برونده قلبی (Cardiac Output): تعریف، محاسبه و اهمیت در فیزیولوژی قلب
برونده قلبی که به انگلیسی Cardiac Output (CO) نامیده میشود، یکی از مهمترین شاخصهای عملکرد قلب است. این شاخص نشاندهنده حجم خونی است که در هر دقیقه توسط بطن چپ قلب به سیستم گردش خون پمپاژ میشود. برونده قلبی به عنوان یکی از پارامترهای حیاتی در بررسی وضعیت همودینامیک (Hemodynamics) بدن محسوب میشود و میتواند اطلاعات مهمی درباره عملکرد قلب و وضعیت کلی سیستم گردش خون ارائه دهد.
برونده قلبی چیست و چرا مهم است؟
برونده قلبی به حجم خونی که در هر دقیقه از بطن چپ قلب خارج میشود، گفته میشود. این شاخص با دو پارامتر اصلی یعنی حجم ضربهای (Stroke Volume – SV) و ضربان قلب (Heart Rate – HR) تعیین میشود و بیانگر کارایی پمپ قلب است. محاسبه برونده قلبی به پزشکان امکان میدهد تا عملکرد قلب را در شرایط مختلف بررسی کنند و به ارزیابی وضعیت بیماران بپردازند.
تعریف برونده قلبی (Cardiac Output)
برونده قلبی به صورت محصول حجم ضربهای و ضربان قلب تعریف میشود. حجم ضربهای به مقدار خونی اشاره دارد که در هر ضربان از بطن چپ خارج میشود، و ضربان قلب به تعداد ضربانات قلب در هر دقیقه اشاره دارد. این دو پارامتر با هم تعیینکننده حجم خونی هستند که در هر دقیقه توسط قلب پمپاژ میشود.
فرمول برونده قلبی
فرمول محاسبه برونده قلبی به شکل زیر است:
که در آن:
- CO: برونده قلبی (Cardiac Output) به لیتر در دقیقه (L/min)
- SV: حجم ضربهای (Stroke Volume) به میلیلیتر (mL)
- HR: ضربان قلب (Heart Rate) به تعداد ضربان در دقیقه (beats per minute)
به عنوان مثال، اگر ضربان قلب یک فرد ۷۰ ضربان در دقیقه و حجم ضربهای او ۷۰ میلیلیتر باشد، برونده قلبی او برابر با ۴.۹ لیتر در دقیقه خواهد بود:
CO=70 mL×70 beats/min=4900 mL/min=4.9 L/min
برونده قلبی نرمال: معیارهای فیزیولوژیک
برونده قلبی نرمال برای یک فرد بالغ در حالت استراحت بین ۴ تا ۸ لیتر در دقیقه متغیر است. این میزان میتواند بسته به وضعیت فرد، مانند ورزش، استرس یا بیماریهای قلبی تغییر کند.
برونده قلبی کم (Low Cardiac Output)
برونده قلبی پایین میتواند نشاندهنده مشکلاتی در عملکرد پمپ قلب باشد. برخی از شرایطی که ممکن است به کاهش برونده قلبی منجر شوند عبارتند از:
- نارسایی قلبی (Heart Failure): کاهش توانایی پمپاژ قلب میتواند منجر به برونده قلبی پایین شود.
- کاردیومیوپاتی (Cardiomyopathy): آسیب به عضله قلب میتواند عملکرد پمپ را تحت تأثیر قرار دهد.
- افت حجم خون (Hypovolemia): کاهش حجم خون به دلیل خونریزی یا دهیدراتاسیون میتواند منجر به کاهش برونده قلبی شود.
برونده قلبی بالا (High Cardiac Output)
برونده قلبی بالا نیز ممکن است نشاندهنده شرایط غیرطبیعی باشد. افزایش بیش از حد برونده قلبی میتواند به علتهای مختلفی مانند:
- پرکاری تیروئید (Hyperthyroidism): افزایش متابولیسم بدن میتواند باعث افزایش ضربان قلب و برونده قلبی شود.
- تب (Fever): افزایش دمای بدن میتواند نیاز به اکسیژن را افزایش داده و برونده قلبی را بالا ببرد.
- کمخونی (Anemia): در پاسخ به کاهش اکسیژنرسانی، قلب ممکن است برای جبران این وضعیت برونده قلبی را افزایش دهد.
فیزیولوژی و آناتومی برونده قلبی
آناتومی قلب و نقش بطن چپ در برونده قلبی
قلب به عنوان یک پمپ عضلانی عمل میکند که خون را از طریق سیستم گردش خون به سایر نقاط بدن ارسال میکند. بطن چپ قلب، به ویژه، نقش اصلی در پمپاژ خون به سیستم گردش خون بزرگ (سیستمیک) دارد. بطن چپ با هر انقباض خود، حجم خونی را به آئورت پمپاژ میکند که از طریق آن به تمامی ارگانها و بافتهای بدن میرسد.
تنظیم حجم ضربهای و ضربان قلب
حجم ضربهای تحت تأثیر چندین عامل قرار میگیرد که از جمله آنها میتوان به پرلود (Preload)، پسبار (Afterload) و انقباضپذیری (Contractility) اشاره کرد:
- پرلود (Preload): حجم خونی است که در انتهای دیاستول در بطن چپ قرار دارد. افزایش پرلود معمولاً منجر به افزایش حجم ضربهای میشود.
- پسبار (Afterload): مقاومت در برابر خروج خون از بطن چپ. افزایش پسبار ممکن است حجم ضربهای را کاهش دهد.
- انقباضپذیری (Contractility): توانایی عضله قلب در تولید نیروی کافی برای پمپاژ خون. افزایش انقباضپذیری معمولاً حجم ضربهای را افزایش میدهد.
ضربان قلب نیز تحت تأثیر سیستم عصبی اتونوم (Autonomic Nervous System) و هورمونها قرار دارد. سیستم عصبی سمپاتیک میتواند با تحریک قلب باعث افزایش ضربان قلب و در نتیجه افزایش برونده قلبی شود.
برونده قلبی و ارتباط آن با سلامتی
برونده قلبی یکی از شاخصهای مهم در ارزیابی سلامت قلب و عروق است. تغییرات در برونده قلبی میتواند نشاندهنده وضعیتهای مختلف فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی باشد و به پزشکان کمک کند تا به موقع اقدام به تشخیص و درمان بیماریها کنند.
برونده قلبی و فعالیتهای بدنی
در زمان فعالیتهای بدنی، برونده قلبی به طور طبیعی افزایش مییابد تا نیازهای اکسیژن و مواد مغذی بدن برآورده شود. افزایش ضربان قلب و حجم ضربهای در پاسخ به فعالیت بدنی، نشاندهنده توانایی تطبیقی قلب است.
برونده قلبی در بیماریهای قلبی
در بیماریهای قلبی مانند نارسایی قلبی، برونده قلبی ممکن است کاهش یابد. این کاهش میتواند منجر به کاهش توانایی اکسیژنرسانی به بافتها و ایجاد علائمی مانند خستگی، ضعف و تنگی نفس شود.
برونده قلبی (Cardiac Output) یک شاخص حیاتی در ارزیابی عملکرد قلب است که اطلاعات مهمی درباره سلامت قلب و وضعیت همودینامیک بدن ارائه میدهد. محاسبه دقیق برونده قلبی میتواند به تشخیص و مدیریت بیماریهای قلبی کمک کند و نقش مهمی در بهبود سلامت و کیفیت زندگی افراد دارد.