一回拍出量

心臓血管生理学（英語版）では、一回拍出量（いっかいはくしゅつりょう、Stroke volume: SV）は、1拍動ごとに左心室から送り出される血液の量を指す。心臓超音波検査による心室体積の測定値を用い、拍動直前の血液量（拡張末期容積（英語版）という）から拍動終了時の心室内の血液量（収縮末期容積（英語版）という^{[注 1]}）を差し引くことで一回拍出量を算出することができる。一回拍出量という用語は、心臓の2つの心室のそれぞれに適用できるが、通常は左心室を指す。各心室の一回拍出量は一般的に等しく、健康な70kgの男性ではどちらも約70mLである。

一回拍出量は、一回拍出量と心拍数の積である心拍出量の重要な決定因子であり、一回拍出量を拡張末期容積で割った駆出率の計算にも使用される。特定の状態や病状では一回拍出量が減少するため、一回拍出量自体が心機能と相関する^[要出典]。

計算

一回拍出量SVの値は、特定の心室拡張末期容積（End-diastolic volume: EDV）（英語版）から収縮末期容積（End-systolic volume: ESV）（英語版）を引くことによって得られる。

SV=EDV-ESV

70kgの健康な男性では、ESVは約50mL、EDVは約120mLであり、SVはその差の70mLとなる。

一回仕事量 (stroke work) とは、仕事または血液の圧力 (「P」) にSVを掛けたものを指す。 ^[1] ESVとEDVは固定変数である。心拍数とSVは固定変数ではない。

決定要因

一回拍出量に影響を与える主な要因 – 複数の要因が前負荷、後負荷、および収縮力に影響を与え、一回拍出量に影響を与える主な考慮事項である^[2]。

男性は、心臓が大きいため、平均して女性よりも一回拍出量が多くなる ^[3]。ただし、一回拍出量は、心臓の大きさ、心筋収縮力（英語版）、収縮持続時間、前負荷(拡張末期容積（英語版）)、後負荷などのいくつかの要因によって異なる。酸素摂取量に対応して、女性の血流の必要性は減少せず、高心拍数が、一回拍出量の少なさを代償する ^[3]。

運動

有酸素運動トレーニングを長時間行うと、一回拍出量が増加する可能性があり、その結果、(安静時の) 心拍数が低下することがよくある。心拍数の減少は、心室の拡張期（英語版）(充満) を延長し、拡張終期容量を増加させ、最終的により多くの血液を駆出できるようにする ^[4]。

前負荷と後負荷

一回拍出量は、前負荷 (心室が収縮する前に引き伸ばされる程度) によって本質的に制御される。静脈還流の量または速度が増加すると、前負荷が増加し、心臓のフランク-スターリングの法則により心拍出量が増加する。静脈還流の減少は逆の効果をもたらし、一回拍出量の減少を引き起こす^[5]。

後負荷の上昇 (一般に収縮期の大動脈圧として測定される) は、一回拍出量を減少させる。通常、健康な人の拍出量には影響しないが、後負荷が増加すると、心室の血液の駆出が妨げられ、一回拍出量が減少する。後負荷の増加は、大動脈弁狭窄症および高血圧症で見られることがある^[6]。

一回拍出量指数

心係数と同様に、一回拍出量指数は、一回拍出量 (SV) を人の体表面積(BSA) のサイズに関連付ける方法である。

$SVI={SV \over BSA}={(CO/HR) \over BSA}={CO \over {HR\times BSA}}$

注釈

^ つまり、収縮期後に駆出されずに左心室に残された血液量のことである。

出典

^ Katz, Arnold M. (2006). Physiology of the heart. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. pp. 337. ISBN 0-7817-5501-8
^ Betts, J. Gordon (2013). Anatomy & physiology. pp. 787–846. ISBN 978-1938168130 11 August 2014閲覧。
^ ^a ^b Cotes, John E.; Maynard, Robert L.; Pearce, Sarah J.; Nemery, Benoit B.; Wagner, Peter D.; Cooper, Brendan G. (2020). Lung Function. John Wiley & Sons. p. 450. ISBN 9781118597354
^ Clancy, John; McVicar, Andrew (2017). Physiology and Anatomy for Nurses and Healthcare Practitioners: A Homeostatic Approach, Third Edition. CRC Press. p. 336. ISBN 1444165283
^ Chang, David W. (2013). Clinical Application of Mechanical Ventilation. Cengage Learning. p. 31. ISBN 1285667344
^ Pocock, Gillian; Richards, Christopher D.; Richards, David A. (2018). Human Physiology. Oxford University Press. p. 437. ISBN 019873722X

参考

Berne, Robert M.; Levy, Matthew N. (2001). Cardiovascular Physiology. Philadelphia, PA: Mosby. ISBN 0-323-01127-6
Boron, Walter F.; Boulpaep, Emile L. (2005). Medical Physiology: A Cellular and Molecular Approach. Philadelphia, PA: Elsevier/Saunders. ISBN 1-4160-2328-3

外部リンク

心臓血管系の全体的な生理学(英語)
心拍出量の決定要因 (オンラインビデオ)(英語)

[1] つまり、収縮期後に駆出されずに左心室に残された血液量のことである。

[isbn0-7817-5501-8-2] Katz, Arnold M. (2006). Physiology of the heart. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins. pp. 337. ISBN 0-7817-5501-8

[CNX2014-3] Betts, J. Gordon (2013). Anatomy & physiology. pp. 787–846. ISBN 978-1938168130 11 August 2014閲覧。

[Cotes-4] Cotes, John E.; Maynard, Robert L.; Pearce, Sarah J.; Nemery, Benoit B.; Wagner, Peter D.; Cooper, Brendan G. (2020). Lung Function. John Wiley & Sons. p. 450. ISBN 9781118597354

[Clancy-5] Clancy, John; McVicar, Andrew (2017). Physiology and Anatomy for Nurses and Healthcare Practitioners: A Homeostatic Approach, Third Edition. CRC Press. p. 336. ISBN 1444165283

[Chang-6] Chang, David W. (2013). Clinical Application of Mechanical Ventilation. Cengage Learning. p. 31. ISBN 1285667344

[Pocock-7] Pocock, Gillian; Richards, Christopher D.; Richards, David A. (2018). Human Physiology. Oxford University Press. p. 437. ISBN 019873722X

[注 1]

[1]

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[3]

[4]

[5]

[6]