大動脈弁閉鎖不全症には徐脈と頻脈、どちらが悪さをするか、という質問に即座に答えられる心臓外科医、少ないみたいで残念です。うちのスタッフも残念ながら例外ではありません。これも専門医試験問題として基本的すぎますがいいかもしれません。
私としては学生の時に学んだことですが、心周期において、収縮期と拡張期の割合は何に規定されているか?この質問を理解していないとこの質問には答えられません。
答えは、心拍数は拡張期の長さによって規定されているということです。心拍において、収縮期の長さ(心電図のQ波からT並みの終わりまで)は若干電解質やカテコラミンの影響などで短くなったりしますが、ほぼ不変なのに対し、拡張期は心拍数によって大きく変化します。すなわち、徐脈では拡張期の長さが長くなる一方、収縮期の長さは不変である、ということです。
大動脈弁逆流は拡張期に発生しますので、一定時間における拡張期が長くなればその分逆流量が増加し心臓への容量負荷が増加して心不全悪化につながるということです。
重症の大動脈弁逆流では徐脈になれば突然心停止などを起こしかねませんので、麻酔導入などには注意が必要です。
また一度大動脈弁逆流によって循環が破綻してしまうと、PCPSやIABPを設置しても、これらの機械的循環補助装置は後負荷を増加させて大動脈弁逆流を悪化させますので逆効果です。インペラは左室のベンティングという意味では理にかなっていますが、挿入によって大動脈弁の変形が悪化して逆流が増加するリスクがあるため禁忌になっています。唯一絶対有効なのは大動脈遮断ですが、時間もかかりますし遮断するための人工心肺装着、開胸操作などたどり着くまでに時間がかかってします難点があります。その意味で、麻酔導入で一番怖い病態の一つに大動脈弁閉鎖不全症がある、と麻酔科時代に教わりました。
It’s unfortunate that there don't seem to be many cardiac surgeons who can immediately say whether bradycardia or tachycardia is worse for aortic regurgitation, and there’s no exception among the staff where I work. This might be a good question for the specialist exam, although it might even be too basic.
When I was a student, I learned what defines the ratio of systolic to diastolic in the cardiac cycle. You can’t answer this without understanding related cardiac physiology.
The answer is that the heart rate is defined by diastole length. In a heartbeat, the length of a systole (from the Q wave to the end of the T wave on the ECG) is shortened slightly by electrolytes and catecholamines, but it is nearly constant, whereas a diastole varies greatly with the heart rate. In other words, in bradycardia, diastolic length increases while systolic length remains constant.
Since aortic regurgitation occurs during a diastole, a longer diastole at a given time increases the volume of regurgitation, which in turn increases the preload of blood volume on the heart and leads to worsening heart failure.
Pacemakers or inotropic agents are necessary to avoid bradycardia in the management of heart failure caused by aortic insufficiency.
In severe cases of aortic regurgitation, bradycardia can cause sudden cardiac arrest, so care must be taken when inducing anesthesia.
In addition, once the circulation is compromised by aortic regurgitation, placement of a PCPS or IABP is counterproductive because these mechanical circulatory assist devices increase afterload and worsen aortic regurgitation. Impellers make sense in terms of left ventricular venting, but are contraindicated because of the risk that their insertion will worsen aortic valve deformation and increase regurgitation. The only absolutely effective method is aortic blockade, cross slamp, but it is time-consuming and has the disadvantage that it takes a long time to get there, including the use of a heart-lung machine to block the aortic valve, and the opening of the chest. In this sense, I was taught during my anesthesiology days that aortic regurgitation is one of the most frightening conditions for induction of anesthesia.