一回拍出量(Stroke Volume)
心臓
血管生理学において、一回拍出量(Stroke Volume: SV)は、心臓が1回の拍動で
左心室から送り出す
血液の量を表しています。この量は、
心臓超音波検査を通じて測定される心室の体積をもとに算出されます。具体的には、心拍動の直前における
血液の量(拡張末期容積)から、拍動が完了した際の心室内の
血液の量(収縮末期容積)を引くことで得られます。一回拍出量は通常、
左心室に関して語られますが、
右心室にも適用されることがあります。
一般的に、健康な70kgの男性では、
左心室と
右心室のそれぞれにおける一回拍出量は約70mLとされています。この数値は、
心拍出量の重要な構成要素であり、
心拍数との掛け算によって算出される
心拍出量に影響します。また、
駆出率を求める際の一回拍出量の利用も重要なポイントです。
一回拍出量の計算方法
一回拍出量(SV)の計算式は次の通りです。以下の数式によって、特定の心室の拡張末期容積(End-diastolic volume: EDV)から収縮末期容積(End-systolic volume: ESV)を引くことで求めます。
$$
SV = EDV - ESV
$$
健康な70kg男性の場合、ESVは約50mL、EDVは約120mLであり、その差で得られるSVは70mLとなります。
一回仕事量(Stroke Work)という概念もあり、これは血圧(P)と一回拍出量(SV)を掛け算したものです。ここで言う血圧は心臓が
血液を送り出す際にかかる圧力を指します。
心拍数と一回拍出量は変動要因であり、固定された数値ではありません。
一回拍出量の決定要因
一回拍出量は、いくつかの要因によって影響を受けます。一般的には、男性の方が心臓が大きいことから、一回拍出量は高い傾向があります。心臓の大きさや
心筋の収縮力、収縮持続時間、心室の前負荷(拡張末期容積)、後負荷の状態なども、この値に大きく影響します。特に運動時においては、女性の血流の必要性が変わらない一方で、高い
心拍数によって一回拍出量の少なさが代償されることがあります。
運動の影響
有酸素運動を定期的に行うことで、一回拍出量が増加することがあります。これにより、安静時の
心拍数が低下することがしばしば見られます。
心拍数が減少する理由として、心室の拡張期(
血液が心室に充満する期間)が延長され、結果として拡張終期容量が増加し、より多くの
血液を心臓が出力できるようになるからです。
前負荷と後負荷
一回拍出量は、心室が収縮する前の状態、つまり前負荷によって調整されます。
静脈還流の量や速度が増加すると、前負荷も増し、結果として
心拍出量が高まります。反対に
静脈還流が減少すると、一回拍出量は下がります。また、後負荷(心室が収縮するのに必要な圧力)が上昇すると、一回拍出量も減少します。これは通常、健康な人において拍出量に影響を及ぼさないものの、大
動脈弁狭窄症や高血圧などの状態では心室の
血液駆出が妨げられる要因になります。
一回拍出量指数
心係数と同様に、一回拍出量指数(SVI)は、一回拍出量(SV)を体表面積(BSA)で割ることによって求められ、体のサイズに関連づけられます。以下の数式がその計算方法です。
$$
SVI = rac{SV}{BSA}
$$
このように、一回拍出量は心機能を評価する上で非常に重要な指標であり、運動や健康状態、さまざまな生理的要因によって変化します。