HIỂU VỀ CUNG LƯỢNG TIM Jean-Louis Vincent [Colistin1MUI@gmail.com] http://ccforum.com/content/12/4/174 Critical Care 2008, 12:174 (doi:10.1186/cc6975) -Tóm tắt Cung lượng tim lượng máu mà tim bơm phút phụ thuộc vào tần số tim, sức co bóp, tiền tải hậu tải Hiểu khả ứng dụng phù hợp thực tế thành tố bốn thành phần quan trọng diễn giải giá trị cung lượng tim Trong viết này, sử dụng phép so sánh tương đồng đơn giản, so sánh cung lượng tim với tốc độ xe đạp để giúp đánh giá tốt tác động trình bệnh lý can thiệp khác lên cung lượng tim bốn thành phần Mở đầu Cung lượng tim, tính lít/phút, lượng máu mà tim bơm phút Cung lượng tim tương đương logic với tích số thể tích nhát bóp số nhịp đập phút (tần số tim) Đủ dễ, ta nghĩ, thuật ngữ tim cung lượng tim có khả gây hiểu lầm - với bác sĩ lâm sàng đơi cho để giải thích cung lượng tim họ phải tập trung vào tim Tuy nhiên, tim phần hệ thống tim mạch lớn nhiều, lượng máu mà bơm phụ thuộc vào yếu tố tim lẫn tim Mặc dù hầu hết bác sĩ lâm sàng nên/sẽ có khả đọc thuộc bốn yếu tố định cung lượng tim - tần số tim, sức co bóp, tiền tải, hậu tải – hiểu biết khả ứng dụng phù hợp thực tế thành tố bốn thành phần thường không hiểu kĩ Để cố gắng làm rõ vai trò thành tố vai trò kết hợp bốn yếu tố việc tạo cung lượng tim, để tạo thuận lợi cho hiểu biết ảnh hưởng trình bệnh lý phương pháp điều trị lên cung lượng tim, Tôi sử dụng phép so sánh đơn giản, so sánh cung lượng tim (đó là, lượng máu bơm tim khoảng thời gian) với tốc độ xe đạp thời điểm cụ thể (Hình 1) [Colistin1MUI@gmail.com] Sự tương tự bốn yếu tố định cung lượng tim Tần số tim Tần số tim có lẽ yếu tố định đơn giản cung lượng tim để hình dung: tần số tim nhanh nhiều máu bơm khoảng thời gian cụ thể Tương tự, bàn đạp xe đạp nhanh xe đạp nhanh Nhưng thứ không đơn giản vậy! Với xe đạp, thật dễ dàng để tưởng tượng người xe đạp đạp nhanh thời gian dài, họ mệt mỏi khơng thể trì tốc độ đạp, xe đạp chậm lại Có tốc độ đạp tối ưu: đạp nhanh người xe đạp mệt nhanh phải giảm tốc độ; đạp chậm xe đạp không di chuyển đủ nhanh để đạt khoảng cách cần thiết Tương tự, tần số tim chậm, thường dễ dàng xác định phần hội chứng tối loạn nhịp tim nghiêm trọng, q nhanh cung lượng tim giảm Nhịp nhanh thất thất cấp tính nguyên nhân cung lượng tim thấp, chí sốc tim Sức co bóp Rõ ràng, người xe đạp uốn cong bắp chút đạp mạnh lên bàn đạp, xe đạp di chuyển nhanh Điều đánh đồng với gia tăng sức co bóp tim, dẫn đến tăng cung lượng tim Sức đạp lên bàn đạp nhẹ, giảm khả co bóp, làm giảm cung lượng tim; nhiên, nhiều nỗ lực dẫn đến mệt mỏi, đơi gây suy sụp hồn tồn, với nhu cầu chậm lại đáng kể chí dừng lại Điều xảy với hỗ trợ thuốc tăng co bóp mức, dẫn đến tỷ lệ tử vong tăng Tiền tải Tiền tải sức căng tim trước co Như chứng minh ban đầu Otto Frank Ernest Starling, đặc tính nội tế bào tim lực co chúng phụ thuộc vào độ dài chúng duỗi ra: độ giãn lớn (trong giới hạn định) lực co lại lớn Do đó, gia tăng sức căng tâm thất dẫn đến gia tăng lực co lại, điều làm tăng cung lượng tim Tương tự, tiền tải so sánh với gió thổi từ phía sau cho phép người xe đạp di chuyển nhanh mà không cần nỗ lực bắp thêm Tất nhiên, không giống so sánh - tốc độ xe đạp tiếp tục tăng tốc độ gió tăng lên – tim, giá trị tiền tải cuối đạt lúc cung lượng tim khơng tăng Tiền tải phần lớn phụ thuộc vào lượng máu đổ đầy thất Tuy nhiên, không nên nhầm lẫn với hồi lưu tĩnh mạch Tương tự vậy, hồi lưu tĩnh mạch giống tốc độ xe đạp tiến phía Lượng máu trở tim khoảng thời gian phải lượng máu tim bơm khoảng thời gian đó, khơng có nơi lưu trữ máu tim Do đó, hồi lưu tĩnh mạch với cung lượng tim, tiền tải thành phần cung lượng tim Hậu tải Hậu tải lực cản mà tâm thất phải tác động để tống máu ra, phần lớn phụ thuộc vào huyết áp động mạch trương lực mạch máu Như đạp xe đường lớn phẳng thay đường hẹp, gập ghềnh, đường có độ dốc xuống nhẹ, tốc độ xe đạp tăng đáng kể cho mức độ nỗ lực định Một người xe đạp mệt mỏi đặc biệt nhạy cảm với khía cạnh Tương tự vậy, giảm hậu tải làm tăng cung lượng tim, đặc biệt tình trạng suy giảm khả co bóp Một số ứng dụng lâm sàng Ức chế tim nhiễm khuẩn huyết Nhiễm khuẩn huyết thường liên quan đến cung lượng tim bình thường cao; Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu ức chế tim xảy chí sớm q trình nhiễm khuẩn huyết [1], cung lượng tim lại không giảm? Sinh lý bệnh nhiễm khuẩn huyết bao gồm đến việc giải phóng cytokine, số có liên quan đến việc sử dụng calci bất thường tế bào tim [2], dẫn đến giảm sức co bóp tim Tuy nhiên, đồng thời có tăng tần số tim giảm trương lực mạch máu, nên giảm hậu tải - cung lượng tim trì chí tăng lên Ngoài ra, trạng thái tăng động thấy nhiễm khuẩn huyết thường trước liệu pháp dịch Tình giống người xe đạp mệt mỏi để đạp bàn đạp, tăng tốc độ đường dốc xuống phẳng Tác dụng phụ thuốc tăng sức co bóp Như người xe đạp đường dài biết, tập thể dục gắng sức kéo dài dẫn đến nhu cầu oxy mơ cao, sau dẫn đến giảm sức co hiệu suất Thuốc tăng co bóp hoạt động theo chế khác để tăng khả co bóp tim, đề xuất sử dụng cho bệnh nhân suy tim để tăng sức co bóp tim tăng cung lượng tim Thật vậy, giai đoạn ngắn, cấp tính suy tim, thuốc tăng sức co bóp hữu ích để làm tăng cung lượng tim Tuy nhiên, xem xét so sánh đề cập, dễ dàng nhận thấy việc kích thích co bóp q mức làm tăng nhu cầu oxy tim, dẫn đến thiếu máu cục tim Thật vậy, kích thích kéo dài với liệu pháp tăng co bóp dài hạn chứng minh làm tăng tỷ lệ tử vong bệnh nhân suy tim mạn tính [3-5] Ngược lại, việc giảm lực co cho phép người xe đạp đạp lâu hơn; điều giải thích cho số tác dụng có lợi thuốc chẹn beta kéo dài điều trị suy tim Tác dụng có lợi chất giãn mạch Điều trị thuốc giãn động mạch dẫn đến cải thiện đáng kể cung lượng tim bệnh nhân suy tim giảm hậu tải (đạp xe xuống dốc) Thật thú vị, phương pháp trị liệu thành công so với kích thích tăng sức co bóp, chứng minh làm giảm tỷ lệ tử vong dân số bệnh nhân [6,7] Một hạn chế rõ ràng giảm áp lực động mạch, làm ảnh hưởng đến tưới máu quan Tác hại tiềm tàng thuốc vận mạch Trái ngược với tác dụng có lợi thuốc giãn mạch, việc sử dụng thuốc vận mạch mạnh làm giảm cung lượng tim tăng tiền tải, người có chức tim bình thường Tác dụng nhìn thấy, ví dụ, với phenylephrine, có tác dụng α-adrenergic gần túy Vasopressin làm giảm cung lượng tim làm tăng trương lực mạch máu [8-10] Xem xét tương tự đề cập, tác động dự kiến - tăng độ dốc, làm cho bề mặt đường không phẳng, cuối buộc hầu hết người xe đạp phải bỏ xe đạp bộ, làm giảm đáng kể tốc độ họ! Ngay norepinephrine, có số tác dụng β-adrenergic, làm giảm cung lượng tim trường hợp không làm giảm trương lực mạch máu Người xe đạp đẩy bàn đạp mạnh hơn, đường lên dốc, tốc độ xe đạp giảm đáng kể Norepinephrine liều cao sử dụng mơ hình thử nghiệm suy tim [11-13] Tác dụng chất vừa tăng co bóp vừa giãn mạch Một số loại thuốc, chẳng hạn thuốc ức chế phosphodiesterase (milrinone, enoximone) levosimendan, gây số tác dụng tăng co bóp ngồi tác dụng giãn mạch Điều tương tự với việc đẩy mạnh chút bàn đạp xe đạp lúc bạn vượt qua đỉnh đồi đường bắt đầu xuống trở lại; gắng sức nhiều dẫn đến mệt mỏi, độ dốc xuống giúp trì tốc độ Đây lý tác nhân làm tăng nhu cầu oxy tim so với thuốc tăng co bóp khác Tác dụng truyền dịch Truyền dịch lợi dụng mối quan hệ Frank-Starling để làm tăng thể tích nhát bóp cung lượng tim Mặc dù gia tăng mức thể tích cuối tâm trương làm tăng nhu cầu oxy tim, can thiệp có liên quan đến hậu tương đối so với catecholamine Truyền dịch giống thêm gió từ phía sau cho người xe đạp Tác dụng thuốc ức chế calci vào cung lượng tim Vì calci cần thiết cho co tim, nên thuốc ức chế calci vào dự kiến làm giảm lực co tim Điều quan sát thấy tim bị cô lập, sinh vật sống, giảm đồng thời trương lực mạch máu (đặc biệt với dẫn xuất dihydropyridine) giúp trì chí tăng cung lượng tim Như người xe đạp mệt mỏi, đường trơn tru hơn, với dốc lên nhẹ hơn! Phần kết luận Việc giải thích cung lượng tim khơng đơn giản nhìn ban đầu Tuy nhiên, so sánh mối quan hệ phức tạp cung lượng tim bốn thành phần với tốc độ xe đạp yếu tố định nó, giúp hiểu số thay đổi sinh lý bệnh phức tạp bệnh nguy kịch đánh giá tác động can thiệp khác lên cung lượng tim References Suffredini AF, Fromm RE, Parker MM, Brenner M, Kovacs JA, Wesley RA, Parrillo JE: The cardiovascular response of normal humans to the administration of endotoxin N Engl J Med 1989, 321:280-287 Kinugawa K, Takahashi T, Kohmoto O, Yao A, Aoyaki T, Momomura S, Hirata Y, Serizawa T: Nitric oxidemediated effects of interleukin-6 on Ca2+i and cell contraction in cultured chick ventricular myocytes Circ Res 1994, 75:285-295 The Xamoterol in Severe Heart Failure Study Group: Xamoterol in severe heart failure Lancet 1990, 336:16 Packer M, Carver JR, Rodehoffer RJ, Ivanhoe RJ, DiBianco R, Zeldis SM, Hendrix GH, Bommer WJ, Elkayam U, Kukin ML, Mallis GI, Sollano JA, Shannon J, Tandon PK, Demets DL: Effect of oral milrinone on mortality in severe chronic heart failure N Engl J Med 1991, 325:1468-1475 Cowley AJ, Skene AM: Treatment of severe heart failure: quantity or quality of life? A trial of enoximone Enoximone Investigators Br Heart J 1994, 72:226-230 Cohn JN, Archibald DG, Ziesche S, Franciosa JA, Harston WE, Tristani FE, Dunkman WB, Jacobs W, Francis GS, Flohr KH: Effect of vasodilator therapy on mortality in chronic congestive heart failure Results of a Veterans Administration Cooperative Study N Engl J Med 1986, 314:1547-1552 The SOLVD Investigators: Effect of enalapril on mortality and the development of heart failure in asymptomatic patients with reduced left ventricular ejection fractions N Engl J Med 1992, 327:685-691 Berk JL, Hagen JF, Fried VJ: The effect of vasopressin on oxygen availability Ann Surg 1979, 189:439441 Holmes CL, Patel BM, Russell JA, Walley KR: Physiology of vasopressin relevant to management of septic shock Chest 2001, 120:989-1002 10 Dunser MW, Mayr AJ, Ulmer H, Ritsch N, Knotzer H, Pajk W,Luckner G, Mutz NJ, Hasibeder WR: The effects of vasopressin on systemic hemodynamics in catecholamine-resistant septic and postcardiotomy shock: a retrospective analysis Anesth Analg 2001, 93:7-13 11 Rona G: Catecholamine cardiotoxicity J Mol Cell Cardiol 1985, 17:291-306 12 Todd GL, Baroldi G, Pieper GM, Clayton FC, Eliot RS: Experimental catecholamine-induced myocardial necrosis I Morphology, quantification and regional distribution of acute contraction band lesions J Mol Cell Cardiol 1985, 17:317-338 13 Lee JC, Downing SE: Ventricular function in norepinephrineinduced cardiomyopathic rabbits Am J Physiol 1982, 242: H191-H196 ... phía Lượng máu trở tim khoảng thời gian phải lượng máu tim bơm khoảng thời gian đó, khơng có nơi lưu trữ máu tim Do đó, hồi lưu tĩnh mạch với cung lượng tim, tiền tải thành phần cung lượng tim. .. tần số tim chậm, thường dễ dàng xác định phần hội chứng tối loạn nhịp tim nghiêm trọng, q nhanh cung lượng tim giảm Nhịp nhanh thất thất cấp tính nguyên nhân cung lượng tim thấp, chí sốc tim Sức...[Colistin1MUI@gmail.com] Sự tương tự bốn yếu tố định cung lượng tim Tần số tim Tần số tim có lẽ yếu tố định đơn giản cung lượng tim để hình dung: tần số tim nhanh nhiều máu bơm khoảng thời gian cụ thể