心脏射血时需要克服心室后负荷，当心室后负荷增加时，心脏射血受抑制，心肌收缩力代偿性增加以保证循环流量，但当后负荷长期增高，心肌发生变形，心室重塑，心肌收缩力会降低，心输出量随之降低，心肌收缩力和心室后负荷之间存在重要联系，这种匹配关系称为心室-动脉偶联，包括右心室-肺动脉偶联和左心室-动脉偶联。这是心血管功能的主要决定因素。
心脏在等容收缩期心室腔压力增高，当压力超过主动脉压力时，动脉瓣开放，血流由心室流向动脉，随后动脉内压力增高，心室腔压力下降，当动脉内压力超过心室腔压力时，动脉瓣关闭，射血过程结束。这一过程中，容量依赖压力的改变引起转移，而压力又限制容量的转移，这实际是心肌收缩力克服心室后负荷做功的过程，当心室舒张末容积一定时，实际上心肌收缩力和心室后负荷之间的匹配关系决定了每搏量和心室及主动脉收缩末的压力，也决定了心脏每搏功，这是心室-动脉偶联成为心血管功能决定因素的主要原因。
心室-动脉偶联的评估
目前最常用并被公认的用于评估心室-动脉偶联的指标是Ea/Ees，是由压力/容积环分析计算的，最早由Suga和Sugawa等人提出。而这种方法需有创的心室导管。Ees为心室收缩末弹性代表了收缩末期时心室弹性的最大值；Ea为有效动脉弹性，定义为主动脉收缩末压力与每搏量的比值，能够较准确的代表心室后负荷；Ea和Ees均为弹性指标，将Ea/Ees比值作为评估心室-动脉偶联的指标可以将心室和血管放在同一平台进行功能分析。
心室-动脉偶联决定了心室的射血程度，即EF，当Ees和Ea相等时，EF约为50%，当Ees超过Ea，射血分数增加，EF＞50%，相反，当Ea超过Ees，EF下降。EF和Ea/Ees存在相关性，还可以用近似公式Ea/Ees=（1/EF）-1来表示，用心脏超声测量EF，然后可以上述近似公式评估心室-动脉偶联。
近年来，发布了一个采用Chen等人的方法床旁测量心室动脉藕联的移动应用程序(iElastance)。该软件采用超声心动图的测量参数(SV、射血分数、总射血时间和前射血时间)和血流动力学参数(舒张压和收缩压)来计算Ea、Ees和心室动脉耦联。
心室-动脉偶联的应用
1、心室-动脉偶联与心衰
每搏功（SW）是收缩期动脉压力和每搏输出量的乘积，来评估左心室产生的有用功。当Ees超过Ea（Ea/Ees）＜1.0时，SW保持接近理想，但当Ea超过Ees（Ea/Ees＞1.0）时，SW会下降，左心室功效会降低。正常情况下，在静息状态和运动状态时，左心室和动脉系统偶联呈恰当状态。但在收缩性心功能衰竭患者，Ees会降低，外周血管阻力会增加，Ea增大。这时，左心室和动脉系统偶联下降（Ea/Ees＞1.0）。而且，研究提示在出现明显泵功能衰竭之前，就已经表现出心室-动脉偶联缺陷。心率的增加会使Ea增加，使偶联进一步变差。扩血管药物治疗，降低Ea，会使Ea/Ees比率回到1.0，改善匹配。另外，使用正性肌力药物治疗，会增加Ees，也会改善Ea/Ees。因此，对于心衰患者，左心室和动脉系统的不成比例的偶联，会进一步降低心脏的功效。通过扩血管药物和（或）正性肌力药物可以改善收缩期心衰患者的偶联和功能。
2、心室-动脉偶联与心肌梗死
心肌梗死患者中，Ees通常是降低的。神经激素的激活会产生血管收缩作用和心率增快，将会使Ea增加。在心肌梗死的动脉模型中叶可以看到这样的变化，因此心肌梗死的时候Ea/Ees＞1.0.梗死的面积越大，患者的病情越重，Ea/Ees的比率就越大，这表明心室-动脉的偶联越差。
3、心室-动脉偶联与麻醉药物选择
左心室-动脉偶联异常的患者，会加重麻醉和手术应激对心血管功能的挑战。全麻药物具有严重的心血管作用，包括引起血管扩张、心室收缩力降低导致的动脉压力降低。理想的结果应该是麻醉后左心室-动脉偶联不变，心室的做功与后负荷的降低相匹配。在麻醉用药方面，七氟烷和丙泊酚是两种流行的吸入麻醉药和静脉全麻用药。研究表明，两者均会导致左心室-动脉偶联障碍。也有研究发现丙泊酚不影响心室的后负荷，维持了左心室-动脉偶联，不影响心脏功能，因此丙泊酚对于左心室功能障碍的患者可能是更好的选择。但仍需要更多的临床证据证明。
4、心室-动脉偶联与休克复苏
循环的效率取决于心脏和血管系统的相互作用。心室-动脉偶联是休克复苏过程中心血管功能改变的重要决定因素。有研究提示，优化心室-动脉偶联会改善患者的心肌做功效率，同时改善组织灌注。
5、右心室-肺动脉偶联
研究提示，在急性肺动脉栓塞的模型中发现随着后负荷的逐渐增加，右心室通过收缩力逐渐增加来优化心室-动脉偶联，但是做功的效率是逐渐降低的，当后负荷进一步增加时，心室-动脉偶联降低，继而出现衰竭。
6、心室-动脉偶联与年龄等
老年人心室收缩和舒张的硬度均增加，此时可能伴有也没可能没有发生肥大。Ea越大，相偶联的Ees就越大。老年人代偿空间降低，活动耐量会降低。
最佳心室-动脉偶联问题
最佳偶联目前仍存在争议。研究提示，正常人生理状态下，Ea/Ees在0.7~1.0，充血性心衰患者由于心室收缩功能降低同时后负荷增高Ea/Ees高达4.0。病理状态下的最佳偶联是否与生理状态下一致，不同病理状态下最佳偶联是否一致，仍有待研究。
内容参考：《临床血流动力学》第3版
公众号：重症超声研究组CCUSG
