Az átlagos szisztémás töltőnyomás fogalma

Ez a fejezet nem kapcsolódik a 2017-es CICM elsődleges tantervének egyetlen szakaszához sem, mivel a főiskola soha nem kérdezte meg a vizsgázóktól, hogy mit is jelent valójában az átlagos szisztémás és az átlagos keringési töltőnyomás fogalma. Ezek a kifejezések azonban számos helyen felbukkannak. Alapvetően minden olyan szituáció, amely a szívteljesítmény vénás visszaáramlás preload vagy centrális vénás nyomás meghatározó tényezőinek megvitatását igényli, eljut egy olyan pontra, ahol legalább meg kell említeni az MSFP-t, ha nem is kell megmagyarázni. Ezért a szerző szükségesnek érezte, hogy egy egész külön oldalt szenteljen neki, hogy foglalkozzon néhány – elsősorban saját – félreértéssel.

Összefoglalva:

A téma legjobb bevezetője talán Carl F. Rothe (1993) cikke, amelyet olyasvalaki tekintélyével írt, akinek az előző három évtizedét úttörő kutatásokkal töltötte a témában. Bár a koncepció az orvosi szakirodalomban jól elfogadott, a hemodinamikai fiziológia értelmezésében való alkalmazása nem mentes az ellentmondásoktól. Ha azonban egy CICM-gyakornok túl hozzáértően érvelne ellene, veszélybe sodorhatná magát azzal, hogy helyesebbnek bizonyulna a vizsgáztatónál. A sikeres vizsgateljesítmény érdekében a legjobb lenne megkerülni e változó hasznosságának vagy a Guyton-féle hemodinamikai modell érvényességének kérdését.

Vérnyomás keringés hiányában

Megelőzve néhány alábbi definíciót, nyugodtan kijelenthetjük, hogy az átlagos keringési töltőnyomás alapvetően az a nyomás, amelyet a halott test keringési rendszerében összegyűlő vér gyakorol. Tekintsük a következő gondolatkísérletet, amelyet egy sor ábra segítségével magyarázunk el. Elméletileg egyetlen diagram is elég lett volna, de ez a weboldal már régóta túlzásba viszi a dolgokat.

Szóval… Az artériáknak jellemzően magas az átlagnyomásuk, a vénáknak jellemzően alacsony az átlagnyomásuk, a kapillárisok valahol a kettő között helyezkednek el. A magas artériás nyomás elsősorban a szív pumpaműködése által termelt nyomásnak, valamint (kisebb mértékben) az artériafalak izomzatának köszönhető. Az alacsony vénás nyomás részben ezen erek falának alacsony izomtónusa miatt alacsony, részben pedig azért, mert a szív pumpaműködése folyamatosan dekompresszi a központi vénákat.

Az artériás pulzusnyomás csökkenésével (pl. a szív meghibásodásával) azonban az artériás nyomás is csökken. Ezzel egyidejűleg a centrális vénás nyomás emelkedik, mivel a szív pumpaműködése már nem mozgat ki annyi folyadékot a vénás keringésből, és a vénás nyomás is megnő.

Tegyük fel, hogy a szív leáll. A pulzáló szivattyúműködés megszűnik, és az artériás nyomás meredeken csökken. Az áramlás azonban nem szűnik meg teljesen. Az artériák, mivel izmosabbak, nagyobb nyomást gyakorolnak a vértartalmukra, mint a vénák, és e nyomásgradiens miatt az artériás keringési térfogat egy része a szív leállása után fokozatosan a vénás keringésbe vándorol. Ez a térfogat körülbelül 4 ml/kg, azaz egy normál méretű embernél körülbelül 300 ml, vagyis a teljes keringési térfogat körülbelül 6%-a. Ezek az értékek Rothe-tól (1976) származnak, aki kutyákban szívmegállást idézett elő, majd megmérte, hogy mennyi vért kellett eltávolítania a központi vénákból ahhoz, hogy a központi vénás nyomás stabilan a szívmegállás előtti értéken maradjon.

Így a térfogat egy része végül a keringés vénás oldalára kerül átcsoportosításra, és elég hosszú idő elteltével a vénás nyomás nő, az artériás nyomás pedig csökken, amíg mindkét nyomás egyensúlyba nem kerül. Ez az átlagos keringési töltőnyomás, vagy “mittlere Druck der Fliissigkeit”.

Megfigyelhető, hogy az egész folyamat során valahol a keringési rendszerben van egy pont, amely stabil nyomáson marad (ami történetesen az MCFP), függetlenül a szervezet többi részén visszhangzó katasztrofális eseményektől. Rothe (1993) úgy vélte, hogy ez valószínűleg a kis vénákban (1 mm-nél kisebb átmérőjűek) történik, és hogy nem állandó – a különböző szervek különböző pontjain van jelen, és az uralkodó körülményektől függően folyamatosan változik.

A szisztémás és a keringési rendszer átlagos töltőnyomása

A keringési rendszer átlagos töltőnyomása (MCFP) a teljes keringési rendszerben áramlás hiányában uralkodó nyomás. Ez az a nyomás, amelyet a keringés falai (beleértve a szívet és a tüdőereket) a folyadéktartalomra gyakorolnak, és így úgy is felfogható, mint az ezekben a falakban tárolt rugalmas visszahúzó potenciál mérőszáma. Arthur Guyton így határozta meg:

“Az a nyomás, amelyet az egész keringési rendszer minden pontján mérnénk, ha a szív hirtelen leállna, és a vér azonnal úgy oszlana el, hogy minden nyomás egyenlő legyen.”

A szisztémás töltőnyomás (MSFP) a nyomás csak a szisztémás körforgásban, azaz a szív és a tüdőkeringés figyelmen kívül hagyásával, áramlás hiányában is. Általában ez a nyomás érdekli az embereket, amikor a szív előterheléséről és az érműködési görbékről beszélnek, mert ez az a nyomás, amelyről úgy gondolják, hogy egy nyomásgradiens mentén a jobb pitvar felé tolja a vért.

A középső kardiopulmonális töltőnyomás tehát a mozdulatlan szívkamrákban és a tüdőkeringésben mért átlagos nyomás. Ez a változó az MSFP szükséges megfelelője, de ritkán tárgyalják. Általában körülbelül 3 mmHg-mal magasabb, mint az MSFP, főként a szívkamrák nagyobb elasztanciája miatt. Az ágy mellett mérhető az összes nagyobb ér egyidejű lezárásával és a szív leállításával.

Az átlagos szisztémás töltőnyomás emberi mérései

A halott korcs kutyák egész hegyeinek generálása után Guyton és munkatársai magabiztosan meg tudták állapítani, hogy az MSFP valószínűleg 7-8 mmHg körül van a legtöbb közepes méretű emlősnél. Az emberi adatokat nehezebb volt összegyűjteni a Nürnberg utáni felvilágosult tudományos környezetben, tekintve, hogy a pontos mérés egyik fő feltétele a szívmegállás. A kutatók leleményessége azonban olyan információkhoz juttatott bennünket, amelyek alapvetően megerősítik Guytont. Schipke és munkatársainak (2003) mintegy nyolcvan embert sikerült meggyőzniük arról, hogy a mesterséges szívmegállás (VF, AICD beültetése közben) során mérjék meg az MSFP-t, és 12 mmHg körüli MSFP-értékeket találtak. A vizsgálók arra panaszkodtak, hogy a szívmegállás időtartama (~13 másodperc) nem volt elég hosszú ahhoz, hogy jó méréseket kapjanak: az artériás és a vénás nyomás soha nem egyenlítődött ki. Repessé és munkatársai (2015) egy későbbi tanulmányában nem volt ez a probléma, mivel ők halott intenzív osztályos betegeket használtak, akik történetesen CVC-vel és artériás vezetékkel rendelkeztek; és az MSFP ismét 12 mmHg körül volt. Az ő adataikat az alábbiakban reprodukáljuk a koncepció szemléltetésére.

A szisztémás átlagos töltőnyomás meghatározói

A fentiekből következően két fő tényezőnek kell lennie, amely meghatározza az MSFP-t:

• A simaizomzat tónusa a szisztémás keringésben, és
• A folyadék mennyisége a szisztémás keringésben.

A keringési rendszer falát alkotó simaizomzat tónusa egyértelműen olyasmi, ami szerepet fog játszani az MSFP-t előidéző rugalmas visszarugónyomásban. Repessé és munkatársai (2015) a már fentebb ismertetett tanulmányukban megemlítették, hogy a noradrenalint kapó halott betegeknél az MSFP magasabb volt (14-15 mmHg körül), ami azért logikus, mert a noradrenalin erős arterio- és vénakonstriktor. Ezzel szemben Starr (1940) egy jóval korábbi vizsgálata 5,6 mmHg-os méréseket adott vissza több órája halott testekből, ami valószínűleg akkor történik, amikor minden simaizomtónus visszafordíthatatlanul elveszik.

A keringési rendszer térfogata nyilvánvalóan szintén szerepet játszik. Ha folyadékot öntünk egy érbe, az nyomás alá helyezi az ér falát, és a keringési rendszerben az a nyomás, amit ezek a puha, nyúlós falak produkálnak, elsősorban a simaizomzat tónusától függ (lásd fentebb). Gyakran találkozhatunk ezzel a fogalommal “feszültségmentes” és “feszültséggel terhelt” térfogatokra szétválasztva. A “feszültségmentes” térfogat a keringési rendszerben lévő folyadék (feltehetően vér) olyan térfogata, amely nem okoz “feszültséget” a falakra, azaz ahol az MSFP mérése 0 mmHg nyomást eredményezne. Young (2010) és Magder (2016) szerint a “stresszmentes térfogat” a teljes vénás vértérfogat mintegy 85%-át írja le: egy minimális szimpatikus tónusú keringésben a teljes vértérfogatnak csak mintegy 15%-a járul hozzá az MSFP létrehozásához.

Logikailag tehát a “feszített térfogat” “az a vérmennyiség, amelyet el kell távolítani az érrendszerből ahhoz, hogy az erek transzmurális nyomása a meglévő értékről nullára csökkenjen”. Rothe (1983) szerint ezek a térfogatok tisztán hipotetikus konstrukciók, amelyeket “a kapacitási összefüggés lineáris részének a transzmurális nyomás nullára történő extrapolálásával számítanak ki”. A valós görbe nagyon alacsony MSFP-értékeknél (5 mmHg alatt) kevésbé lineárissá válik, amint azt Lee és munkatársai (1988) kimutatták:

A feszültségmentes térfogat tehát valószínűleg nem teljesen feszültségmentes. Mindenesetre ellentmondana a logikának, ha az intravaszkuláris nyomás valóban nulla mmHg lenne, hiszen még egy milliliter folyadék is gyakorol valamilyen nem nulla nyomást az azt tartalmazó kamra falára.”

A szisztémás töltőnyomás jelentése és jelentősége

A Guyton-modell szerint a szívbe visszatérő vér áramlását elsősorban ez a szisztémás töltőnyomás irányítja. Ez az a nyomás, amelyről a vér áramlik, a CVP pedig az a nyomás, amelyre áramlik, legyőzve eközben a vénás érellenállást. A szív teljesítménye ebben a modellben nem játszik szerepet a vénás keringés nyomásának meghatározásában.

Nem mindenki ért egyet azzal, hogy ezeknek a fogalmaknak tudományos értéke van. Magder (2006), Brenglemann (2003) és Henderson et al (2010) részletesebben ismertetik, de itt elég, ha annyit mondunk, hogy az élettan különböző komoly hallgatói kivételt tettek Guyton kísérlettervével, mérési módszertanával és alapvető érvelésével szemben. A CICM-gyakornokoknak azonban azt tanácsoljuk, hogy béküljenek meg ezzel a vitával, és memorizálják ezt a hemodinamikai sibboleth-t, mintha egy newtoni törvény lenne. Ez a koncepció nagyon népszerű, és fennáll a veszélye annak, hogy az önnel szemben ülő vizsga vizsgáztatója határozottan támogatja. A FOAM csillogó rocksztárjai (pl. Jon-Emile Kenny, a PulmCCM-től) szintén hitelességet kölcsönöznek neki azáltal, hogy növelik az ismertségét. Ráadásul a 2014-es első dolgozat 19. kérdéséhez fűzött megjegyzéseikben a vizsgáztatók megemlítették, hogy “az átlagos szisztémás töltőnyomással és az ezen túli egyéb hatásokkal való kapcsolat leírásáért további pontokat adtak”. Röviden: az MSFP átmegy a vizsgákon.