Измерение размеров сердца и сосудов - динамика сердечно-сосудистой системы
Нагнетательная функция простого механического насоса (см. рис. 2.2) осуществляется путем измерения размеров его камеры при движении одной из стенок. Зная поперечное сечение цилиндра, мы можем легко определить изменение объема, непрерывно регистрируя величину смещения указанной стенки. Запись этих смещений позволит одновременно непрерывно регистрировать изменения объема. Нагнетательная функция сердца осуществляется более сложным путем, так как изменения размеров в различных направлениях непропорциональны. Начальные периоды выброса крови, наполнения желудочков, осуществляются настолько быстро, что для регистрации их требуется устройство, обладающее очень высокой собственной частотой колебаний.
Методы регистрации размеров желудочка
Хотя непосредственно и прямо регистрировать абсолютные размеры желудочков у интактного животного невозможно, предложен ряд методик, предлагающих непрерывно регистрировать окружность, диаметр и длину левого желудочка. Давление в левом желудочке и кровоток в аорте могут также измеряться непрерывно у интактного животного, и все эти записи можно получить в виде непрерывных кривых на протяжении дней или недель. Мы опишем эти методы лишь очень кратко, так как они постоянно совершенствуются и требуют для изучения специальных познаний.
Диаметр левого желудочка может быть измерен с помощью индуктивных датчиков, введенных внутрь его полости и связанных с регистрирующими устройствами с помощью тонких проводов, выведенных наружу. Катушка тонкой проволоки укрепляется в центре свободной стенки левого желудочка, а сердечник — в соответствующем пункте межжелудочковой перегородки. При сокращении сердца сердечник меняет свое положение в катушке и это меняет ее индуктивность. Положение сердечника в катушке может быть зарегистрировано с точностью до долей миллиметра (рис. 2,8, А).
Длина левого желудочка также может быть зарегистрирована подобным же устройством, При этом проволочная катушка должна укрепляться у корня аорты, а сердечник — на верхушке сердца.
Окружность левого желудочка можно измерять различными резистографическими датчиками (например, резиновой трубкой, заполненной ртутью), которые окружают камеру. Проволочка из одного конца трубки при этом проходит через правый желудочек, окружая межжелудочковую перегородку. Абсолютные размеры окружности могут быть измерены на рентгенограммах, снятых перпендикулярно направлению к длинной оси сердца (рис. 2.8,Б).
Звуковая кардиометрия. Размеры желудочка можно определить у интактной собаки с помощью звукового кардиометра. Этот инструмент можно расположить на расстоянии от желудочка. Размеры последнего определяются при этом благодаря прохождению импульсов ультразвуковых волн, генерируемых и воспринимаемых кристаллами титаната бария, которые укреплены на стенке желудочка. Так как указанные звуковые волны движутся через кровь стенки желудочка со скоростью несколько мм/мс, время прохождения их можно регистрировать непрерывно и калибровать как изменения диаметра желудочка.
Непрямые определения размера желудочка
Диаметр, окружность и длина желудочка при систоле изменяются непропорционально. Поэтому трудно определять изменения его размеров при регистрации этих величин (см. рис. 2.8). Периодические измерения объема желудочка можно производить, быстро инъецируя индикатор в полость желудочка и регистрируя изменения концентрации его в течение нескольких сердечных циклов. Величина уменьшения концентрации индикатора пропорциональна объему крови, выброшенному желудочком при каждой систоле. Однако точность и достоверность подобных измерений в значительной мере лимитируются скоростью растворения индикатора и равномерностью смешивания его с кровью. Равномерного смешивания достичь трудно, поэтому вопрос о точности этой методики остается дискуссионным. Все же, используя соответствующие краски, можно получить информацию и об общем объеме желудочка и о величине систолического выброса.
Изменение размеров и объема жидкости, проводящей ток, можно зарегистрировать путем измерения электрического сопротивления или импенданса жидкости, расположенной между электродами (см. рис. 2.3). Электрическое сопротивление, или импенданс, между электродами, укрепленными в стенке желудочка, может также отражать изменение расстояния между электродами, во время сердечного цикла и сокращения стенок желудочка. Эта техника была использована при непрерывной регистрации сердечного выброса в острых и хронических экспериментах на животных, проведенных Geddes с сотр. [3]. Однако интерпретация данных и калибровка записи не могут быть проведены точно ввиду того, что сопротивление, помимо изменения размеров желудочка, зависит от множества факторов.
