Ключевое уравнение: принцип Фика, примененный к O2

CВ (мл/2pt мин) = VO₂ / (C_aO₂ - C_vO₂)

где VO₂ (мл/мин) - скорость поглощения O₂, C_aO₂ (млO₂/мл крови) - это содержание O₂ в артериальной крови, а C_vO₂ (млO₂/мл крови) - это содержание O₂ в смешанной венозной крови.

- C_aO₂ можно определить с помощью анализа газов периферической артериальной крови (см. главу 8).

- C_vO₂ может быть определён путём анализа смешанного венозного образца из PAC. Некоторые PAC модифицируются с помощью волоконно-оптического пучка, встроенного в катетер, для непрерывного измерения насыщения SvO₂ смешанного венозного гемоглобина.

- VO₂ за 1 минуту можно определить, попросив пациента подышать через спирометр, содержащий 100% O₂ известного объёма и поглотитель CO₂. Через минуту объем O₂, оставшийся в спирометре, позволяет рассчитать поглощение O₂ лёгкими.

Например, используя типичные значения в состоянии покоя (C_aO₂ = 0,2 млO₂/мл крови, C_vO₂ = 0,15 млO₂/мл крови и VO₂ = 250 мл/мин):

CВ = VO₂ / (C_aO₂ - C_vO₂) = 250/(0,2 - 0,15) = 5000 мл/мин

Измерение CO этим методом обременительно и явно непрактично в клинических условиях.

По этой причине были разработаны другие методы, основанные на принципе Фика.

* Метод разведения красителя. Некоторое количество индикаторного красителя вводится непосредственно в лёгочную артерию (поэтому требуется PAC), и его концентрация непрерывно отбирается на периферической артериальной линии. Индоцианиновый зелёный традиционно использовался в качестве индикаторного красителя, поскольку он имеет низкую токсичность и короткий период полураспада. Альтернативным индикатором является литий, который можно измерить с помощью чувствительного к литию электрода, встроенного в артериальный катетер. Изменение концентрации индикатора во времени записывается в виде графика (рисунок 29.1a). Затем CO может быть рассчитан из интеграла этой кривой (т.е. площади под кривой) и количества индикаторного вещества, используя модификацию уравнения Фика:

Одним из основных недостатков метода разбавления красителя является рециркуляция индикаторного красителя.

Индикатор, который проходит через циркуляцию во второй раз, вызывает второй пик на графике концентрация-время (рисунок 29.1a), что затрудняет точное измерение площади под графиком. Этот недостаток частично преодолевается с помощью логарифмического преобразования концентрации. Используя это логарифмическое преобразование, легче измерить площадь под первой кривой (рис. 29.1b).

* Метод термодилюции. После того как Свон и Ганц в 1970 году представили PAC с баллонным наконечником и направленным потоком с термистором, расположенным рядом с его наконечником, метод термодилюции стал наиболее часто применяемым методом определения CВ. Техника:

- Надувание баллона на кончике PAC позволяет перемещать его через правое предсердие (RA) и RV в лёгочную артерию. 10–15 мл холодного физиологического раствора вводится через самый проксимальный просвет PAC (расположенный в РА).

- Изменение температуры крови в лёгочной артерии измеряется термистором, в результате чего строится график зависимости температуры от времени (рисунок 29.2a).

- CВ рассчитывается с использованием модификации уравнения Стюарта – Гамильтона:

Метод термодилюции стал золотым стандартом, с которым сравниваются другие методы оценки CВ. Он стал популярным так как:

- Забор крови не требуется.

- На графике температура–время нет второго пика рециркуляции, который является основным источником неточностей при использовании метода разбавления красителя.

- Его можно точно использовать при наличии внутриаортальных баллонных насосов и аритмий.

- Неточности (например, изменение скорости введения холодного физиологического раствора) можно уменьшить, выполнив три или четыре измерения.

Однако использование PAC связано с рядом серьёзных осложнений: аритмия, инфекция, трикуспидальный клапан и лёгочный клапан. повреждение и разрыв лёгочной артерии. В 2005 году исследование, посвящённое использованию PAC в ведении пациентов интенсивной терапии (исследование PAC-Man), не обнаружило чётких доказательств пользы или вреда. С тех пор использование PAC во всем мире значительно сократилось, поскольку специалисты по интенсивной терапии переходят к другим (возможно, менее точным) методам оценки CВ или, в качестве альтернативы, полностью отказываются от мониторинга CВ (см. дополнительную литературу).