Hemodinamikai különbségek a jobb és a bal kamra között | Revista Española de Cardiología
A bal kamra egy nyomáspumpa, amely magas perifériás ellenállással szemben küldi a kilökődési bólust, míg a jobb kamra egy térfogatpumpa, amely ugyanezt a kilökődési bólust alacsony perifériás ellenállással szemben küldi.
Ahogy a bal kamra esetében is széleskörűen vizsgálták, úgy a jobb kamra esetében is azt feltételezték, hogy – a jelentősen alacsonyabb szisztolés nyomástól és a valamivel alacsonyabb ejekciós frakciótól (55%) eltekintve – funkciója megegyezik a bal kamra viselkedésével.
A Revista Española de Cardiología e számában megjelent Juan C. Grignola et al. cikke (37-42. oldal)1 , amely a jobb kamra, a tüdőartéria, a bal kamra, az aorta, a tüdőáramlás és a kamrai átmérők nyomását vizsgálja juhszívekben szonomikrometriával, megmutatja, mennyire pontatlan ez az állítás. E szerzők szerint a jobb kamra meghosszabbodott kilökődési fázissal rendelkezik, és hiányzik az izovolumikus relaxációs fázis.
A jobb kamra, amelyet Torrent koncepciója szerint 1 a tüdőartériából kiinduló bazális hurok alkot, átfogva a bal kamra apikális hurkát, a bal kamra kitágulása, amely a bal kamra normális működéséhez kapcsolódik és azt feltételezi. Nagy, félhold alakú felülete lehetővé teszi, hogy alacsony tüdőellenállás mellett és alacsony költséggel nagy mennyiségű vért juttasson be. Számos régi tapasztalat van arról, hogy kutyáknál a jobb kamra szabad falának eltávolításával nem jelentkeznek a jobbszívfél-elégtelenség jelei, mert a bal kamra domború szeptuma aktívan együttműködik a jobb kamra ejekciójában 2-5 . A jobb kamra szabad falát alkotó sáv hosszanti megrövidülése a tricuspidális gyűrű szisztolés süllyedését és a szabad falnak a septum feletti, fújtatószerű összenyomódását eredményezi. Már King, a londoni Guy’s Kórház orvosa 1837-ben a septumot szilárd falnak tekintette, míg a szabad falat mozgó vagy képlékeny falnak (1. ábra) 6 . A septum a jobb oldali üreg felé domborodva együttműködik a jobb kamra szabad falával a fújtató hatásban.
A jobb kamra azonban két részből áll: egy beáramlási részből vagy sinusból, amely a tricuspidalis billentyűnél kezdődik, és egy kiáramlási részből vagy infundibulumból, amely a tüdőbillentyűnél végződik. Grignola és munkatársai megállapításai szerint a kamrai ejekció két szakaszból, korai és késői szakaszból áll. Ez teljes összhangban van az anatómiai, embriológiai, összehasonlító anatómiai és elektrofiziológiai megfigyelésekkel, amelyek arra utalnak, hogy a jobb kamra beáramló és kiáramló részei különböző kamrák, amelyek ráadásul az evolúció különböző időszakaiban jelentek meg.
Az infundibulum a szív kiáramlási traktusának izmosodott része, amely filogenetikai szempontból már a legprimitívebb chordatáknál, például az állkapocs nélküli ciklostómáknál (lámpás) megjelenik a paleozoikum szilur korszakában, 435 millió évvel ezelőtt 7 . A 400 millió évvel ezelőtti devonban az elasmobranchák alosztályába tartozó cápáknak teljesen izmosodott, körkörös rostokkal rendelkező infundibulumuk (bulbus cordis) volt 8 . A szalamandrában (urodelo), a 345 millió évvel ezelőtti karbon korszak Mississippi korszakából származó modern kétéltűben az infundibulum annyira fejlett, hogy a tüdőszűkület egyes eseteire emlékeztet.
A jobb kamra beáramló része ezzel szemben sokkal újabb keletű, a karbon kor pennsylvaniai korszakának hüllőiben, szintén a paleozoikumban, mintegy 275 millió évvel ezelőtt kezdett megjelenni, amikor a kezdődő apikális interventrikuláris septum megjelenik, valószínűleg a szisztémás és a pulmonális keringés levegővételkor történő szétválasztásához való alkalmazkodásként 9 . A krokodilban, az evolúció történetében először, a két vénás és artériás keringés immár teljesen elválik egymástól, érintetlen kamrai szeptummal, és az infundibulum beépül a jobb kamrába, bár a teljes beépülés a madaraknál és az emlősöknél is előfordul 10 . Torrent Guasp (személyes közlés) szerint a jobb kamra kialakulása a bal kamra dehiszenciájának tekinthető (2. ábra).
Ontogenetikai szempontból az infundibulum szintén nagyon korai embriológiai fejlődésű, a fejlődés 23-24. napján az egyenes szívcső stádiumban jelenik meg. Amikor a cső behajlik és kialakul a jobb oldali domború hurok, a jobb kamrai sinus a bulbus cordis caudalis részének tágulásával alakul ki, amely az infundibulumot képezi, míg az interventrikuláris septum passzívan “nő” a két oldalsó kamrai üreg tágulásával (27. nap) 11 .
Több anatómiai megfigyelés is bizonyítja, hogy a jobb kamra sinus és infundibulum különálló komponensek. A kettős kamrás jobb kamra olyan elváltozás, amelyet az infundibulum beáramlásának progresszív szűkülete jellemez, ami a sinus és az infundibulum közötti elzáródáshoz vezet. Az egykamrás bal kamra leggyakoribb formájánál, a kettős beömlésű bal kamrában a jobb kamrai sinus hiányzik, és helyette mindig jelen van az infundibulum.
Az elektrofiziológiai vizsgálatok azt is jelzik, hogy az infundibulum aktiválódása viszonylag későn történik a szisztoléban, és hogy a szívnek ez a része aktiválódik utoljára, ami a jobb kamra beáramlási és kiáramlási szakaszának aszinkron összehúzódását és relaxációját eredményezheti 12 .
Ginés és munkatársai juhokon bizonyítják, hogy a szisztoléban a jobb kamrában a maximális ejekció korán elérhető, és az ejekció vége jelentősen nagyobb, mint a bal kamrában. Más szóval, a jobb kamra összehúzódása perisztaltikus összehúzódás, amely a jobb kamra beáramló részéből halad a kiáramló rész (infundibulum) felé. Ezt a tényt, amelyet a kutyáknál már feltételeztek, és ebben a munkában juhoknál bizonyították, most az embernél is bebizonyították. Egyidejű akusztikus kvantált echokardiográfiával, fonokardiográfiával és mágneses rezonanciás képalkotással igazolták, hogy a jobb kamra beáramlási szakasza és az infundibulum között regionális különbségek vannak, úgy, hogy az infundibulum kitágul, amikor a beáramlási szakasz összehúzódik, és összehúzódik a második tónus aorta komponensét követően 13 .
A munka második fontos ténye annak bizonyítása, hogy a jobb kamrában nem létezik az izovolumetrikus relaxációs fázis, és véleményünk szerint az izovolumetrikus kontrakciós fázis sem.
A kamrák diasztolés kitöltésének mechanizmusát az orvostudomány története során széles körben vitatták. Erasistratus a Kr. e. 4. században úgy vélte, hogy a kamra szívószivattyúként működik a diasztolé alatt. Harvey azonban, aki megváltoztatta a szisztolé és diasztolé Galenus óta tartott fogalmát, “Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus” című művében azt mondta: “…nyilvánvaló, hogy a vér milyen módon kerül a kamrákba: nem azért, mert a szív (kamra) vonja be, mert kitágul, hanem mert a szívkamrák pulzusa (összehúzódása) dobja bele “14 . Később Wiggers, figyelembe véve, hogy a töltés főként a diasztolé kezdetén következik be, arra a következtetésre jutott, hogy a töltés a pitvar és a kamra közötti nyomáskülönbségtől függ az izometriás relaxációs fázis végén 15 . Évekkel később azonban már ki tudta jelenteni, hogy “a kamrák rugalmas visszahatással rendelkeznek, ami lehetővé teszi számukra, hogy szinte teljesen megteljenek a pitvari összehúzódás előtt “16 .
Az aktív diasztolé modern fogalma Brecherrel kezdődik, aki Torrent Guasp javaslatára képes volt bizonyítani a kamrai szívás létezését17 . Néhány évvel ezelőtt Dirk Brutsaert és munkatársai18 azt javasolták, hogy a szisztolét inkább fogalmi, mint fenomenológiai szempontból kell értelmezni, és hogy annak magában kell foglalnia a szív relaxációját izovolumetrikus relaxációs fázisokkal és a gyors kamratöltési fázist (3. ábra). A relaxáció, amelyet úgy határozunk meg, mint azt a folyamatot, amelynek során a szív visszatér a kontrakció előtti konfigurációba, valójában egy aktív folyamat. Az ATP-fogyasztás elsősorban a relaxációs folyamatban vesz részt, kettős útvonalon: az ATP-fogyasztás a miozinfejek ATP-áza által a miozin aktinról való leválasztásához és a SERCA-k által a troponin C-ből a szarkoplazmatikus retikulumba történő Ca+ katapultálásához, mindkét folyamat a relaxáció kezdetét jelzi. Az elmúlt évek egyik mérföldköve az izomösszehúzódás mechanizmusában tehát az a felismerés, hogy a maximális energiafelhasználás aktív folyamata a relaxáció 19,20 . Ezért a szívciklus továbbra is felosztható szisztoléra és diasztoléra, ahogyan azt Harvey óta hagyományosan teszik, de azzal a tudattal, hogy a diasztolé első része aktív, azaz az izovolumetrikus relaxációs fázis és a gyors kamratöltés vagy szívási fázis.
A szívási mechanizmusban számos erő játszik szerepet, amelyek közül néhánynak nagyon erősnek kell lennie, hogy megmagyarázza Roberts és munkatársai 21 esetét, amelyben a jobb kamra lőtt sebe olyan heves szívást okozott, hogy a bal pitvari függeléket a bal kamrába invaginálta. A kamrai spirál passzív rugalmas visszahúzódása a relaxáció során alapvető lehet, bár a koszorúerek “vérellátó hüvely” hatása is szerepet játszhat, ahogy a koszorúerek kitöltődnek diasztoléban, valamint a Laplace-törvény, ahogy a kamrafal vékonyodik diasztoléban és a sugár nő. Nemrégiben Torrent Guasp azt javasolta, hogy a szív egy dugattyúként működik, amelyben a kilökődés a bazális huroknak az apexi hurok feletti teleszkópozásával történik (a dugattyú leereszkedése a hengerben), a szívás pedig a kamrák megnyúlása-tágulása lenne a szeptumnak a bazális hurkot húzó kiegyenesítése által (a dugattyú felemelkedése) 2 .
De ez a bal kamrában történik. Miért nincs izovolumetrikus relaxáció a jobb kamrában, és ezért nincs szívás? Nyilvánvaló, hogy ha a jobb kamrában összehúzódás van, akkor relaxációnak is kell lennie, és ha kilökődés van, akkor töltődésnek is kell lennie. Az egyik lehetőség az, hogy a háromszög alakú jobb kamrai térfogat-nyomás görbék két különböző és egyidejű eseményt rögzítenek: az infundibulum összehúzódását és a sokkal nagyobb beömlő rész kitöltését. Legalább két tanulmány is alátámasztja ezt a nézetet. March és munkatársai 21 felvetették, hogy a jobb kamra két független kamrából áll, Pouleur és munkatársai 22 pedig megerősítették, hogy a jobb kamrai ejekció akkor is folytatódik, amikor a szabad fal ellazul, amit már Shaver és munkatársai is szorgalmaztak auskultációs szempontból, és “fojtogatásnak” nevezték el, hogy megmagyarázzák a második hang pulmonális komponensének késését.
A másik lehetőség az lenne, hogy a tüdőfa alacsony impedanciája nem igényel szívási fázist, és a jobb szív egyszerű atrioventrikuláris nyomáseséssel töltődik fel. Ezt az egyszerűbb nézetet az támogatná, hogy ha nincs izovolumetrikus relaxációs fázis, akkor nincs szükség izovolumetrikus kontrakciós fázisra sem, amely szintén hiányzik Grignola és munkatársai térfogat-nyomás görbéiből, és ehelyett a pulmonális hipertóniában jelenik meg, ahol a térfogat-nyomás görbék a bal oldali görbékhez hasonlóvá válnak.
A nagy utóterhelés miatt van szükség az izovolumetrikus kontrakció és az izovolumetrikus relaxáció fázisára a szívás kiváltásához?
Mindenesetre a jobb kamrai térfogat-nyomás görbék háromszög alakja és a bal kamrai négyszögletes térfogat-nyomás görbék közötti különbségek lenyűgöző és objektív tény, amelynek hemodinamikai értelmezése további megfontolást és tanulmányozást igényel.