] ДК=0,798×(В^0,0129); где В - возраст, лет; для женщин от 13 до 93 по формуле -

[15] ДК=5Е-08×(В³)-9Е-06×(В²)+0,0002(В)+0,8236; где В - возраст, лет.

Вычисляют калорический эквивалент кислорода (КЭК) по формуле из [Власов Ю.А. Онтогенез кровообращения человека Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1985 г. - 266 с.] -

[16] КЭК=3,82137+1,224802×ДК, где КЭК - число калорий, которые выделяет литр кислорода при окислении субстрата; ДК - дыхательный коэффициент.

8. Вычисляют должное потребление кислорода у пациента.

соответствующего основному обмену по формуле -

[17] ПО_2ОО=((Q_ОО/КЭК)/60)×1000, где ПО_2ОО - потребление кислорода организмом в состоянии основного обмена, мл/мин; Q_ОО - основной обмен организма в калориях за один час; КЭК - калорический эквивалент кислорода, кал/л; деление на 60 - перевод величины за одну минуту; умножение полученной величины на 1000 - перевод литров потребленного кислорода в мл.

9. Вычисляют минутный объем и вычисляют ударный объем. Минутный объем вычисляют [Власов Ю.А., Бобошко А.В. Взаимозависимость между насыщением кислородом смешанной венозной крови и давлением в стволе легочной артерии у здорового человека и у больных с пороками сердца // Физиология человека. - 2011. - Т.37. - №4. - с.35-43.] по формуле -

[18] МОК=ПО_2ОО/((Hb×1,355)×(0,96-(c×(Р_ЛА)^-d/100)), где МОК - минутный объем кровообращения, л/мин; ПО_2ОО - потребление кислорода, соответствующее основному обмену, мл/мин, вычисленному по уравнению [17]; Hb - концентрация гемоглобина в крови, г/л; 1,355 - количество мл O₂, которое присоединяет 1 г гемоглобина; 0,96 - насыщение артериальной крови кислородом, эта величина практически одинакова у большинства пациентов, кроме больных с врожденными пороками цианотического типа, у которых ее измеряют на пульс-оксиметре; Р_ЛА - давление в легочной артерии, которое либо прямо измеряют во время диагностического зондирования сердца, либо вычисляют по ЭхоКГ измерениям; c и d - коэффициенты, которые приведены в таблице 2.

10. Вычисленное значение МОК в л/мин переводят в мл/мин -

[19] МОК_МЛ=МОК×1000, где МОК_МЛ - минутный объем кровообращения, выраженный в мл/мин; МОК - минутный объем кровообращения, выраженный в л/мин.

11. Вычисляют величину ударного объема (УО_ОО), соответствующего основному обмену пациента по формуле -

[20] УО_ОО=(МОК_МЛ)/ЧСС, где УО_ОО - ударный объем, соответствующий основному обмену пациента, МОК_МЛ - минутный объем кровообращения, выраженный в мл/мин; ЧСС - частота сердечных сокращений, измеренная во время Эхо-КГ исследования. Вычисляют фракцию выброса для основного обмена по формуле -

[21] ФВ_ОО=(КДО-КСО)/УО_ОО, где ФВ_ОО - фракция выброса для основного обмена; КДО - конечный диастолический объем сердца; КСО - конечный систолический объем сердца; УО_ОО - ударный объем, соответствующий основному обмену пациента.

12. Сравнивают измеренный по Эхо-КГ ударный объем УО_ЭХО с вычисленным УО_ОО по антропометрическим параметрам.

Если вычисленный УО_ОО>УО_ЭХО, то - это признак некомпетентной функции сердца, в противном случае деятельность сердца компетентна и оно обладает резервом.

Если УО_ЭХО≅УО_ОО, то делают заключение о пограничном сосотоянии кровообращения, которое может быть нарушено изменением ЧСС.

Если измеренный УО_ЭХО>УО_ОО, то делают заключение, что даже при критическом значении ФВ, принятом в клинической практике, деятельность сердца оценивается как компетентная.

Примеры использования способа

В таблице 3 приведены результаты применения предлагаемого способа. У двух первых пациентов с митральным пороком сердца вычисленный УО_ОО>УО_ЭХ, что является признаком некомпетентной функции сердца, фракция выброса у первого из них - 46,15%, у второго 30,7%. У третьего пациента вычисленный УО_ОО≅УО_ЭХ с приобретенным стенозом аортального клапана, что свидетельствует о пограничном состоянии кровообращения, которое может быть нарушено изменением частоты сердечных сокращений.

Таблица 3 ФИО Д-з Возраст лет Масса тела, кг Рост, см ЧСС уд/мин Hb г/л РЛА мм рт.ст. КДО мл КСО мл УОэх мл УОоо мл К-о Г.В. Митр. Порок 59 116 178 62 160 49,2 195 105 90 103,367 Б-ин. Митр. Порок 66 96 171 72 172 70 127 88 39 43,1615 Ч-ов. Ао ст 74 90 174 64,5 162 60 167 117 60 59,5216 М-ва ДМПП 0,166667 5,2 58 185 123 45 14,2 4,1 10,1 3,47703 С-ва Митр. Порок 16 49 164 84 126 80 94,9 23,9 71 37,3966 Г-на Норма 64 88 170 77 126 27 78 21 57 99,2701

Фракция выброса у этого пациента - 35,9%. Однако при такой фракции выброса УО_ЭХ равен вычисленному значению УО_ОО по антропометрическим и функциональным параметрам этого пациента. У двухмесячной девочки с врожденным дефектом межпредсердной перегородки УО_ОО<УО_ЭХ, что является признаком компетентной функции деятельности сердца при фракции выброса равной 71,1%. У девушки 16 лет с митральным пороком сердца вычисленный УО_ОО<УО_ЭХ, что также является признаком компетентной функции сердца с фракцией выброса, равной 74,8%. У последней обследованной больной 64 лет без признаков нарушения кровообращения вычисленный УО_ОО>УО_ЭХ, что является признаком некомпетентной функции сердца. При этом фракция выброса большая 73%.