Effetti di precarico, postcarico e inotropia su loop di pressione-volume ventricolare

I loop di pressione-volume ventricolare (PV) sono uno strumento eccellente per visualizzare i cambiamenti nella funzione ventricolare in risposta ai cambiamenti di precarico, postcarico e inotropia. Questi cambiamenti ventricolari possono essere complessi perché precarico, postcarico e inotropia sono variabili interdipendenti, il che significa che quando una variabile viene modificata, le altre variabili cambiano., Pertanto, è di prima importanza comprendere gli effetti indipendenti di ciascuna di queste variabili sulla funzione ventricolare quando le altre variabili sono mantenute costanti. Il passo successivo è vedere come cambiare una variabile porta a cambiamenti nelle altre variabili come avviene nel corpo, che è descritto in un’altra pagina. Si noti che i cambiamenti indipendenti descritti di seguito non illustrano ciò che normalmente accade nel corpo in risposta a un cambiamento nel precarico, nel postcarico o nell’inotropia, ma sono osservati in studi sperimentali attentamente controllati.,

Effetti indipendenti del precarico

Per esaminare gli effetti indipendenti del precarico, si supponga che la pressione sistolica e diastolica aortica (postcarico) e l’inotropia siano mantenute costanti. Il ventricolo sinistro è pieno di sangue dalle vene polmonari. Se il flusso venoso polmonare è aumentato, il ventricolo si riempirà in misura maggiore (il volume diastolico è aumentato; anello rosso in figura). Man mano che il ventricolo si contrae, espellerà il sangue più rapidamente perché il meccanismo di Frank-Starling sarà attivato dall’aumento del precarico., Senza alcun cambiamento nel postcarico o inotropia, il ventricolo espellerà il sangue allo stesso volume sistolico finale nonostante l’aumento del precarico. L’effetto netto sarà un aumento del volume della corsa, mostrato da un aumento della larghezza del ciclo PV (100 rispetto a 75 ml in figura). La frazione di eiezione (EF) aumenterà leggermente dal 60 al 67%. Questa capacità di contrarsi allo stesso volume sistolico finale è una proprietà del muscolo cardiaco che può essere dimostrata usando il muscolo cardiaco isolato e studiando le contrazioni isotoniche (accorciamento) sotto la condizione di postcarico costante., Quando la lunghezza del precarico muscolare viene aumentata, il muscolo contraente si accorcia alla stessa lunghezza minima riscontrata prima dell’aumento del precarico (vedere Effetti del precarico sull’accorciamento delle fibre cardiache). Se il flusso venoso polmonare diminuisce, il ventricolo si riempirà fino a un volume diastolico finale più piccolo (precarico diminuito, anello verde in figura). Ciò farà sì che il volume della corsa diminuisca (da 75 a 50 ml in figura) e l’EF diminuisca dal 60 al 50%, ma il volume sistolico finale rimarrà invariato., Per riassumere, i cambiamenti nel precarico alterano il volume della corsa; tuttavia, il volume sistolico finale è invariato se il postcarico e l’inotropia sono mantenuti costanti.

C’è, tuttavia, un avvertimento a questa discussione. Se il concetto di stress della parete ventricolare viene utilizzato per definire il postcarico invece della semplice pressione aortica, i cambiamenti nel volume del precarico producono un piccolo cambiamento nello stress della parete ventricolare e quindi nel postcarico. Per questo motivo, si osservano piccoli cambiamenti nel volume sistolico finale quando il volume diastolico finale viene alterato anche se la pressione aortica e l’inotropia sono controllate., Ad esempio, l’aumento del volume end-diastolico porta ad un piccolo aumento del volume end-sistolico a causa dell’aumento dello stress della parete (postcarico) a fine diastole.

Effetti indipendenti del postcarico

Se il postcarico viene aumentato aumentando la pressione aortica, la fase di contrazione isovolumetrica viene prolungata perché il ventricolo dovrà generare una pressione più elevata per superare l’elevata pressione diastolica aortica. Pertanto, l’espulsione inizia con una pressione diastolica aortica più elevata., Se il precarico (volume diastolico) e l’inotropia sono mantenuti costanti, ciò si tradurrà in un volume di corsa più piccolo e in un aumento del volume sistolico finale (anello rosso in figura). Il volume della corsa è ridotto perché l’aumento del postcarico riduce la velocità di accorciamento della fibra muscolare e la velocità con cui il sangue viene espulso (vedi rapporto forza-velocità). Un volume di corsa ridotto allo stesso volume diastolico finale si traduce in una ridotta frazione di eiezione., Se il postcarico viene ridotto diminuendo la pressione aortica, si verifica il contrario: il volume della corsa e la frazione di eiezione aumentano e il volume sistolico finale diminuisce (anello verde in figura).

Effetti indipendenti dell’inotropia

L’aumento dell’inotropia aumenta la velocità dell’accorciamento delle fibre muscolari in un dato precarico e post-carico (vedi rapporto forza-velocità)., Ciò consente al ventricolo di aumentare il tasso di sviluppo della pressione e la velocità di espulsione, che porta ad un aumento del volume della corsa e della frazione di eiezione e una diminuzione del volume sistolico finale (anello rosso in figura). Nei diagrammi di loop PV, l’aumento dell’inotropia aumenta la pendenza della relazione pressione-volume sistolica (ESPVR; linee tratteggiate superiori in figura), che consente al ventricolo di generare più pressione ad un dato volume LV., La diminuzione dell’inotropia ha gli effetti opposti; vale a dire, aumento del volume sistolico finale e diminuzione del volume della corsa e frazione di eiezione (anello verde in figura).

Effetti interdipendenti di precarico, postcarico e Inotropia

Nel cuore intatto, precarico, postcarico e inotropia non rimangono costanti. Per complicare ulteriormente le cose, la modifica di una qualsiasi di queste variabili di solito cambia le altre due variabili. Pertanto, i cicli PV di cui sopra, sebbene illustrino gli effetti indipendenti di queste tre variabili, non rappresentano ciò che accade quando il cuore è nel corpo., Tuttavia, se si comprendono gli effetti indipendenti di queste variabili, è relativamente facile combinare i loop per illustrare cosa si verifica quando cambiano più variabili. Per ulteriori informazioni su queste interazioni, CLICCA QUI.

Rivisto 15/12/2017