ICU-fysiologie in 1000 woorden: The Mean Systemic Filling Pressure – Part 1

Jon-Emile S. Kenny MD

Het is vier uur ’s ochtends; ik ben ergens tussen Riga en Stockholm. De maan is vol en helder en kabbelt over de zwarte, Baltische Zee. Deze warme junidonkernis wordt geslepen als onyx door de diepe trillingen van een cruiseschip en zijn verzameling giechelende Zweden; ze karaoken ‘Spaceman’ van The Killers in perfect Engels. Ik zit aan bakboord, gevangen in een gapende oceaanbries, omgeven door een symfonie van Slavisch jargon en sigarettenrook; mijn gedachten gaan naar het binnenste van het schip en ik stel me een fysiologische analogie voor.

De romp als de thorax

Bedenk dat je diep in de romp van dit cruiseschip zit, onwetend van de buitenkant. Er is een lek en de oceaan begint binnen te stromen. Snel denkend activeert u de lenspomp die de oceaan weer naar buiten spuit. U merkt op dat de lenspomp een aantal standen heeft van ‘laag’ tot ‘hoog’, die overeenkomen met de snelheid waarmee de oceaan uit de romp wordt afgevoerd. Als de pomp op ‘laag’ staat, stijgt het oceaanwater in de romp – je voelt de druk van het water rond je enkels. Als u de pompactiviteit verhoogt tot ‘hoog’, nemen de druk en het volume van het oceaanwater rond uw voeten af. Kun je, alleen dit wetende, de grootte van het water achter de romp afleiden? Ben je in de relatief kleine Oostzee of de immense Stille Oceaan? Lake Ontario? De Hudson Rivier? Wreck Beach?

Het antwoord is dat je dat niet kunt weten; de hoeveelheid oceaanwater in de romp van het schip is een functie van de grootte van het waterlichaam buiten de romp en de instroom daarvan, maar ook van de werkzaamheid van de lenspomp. Zo ontvouwt zich de analogie – we hebben de volumestatus, de veneuze terugkeer, de thorax, het hart en de centrale veneuze druk, de grote ader en het hartkamervolume bij benadering bepaald.

Toch zie ik nog steeds dat clinici de rechter atriumdruk, het IVC-volume/de collaps en het echocardiografisch gemeten linker ventrikelvolume gebruiken als markers voor de volumestatus van een patiënt. Alleen in de thorax kijken voor de volumestatus van een patiënt is even ongerijmd als de grootte van een oceaan schatten op basis van de hoeveelheid zeewater die zich ophoopt in de romp van een lek schip.

Volumestatus &Veneuze terugvoer

Grobaal 70% van het totale bloedvolume bevindt zich in het veneuze systeem, nog eens 20% in het arteriële systeem en ongeveer 10% in de capillairen; dit totale bloedvolume kan worden geschat op 70-80 mL/kg. Wanneer het hart stilstaat en het bloedvolume zich verdeelt van de slecht meewerkende, onder hoge druk staande arteriën, naar de zeer meewerkende, onder lage druk staande venen, wordt een evenwichtsdruk bereikt die bekend staat als de gemiddelde systemische vullingsdruk . De waarde van de Pmsf ligt typisch tussen 7 en 10 mmHg en is onafhankelijk van soort en habitus . Deze druk is een functie van de gespannen “volumestatus” van de patiënt en de veneuze compliance; het is de drukkop die de veneuze terugkeer naar het rechterhart stuurt. Op de veneuze retourcurve wordt deze druk aangeduid met het x-intercept, omdat dit de evenwichtsdruk is die in de gehele circulatie blijft bestaan wanneer de bloedstroom nul is.

Het begrip beklemd volume kan analoog worden opgevat aan dat van een waterbed, of het opblazen van een strandbal. Er moet een bepaald volume vloeistof worden toegevoegd voordat de elastische wanden worden opgerekt – dit volume is het ongespannen volume. Wanneer het toegevoegde volume vloeistof de wanden begint op te rekken, wordt een elastische terugslagdruk opgewekt. Het volume dat bijdraagt aan deze elastische terugslag wordt het beklemde volume genoemd. Bij mensen die een onderkoelde circulatiestilstand ondergaan, wordt het gestresste volume geschat op ongeveer 20 mL/kg of ongeveer 1,5 L bloedvolume. Belangrijk is dat het gestresseerde volume niet vastligt en sterk afhankelijk is van de adrenerge tonus, in het bijzonder de alfa-adrenerge tonus. De Pmsf is dus direct, maar niet volledig, gerelateerd aan het totale bloedvolume van een patiënt.

Meten van de gemiddelde systemische vullingsdruk

Als we de grootte van de oceaan willen weten, moeten we verder kijken dan de romp van de thorax; is er een manier om de Pmsf te meten? In de eerste plaats kan men, zoals hierboven, het hart stoppen en de druk in de slagaders, de aders en het hart laten equilibreren tot de Pmsf. Dit is geprobeerd bij patiënten die op de IC zijn overleden, maar ook bij patiënten die een fibrillatoire arrestatie hebben ondergaan voordat een defibrillator is geplaatst. In een recente analyse vonden Repesse en collega’s dat de Pmsf 13 mmHg +/- 5.5 mmHg bedroeg, 1 minuut na klinische dood ; zoals hierboven, omdat alfa-adrenerge tonus een sleutelrol speelt in de fractie van het gestresste bloedvolume, werd noradrenerge infusie voor het overlijden geassocieerd met een hogere Pmsf. Interessant is dat de vochtbalans niet geassocieerd was met de Pmsf na het overlijden, wat het belang kan weerspiegelen van de vasculaire tonus bij het bepalen van de Pmsf en de veelheid van interventies die het adrenerge systeem binnen de ICU veranderen. Zoals uitgewerkt door Rothe , kan een reeks Pmsf worden waargenomen bij elke gegeven volumestatus, alle als functie van de mate van adrenerge tonus. In deze gegevens kan bij euvolemie een Pmsf variëren tussen ~7 en 14 mmHg, afhankelijk van de afwezigheid of aanwezigheid van adrenerge activiteit, respectievelijk.

Het stoppen van de hartactiviteit wordt beschouwd als de gouden standaard voor het meten van Pmsf, maar het is duidelijk klinisch niet haalbaar. Gelukkig zijn er drie andere methoden om de Pmsf te benaderen die geen hartstilstand vereisen; deze methoden worden in meer detail beschreven in deel 2.

Bekijk meer berichten in deze serie,

JE

1. Aya, H.D. en M. Cecconi, Can (and should) the venous tone be monitored at the bedside? Current opinion in critical care, 2015. 21(3): p. 240-244.
2. Magder, S., Bench-to-bedside review: Een benadering van hemodynamische monitoring – Guyton aan het bed. Crit Care, 2012. 16(5): p. 236.
3. STARR, I., ROL VAN DE” STATIC BLOOD PRESSURE” IN ABNORMAL INCREMENTS VAN VENOUS PRESS, ESPECIALLY IN HEART FAILURE. II. KLINISCHE EN EXPERIMENTELE STUDIES. The American Journal of the Medical Sciences, 1940. 199(1): p. 40-54.
4. Magder, S. and B. De Varennes, Clinical death and the measurement of stressed vascular volume. Crit Care Med, 1998. 26(6): p. 1061-4.
5. Gelman, S., Veneuze functie en centrale veneuze druk: een fysiologisch verhaal. Anesthesiologie, 2008. 108(4): p. 735-48.
6. Repessé, X., et al., Value and determinants of the mean systemic filling pressure in critically ill patients. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 2015. 309(5): p. H1003-H1007.
7. Schipke, J., et al., Statische vullingsdruk bij patiënten tijdens geïnduceerde ventriculaire fibrillatie. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 2003. 285(6): p. H2510-H2515.
8. Rothe, C.F., Physiology of venous return. An unappreciated boost to the heart. Arch Intern Med, 1986. 146(5): p. 977-82.