Aspects on Cardiac Pumping

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Förståelse av hjärtats pumpförmåga är av yttersta vikt för att kunna behandla patienter med hjärtsjukdom, framförallt hjärtsvikt. Studier av hjärtat har av naturliga skäl framförallt gjorts med öppen bröstkorg eller med hjärtat uttaget ur kroppen, och detta påverkar hjärtats pumpning. Magnetresonans-kameran gör det möjligt att avbilda hjärtat i alla delar av hjärtcykeln samt att mäta flödet i kärlen till och från hjärtat. Denna avhandling har studerat hur och varför hjärtat varierar i volym under hjärtcykeln samt kvantifierat de olika sätt som hjärtats kammare arbetar. Delarbete I visade att hjärtats yttre volymförändring under hjärtcykeln hos friska frivilliga var c:a 8 % och varierade från 5-11 %. Både flödesmätning och volymsbestäming av hjärtat över hjärtcykeln gav samma resultat. Den yttre volymförändringen är låg jämfört med hur mycket blod som tömmer sig ur kamrarna men det förklaras av inflöde av blod till förmaken. Vid jämförelse mellan höger och vänster sida av hjärtat återfanns en större del (60 %) av den yttre volymförändringen på vänstersidan. Delarbete II visade att hjärtats yttre volymförändring hos patienter var i stort sett oförändrad före och efter kranskärlsoperation och skilde sig inte jämfört med friska. Dessutom visade studien att centerpunkten (volymcentrum) i hjärtat rör sig under en hjärtcykel i en loop som börjar och slutar på samma ställe. Loopen är c:a 2 mm mellan extrempunkterna. Denna rörelse skilde sig inte mellan friska och patienter men efter bypass-operation dubblerades rörelsen till c:a 4 mm. Delarbete III visade att 60 % av vänsterkammarens slagvolym genereras av den längsgående förkortningen av kammaren genom att basen av kammaren (AV-planet) förflyttas mot kammarspetsen under tömningsfasen. Detta mättes dels på friska frivilliga men också hos atleter på elitnivå och patienter med förstorade vänsterkammare och sänkt kammarfunktion. Det var ingen skillnad mellan grupperna i andelen slagvolym som orsakas av längsgående förkortning. Delarbete IV visade på motsvarande sätt som delarbete III att 80 % av högerkammarens slagvolym genereras av den längsgående förkortningen hos friska frivilliga. Dessutom kunde delarbetet visa att hjärtats yttre volymsförändring till över 80 % kan förklaras av den radiella, kramande, kammarpumpningen. I delarbete V studerades när hjärtat är som störst och som minst. Hjärtats största volym inträffar före förmakskontraktionen då blod inte bara förflyttas från förmak till kammare, men också ut ur hjärtat som backflöde i venerna. Denna volym kvantifierades med flödesmätning på höger och vänster sida. Hjärtat är inte som minst vid slutet av systole utan börjar öka i volym före denna tidpunkt vilket beror på att inflödet av blod till förmaken är större än utflödet. Detta kan innebära att det finns en rörelseenergi i blodet på väg in i förmaket vid det tillfälle då klaffarna mellan förmak och kammare öppnas och detta kan vara en del i förklaringen till den snabba fyllnadsfasen. Dessa parametrar kan ge ny information för att förstå hjärtats pumpfunktion. Sammanfattningsvis har denna avhandling visat hur hjärtat minskar i volym under kammarsystole samt att den främsta orsaken till detta är kamrarnas kramande radiella kontraktion. Hjärtats volymsvariation över hjärtcykeln har visat att hjärtat är som störst innan förmakssystole och som minst innan slutet av kammarsystole. Dessutom har AV-planets bidrag till de båda kamrarnas slagvolym kvantifierats.