心输出量定义

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

心脏输出量(CO)主要指的是心脏在一分钟内通过循环系统向全身泵出的血液量。它是心率(每分钟心跳次数)与每搏量(每次心跳泵出的血量)的乘积。

Cardiac Output Definition

心脏输出量通常用于衡量心脏每分钟泵血量,通常以升/分钟(L/min)表示。它是心脏向身体供应所需营养和氧气能力的生理指标。

它也是衡量心脏健康的重要生理指标,因为它显示了心脏向身体输送营养和氧气的能力。它受多种因素影响,包括体育锻炼、压力和疾病状况(包括心力衰竭)。它经常在临床环境中用于评估心脏的工作情况,并且可以使用多种技术进行评估,包括超声心动图和热稀释法。

心脏是身体至关重要的肌肉器官,负责将血液泵送到全身。心脏必须能够根据不断变化的需求调整其输出,以维持组织适当的血流。例如,在某些体育活动中,身体对氧气的需求会增加,迫使心脏泵送更多的血液以满足需求。另一方面,当身体处于休息状态时,对氧气的需求会减少,心脏输出量会相应地进行调整以满足这一需求。

心脏输出量的决定因素

心脏输出量通常由两个主要因素决定,即心率和每搏量。心率通常指的是心脏每分钟跳动的次数,而每搏量是每次心跳从心脏泵出的血量。

心率

心率由自主神经系统调节,该系统有两个分支:交感神经系统和副交感神经系统。交感神经系统促使心脏跳动得更快、更有力,而副交感神经系统则有不同的作用;它通常会减慢心率。这两个系统的平衡会根据压力、运动和疾病等各种因素不断变化。

每搏量

每搏量受多种因素影响,包括心脏的大小和强度、回心血量(前负荷)以及动脉中血流的阻力(后负荷)。

  • 前负荷:前负荷是指静脉将血液回流到心脏的量。它取决于血容量、静脉回流和心脏充盈时间等因素。前负荷的增加可以在一定程度上增加每搏量。这被称为Frank-Starling机制,该机制指出,前负荷越大,心肌纤维的牵拉越大,收缩力也越大。
  • 后负荷:后负荷是心脏在将血液泵入动脉时必须克服的阻力。它取决于动脉的大小和顺应性以及小动脉收缩或舒张的程度等因素。后负荷的增加会降低每搏量,因为心脏必须更努力地工作才能将血液泵入动脉。

心脏输出量调节

身体通过调节心率和每搏量来维持心脏输出量。例如,在运动期间,交感神经系统被激活,增加心率和每搏量,从而增加心脏输出量以满足肌肉增加的氧气需求。相反,在休息期间,副交感神经系统被激活,降低心率和每搏量,从而降低心脏输出量。

临床意义

心脏输出量是一个重要的临床参数,通常用作心脏功能有效性的指标。心脏输出量的减少可能导致疲劳、呼吸急促和运动耐力下降等症状。心脏输出量可以通过多种方法测量,包括超声心动图、热稀释技术和多普勒超声。在各种疾病状态下都可以看到心脏输出量的变化,包括心力衰竭、心肌梗死和败血症。

心脏输出量是如何发明的?

心脏输出量作为一个概念并非“发明”的,而是随着不同研究人员和医生的工作,随着时间的推移而建立或更确切地说被分析出来的。

心脏输出量的概念可以追溯到19世纪末,当时法国生理学家 Etienne-Jules Marey 开发了一种使用脉搏描记器测量血流速度的方法。

20世纪初,英国生理学家 Ernest Starling 提出了“心脏定律”,该定律指出心脏将泵出所有回流的血液。这一概念后来被美国生理学家 Otto Frank 进一步扩展,他开发了“Frank-Starling定律”,该定律描述了前负荷(回心血量)和每搏量(每次心跳泵出的血量)之间的关系。

现代测量心脏输出量技术的发展始于20世纪中叶。1953年,瑞典生理学家 Sven Ingvar Seldinger 引入了导管插入技术,将一根细而柔韧的管子插入血管并引导至心脏。这项技术使得测量包括心脏输出量在内的各种血流动力学参数成为可能。

20世纪70年代,开发了用于测量心脏输出量的热稀释技术。该技术包括将已知量的冷生理盐水溶液注入静脉,然后测量流过肺动脉中热敏电阻的血液温度。通过分析温度变化,可以计算出心脏输出量。

总而言之,心脏输出量概念和测量技术的开发是长期的、持续的科学探究和创新过程的结果,其驱动力在于更好地理解心血管系统的功能以及诊断和治疗各种疾病和病症。

计算心脏输出量

心脏输出量(CO)是心脏每单位时间泵出的血量,通常以升/分钟为单位。心脏的主要功能是向身体所有部位泵送血液,以供应营养和氧气,并帮助清除废物。心脏输出量在维持足够的组织灌注中起着至关重要的作用,这对于身体各个器官的正常功能至关重要。

心脏输出量的计算公式如下

CO = 心率 (HR) x 每搏量 (SV)

这里,心率是心脏每分钟跳动的次数,每搏量是每次心跳泵出的血量。

例如,假设一个人的心率为每分钟70次,每搏量为每搏70毫升。在这种情况下,心脏输出量可以计算如下

CO = 70 次/分钟 x 70 毫升/次

CO = 4.9 升/分钟

心脏输出量的重要性

心脏输出量是一个关键的生理指标,它衡量心脏在给定时间内泵出的血量。这是一个重要的测量值,因为它显示了心脏向大脑、肌肉和器官等组织提供氧气和营养的能力。

以下是一些心脏输出量重要的原因

  • 氧气输送:心脏输出量在将氧气输送到身体组织方面很重要。心脏将富含氧气的血液从肺部泵送到身体其他部位,其输送速度由心脏输出量决定。心脏输出量的减少可能导致组织氧气供应减少,从而损害其功能并引起一系列症状和健康问题。
  • 营养输送:除了氧气,心血管系统还将葡萄糖和氨基酸等营养物质输送到身体组织。心脏输出量决定了这些营养物质的输送速率,心脏输出量的减少可能会损害它们的输送,从而导致一系列健康问题。
  • 血压调节:心脏输出量是调节血压的关键。当心脏泵送更多血液时,血压会升高,当泵送血液较少时,血压会降低。这是因为动脉中的血量与血压直接相关。心脏输出量的减少可能导致血压下降,从而引起晕厥、头晕和其他症状。
  • 心脏病诊断:心脏输出量是评估心脏病的重要诊断工具。心脏输出量的减少可能表明心力衰竭;在这种情况下,心脏将无法泵出身体所需的血液量。测量心脏输出量还可以帮助临床医生确定心脏病的严重程度并指导治疗决策。
  • 手术监测:心脏输出量监测经常用于确保患者重要器官获得足够的血流。它还可以帮助医务人员评估麻醉剂和其他药物如何影响心血管健康。
  • 运动能力:心脏输出量在决定运动能力方面起着关键作用。在运动期间,身体组织需要更多的氧气和营养,心脏必须泵送更多的血液以满足增加的需求。心脏输出量的减少会限制运动能力,而增加会提高运动能力。

总而言之,心脏输出量是反映心脏向身体组织输送氧气和营养能力的关键参数。它在心脏病的诊断和治疗以及手术中监测患者和评估运动能力方面很重要。通过理解心脏输出量的概念,临床医生可以更好地诊断和治疗各种健康问题,帮助患者实现最佳的健康和福祉。在高水平运动员中,心脏输出量可达每分钟40-50升。

并发症

与心脏输出量相关的并发症可以在几种情况下解释,包括

  • 低血容量:由于出血或脱水导致的血容量减少会降低心脏输出量。失去身体15%以上的血液或体液可能危及生命,因为它可能导致低血容量性休克。
  • 心力衰竭:在心力衰竭中,心脏泵血能力受损,导致心脏输出量降低。这可能导致疲劳、呼吸急促和液体潴留。药物和手术等医疗干预措施是改善心力衰竭患者心脏输出量健康的主要关注点。
  • 麻醉:在麻醉期间,由于麻醉剂对心脏收缩力和全身血管阻力的影响,心脏输出量可能会降低。在麻醉期间监测心脏输出量对于确保充分的组织灌注至关重要。

总之,心脏输出量在维持各种生理和病理情况下的组织灌注和氧合方面至关重要。监测和管理心脏输出量对于诊断和管理各种心血管和全身性疾病至关重要。

心脏输出量在心脏病学中的功能

在心脏病学中,心脏输出量(CO)是一项关键测量值,用于评估心脏泵血能力以及评估各种心血管疾病。心脏输出量在心脏病学中的主要功能是估算通过心血管系统的血流量。

以下是心脏输出量在心脏病学中的一些显著功能

心血管疾病的诊断与评估

心脏输出量是诊断和评估心力衰竭、瓣膜疾病和心源性休克等心血管疾病的关键测量值。通过测量心脏输出量,医生可以评估心脏泵血能力,识别异常,并监测治疗效果。

指导治疗干预

心脏输出量常用于指导心血管疾病患者的治疗干预。例如,地高辛和血管扩张剂等药物可以增加心脏输出量,而利尿剂和β受体阻滞剂可以降低心脏输出量。通过监测心脏输出量,医生可以调整治疗方案以优化心血管功能并改善患者的健康状况。

评估血流动力学稳定性

心脏输出量是评估患者血流动力学稳定性的关键测量值,尤其是在危重患者中。低心脏输出量会导致组织灌注不足以及器官功能障碍和衰竭。通过监测心脏输出量,临床医生可以及时识别和管理血流动力学不稳定。

监测干预反应

心脏输出量监测对各种干预措施的反应,包括药物、液体复苏和机械循环支持。通过监测心脏输出量的变化,临床医生可以评估干预措施的有效性并根据需要进行调整。


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