हृद् निर्गम को परिभाषित कीजिए तथा सामान्य वयस्कों में हृद् निर्गम के विनियमन का वर्णन कीजिए। साथ ही, हृद् सूचकांक तथा हृद् संचिति पर टिप्पणी लिखिए।

हृद् निर्गम (Cardiac Output) की परिभाषा

हृद् निर्गम वह रक्त की मात्रा है जिसे हृदय का प्रत्येक निलय (ventricle) प्रति मिनट पंप करता है। यह हृदय की पंपिंग क्षमता का एक सीधा माप है।

इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

हृद् निर्गम (CO) = हृदय गति (HR) × स्ट्रोक आयतन (SV)

• हृदय गति (Heart Rate - HR): एक मिनट में हृदय के धड़कने की संख्या (सामान्यतः 60-100 धड़कन प्रति मिनट)।
• स्ट्रोक आयतन (Stroke Volume - SV): प्रत्येक धड़कन के साथ एक निलय (आमतौर पर बायां निलय) द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा (सामान्यतः 70-80 मिलीलीटर प्रति धड़कन)।

एक सामान्य वयस्क में, विश्राम की स्थिति में हृद् निर्गम लगभग 4 से 8 लीटर प्रति मिनट होता है, औसत लगभग 5 लीटर प्रति मिनट। शारीरिक गतिविधि के दौरान यह बढ़कर 20-25 लीटर प्रति मिनट तक हो सकता है।

सामान्य वयस्कों में हृद् निर्गम का विनियमन

हृद् निर्गम का विनियमन एक जटिल प्रक्रिया है जो शरीर की बदलती आवश्यकताओं के अनुसार रक्त प्रवाह को समायोजित करती है। इसमें आंतरिक (हृदय के भीतर से उत्पन्न) और बाहरी (तंत्रिका और हार्मोनल) दोनों कारक शामिल होते हैं।

1. हृदय गति (Heart Rate - HR) का विनियमन

हृदय गति मुख्य रूप से स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (Autonomic Nervous System - ANS) और विभिन्न हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती है।

• स्वायत्त तंत्रिका तंत्र:
  • अनुकंपी तंत्रिका तंत्र (Sympathetic Nervous System): यह हृदय गति को बढ़ाता है। यह हृदय के साइनोएट्रियल (SA) नोड को उत्तेजित करके और एड्रेनालिन (एपिनेफ्रीन) तथा नॉरएड्रेनालिन (नॉरएपिनेफ्रीन) जैसे न्यूरोट्रांसमीटर जारी करके ऐसा करता है। यह "लड़ो या भागो" (fight or flight) प्रतिक्रिया के दौरान सक्रिय होता है।
  • परानुकंपी तंत्रिका तंत्र (Parasympathetic Nervous System): यह हृदय गति को धीमा करता है। वेगस तंत्रिका के माध्यम से एसए नोड को उत्तेजित करके एसिटाइलकोलाइन जारी करके ऐसा करता है। यह "आराम करो और पचाओ" (rest and digest) प्रतिक्रिया के दौरान सक्रिय होता है।
• हार्मोन: थायराइड हार्मोन, कैटेकोलामाइन (एड्रेनालिन, नॉरएड्रेनालिन) हृदय गति को प्रभावित कर सकते हैं।
• अन्य कारक: आयु, शारीरिक फिटनेस, शरीर का तापमान, इलेक्ट्रोलाइट संतुलन (जैसे पोटेशियम और कैल्शियम आयन) भी हृदय गति को प्रभावित करते हैं।

2. स्ट्रोक आयतन (Stroke Volume - SV) का विनियमन

स्ट्रोक आयतन तीन मुख्य कारकों द्वारा निर्धारित होता है:

• प्रीलोड (Preload): यह निलय के अंत-डायस्टोलिक आयतन (End-Diastolic Volume - EDV) को संदर्भित करता है, यानी डायस्टोल के अंत में निलय में रक्त की मात्रा। यह मुख्य रूप से शिरापरक वापसी (Venous Return) द्वारा निर्धारित होता है। फ्रैंक-स्टारलिंग सिद्धांत के अनुसार, हृदय में जितना अधिक रक्त वापस आता है, हृदय की मांसपेशियां उतनी ही अधिक खिंचती हैं, और अगली धड़कन में उतनी ही अधिक रक्त पंप करती हैं (जब तक कि एक शारीरिक सीमा तक न पहुंच जाए)।
  • शिरापरक वापसी बढ़ाने वाले कारक:
    • मांसपेशियों का संकुचन (मांसपेशी पंप)
    • श्वसन पंप (छाती गुहा में दबाव परिवर्तन)
    • शिराओं का संकुचन (वासोकंस्ट्रिक्शन)
    • कुल रक्त आयतन
• मायोकार्डियल संकुचनशीलता (Myocardial Contractility): यह हृदय की मांसपेशियों की सिकुड़ने की अंतर्निहित शक्ति है, जो प्रीलोड से स्वतंत्र होती है।
  • संकुचनशीलता बढ़ाने वाले कारक:
    • अनुकंपी तंत्रिका तंत्र की गतिविधि (नॉरएड्रेनालिन)
    • कैटेकोलामाइन हार्मोन (एड्रेनालिन)
    • कुछ दवाएं (जैसे डिजिटलिस)
  • संकुचनशीलता घटाने वाले कारक:
    • ऑक्सीजन की कमी (हाइपोक्सिया)
    • कुछ बीमारियां (जैसे हृदय विफलता)
    • कुछ दवाएं (जैसे बीटा-ब्लॉकर्स)
• आफ्टरलोड (Afterload): यह वह प्रतिरोध है जिसके विरुद्ध निलय को रक्त पंप करना पड़ता है। यह मुख्य रूप से धमनियों में रक्तचाप और संवहनी प्रतिरोध (Peripheral Vascular Resistance - PVR) द्वारा निर्धारित होता है। उच्च आफ्टरलोड स्ट्रोक आयतन को कम करता है क्योंकि हृदय को रक्त को बाहर निकालने के लिए अधिक बल लगाना पड़ता है।
  • आफ्टरलोड बढ़ाने वाले कारक:
    • उच्च रक्तचाप (हाइपरटेंशन)
    • धमनीकाठिन्य (एथेरोस्क्लेरोसिस)
    • महाधमनी स्टेनोसिस (Aortic Stenosis)

हृद् सूचकांक (Cardiac Index)

हृद् सूचकांक (CI) एक महत्वपूर्ण हीमोडायनामिक माप है जो व्यक्ति के शरीर की सतह क्षेत्र (Body Surface Area - BSA) के सापेक्ष हृद् निर्गम को दर्शाता है। यह प्रति मिनट प्रति वर्ग मीटर (L/min/m²) में व्यक्त किया जाता है।

हृद् सूचकांक (CI) = हृद् निर्गम (CO) / शरीर की सतह क्षेत्र (BSA)

महत्व:

• यह पूर्ण हृद् निर्गम की तुलना में हृदय के कार्य का अधिक सटीक आकलन प्रदान करता है क्योंकि यह शरीर के आकार में अंतर को ध्यान में रखता है।
• यह हृदय विफलता, सदमे (shock) और अन्य हृदय संबंधी स्थितियों वाले रोगियों का आकलन करने में महत्वपूर्ण है।
• एक स्वस्थ वयस्क में सामान्य हृद् सूचकांक आमतौर पर 2.6 और 4.2 L/min/m² के बीच होता है। 2.2 L/min/m² से कम मान हाइपोपरफ्यूजन और खराब हृदय कार्य का संकेत हो सकता है।
• इसका उपयोग विभिन्न नैदानिक ​​स्थितियों, जैसे गहन देखभाल इकाइयों में चिकित्सीय हस्तक्षेपों को निर्देशित करने में सहायता करता है।

हृद् संचिति (Cardiac Reserve)

हृद् संचिति से तात्पर्य हृदय की अधिकतम क्षमता और विश्राम अवस्था में उसके द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा के बीच का अंतर है। यह हृदय की तनाव या शारीरिक गतिविधि की अवधि के दौरान अपनी निर्गम को बढ़ाने की क्षमता को दर्शाता है।

हृद् संचिति = अधिकतम हृद् निर्गम - विश्राम हृद् निर्गम

महत्व:

• एक स्वस्थ व्यक्ति में, हृद् संचिति विश्राम मान से 4-5 गुना अधिक हो सकती है।
• यह शारीरिक गतिविधि के दौरान ऊतकों में पर्याप्त रक्त परिसंचरण बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
• यह हृदय स्वास्थ्य और कार्यात्मक क्षमता का एक महत्वपूर्ण उपाय है।
• उम्र के साथ और हृदय विफलता, कोरोनरी धमनी रोग जैसी विभिन्न हृदय संबंधी स्थितियों में हृद् संचिति कम हो जाती है।
• नियमित एरोबिक व्यायाम अधिकतम हृद् निर्गम को बढ़ाकर और हृदय को आराम की स्थिति में अधिक कुशल बनाकर हृद् संचिति में सुधार कर सकता है।

अवधारणा	परिभाषा	सामान्य मान (लगभग)	नैदानिक महत्व
हृद् निर्गम (CO)	प्रति मिनट हृदय द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा।	5 L/min (विश्राम में)	समग्र हृदय पंपिंग क्षमता का माप।
हृद् सूचकांक (CI)	शरीर की सतह क्षेत्र के सापेक्ष हृद् निर्गम।	2.6 - 4.2 L/min/m²	शरीर के आकार के अनुसार हृदय कार्य का सटीक आकलन।
हृद् संचिति	अधिकतम CO और विश्राम CO के बीच का अंतर।	विश्राम CO से 4-5 गुना अधिक	शारीरिक तनाव के प्रति हृदय की प्रतिक्रिया क्षमता।