Metabolismus myokardu. Fyziologie cirkulace. Krevní tlak

1. Metabolismus myokardu. Fyziologie cirkulace. Krevní tlak MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, 2007

2. Metabolismus myokardu • v klidu 70 % mastné kyseliny, sacharidy málo • při ischémii anaerobní glykolýza (málo energie, laktát, bolest) • silná ischémie: ATP-ADP-AMP-adenosin • ten uniká z myocytů a působí koronární vazodilataci • do 30 min 50 % adenosinu pryč, ale tvoří se maximálně 2%/h • rychlost obnovení průtoku je pro přežití kardiomyocytů klíčová

3. Fyziologie cirkulace • arterie: vysoký tlak a rychlost, silné stěny • arterioly: silné stěny, schopnost několikanásobné změny průměru • kapiláry • venuly, vény: nízkotlaké, tenké stěny, transportní a rezervoárová funkce

4. Distribuce krve

5. Průřez a rychlost • aorta 2.5cm2, arterioly 40cm2, kapiláry 2500cm2, venuly 250cm2, duté žíly 8cm2 • rychlost nepřímo úměrná průřezu: aorta 33cm/s, v kapiláře 1000x pomaleji • při její délce 0.3-1 mm je v ní krev 1-3 s

6. Průtok krve cévou • tlakový gradient, odpor cév • nezávisí na absolutním tlaku

7. Geometrie cévy Hagen-Poiseuillův zákon Q = DPpr4/8hl protože R=8l/pr4 Průtok je úměrný čtvrté mocnině poloměru cévy r – poloměr průsvitu cévy l – délka cévy h – viskozita krve

8. Funkční důsledky • zásadní význam arteriol, které nejvíc dokáží měnit průměr (stonásobné změny průtoku) • viskozita: plazma 1.5, krev 3, polycytémie 10 • průtok nezávisí na tlaku lineárně, protože vzestup tlaku zároveň dilatuje cévy (z 50 na 100 mm Hg stopne Q 6x)

9. Distenzibilita cév • vény 8x roztažnější než arterie (síla stěny) • plicní arterie 6x distenzibilnější než systémové

10. Vaskulární compliance • množství krve, které přibude v určitém oddílu po zvýšení o jednotku tlaku • žíly 8x vyšší D a 3x větší V, a proto mají 24x vetší compliance než systémové arterie

11. Žilní systém • centrální žilní tlak: PS, kolem 0 mm Hg, je regulován stejně jako srdeční výdej • selhání srdce, infuze: až 30 mm Hg • krevní ztráty: -5 mm Hg • velké žíly 4-6 mm Hg (útlak okolí) • těhotenství, ascites, tumor: na dolních končetinách až 30 mm Hg • hydrostatický tlak (podtlak na krku)

12. Rezervoárová funkce • žilní systém vyrovná ztráty do 1 l krve • velké abdominální vény, síť podkožních žil, slezina, játra • 50 ml slezinné krve zvýší hematokrit o 2 %

13. Arterielní tlak • kdyby nebyly cévy roztažné, krev by skrz periferní tkáně tekla jen v systole • u zdravého člověka je však průtok kapilárami téměř konstantní • systola, diastola, střední tlak, tlaková amplituda

14. Tlak závisí na • srdeční výdej: frekvence * tepový objem • ejekční frakce: TO/EDO (65 %) • periferní odpor

15. Funkce pružníku • Systola = přeměna kinetické energie krve na elastickou energii stěny aorty • Diastola = přeměna elastické energie stěny aorty na kinetickou energii krve

16. Průtok krve orgány • mozek 14% 700 ml 50 • srdce 4% 200 ml 70 • bronchy 2% 100 ml 25 • ledviny 22% 1100 ml 360 • játra 27% 1350 ml 95 • svaly 15% 750 ml 4 • kůže 6% 300 ml 3

17. Regulace krevního oběhu • humorální x nervová • lokální x generalizovaná • rychlá x pomalá • srdeční výdej (frekvence, síla stahu) x periferní odpor

18. Humorální regulace • hormony a ionty • látky vznikající ve speciálních žlázách a působící celkově • látky vznikající a působící lokálně

19. Vazokonstrikce I • noradrenalin a adrenalin: synaptická zakončení sympatiku, dřeň nadledvin • adrenalin působí i vazodilatačně • angiotenzin: nejsilnější vazokonstriktor (10-6 g o 50 mm Hg), konstrikce všech arteriol těla • vazopresin: velmi silný, alenízká hladina, proto se uplatňuje málo (krvácení, o 60 mm Hg)

20. Vazokonstrikce II • endotelin: velmi silný, 21 AK, několik typů, uvolňován poškozeným endotelem, významný při zástavě krvácení

21. Vazodilatace I • bradykinin: polypeptid z 2-globulinu, který je štěpen aktivovaným kalikreinem (zánět) • velmi krátký poločas (karboxypeptidáza, ACE) • silná dilatace arteriol (nanogramy vyvolají lokální edém), zvýšená permeabilita kapilár • edém při zánětu, prokrvení kůže

22. Vazodilatace II • histamin • mastocyty a bazofily • poškození, zánět, alergie • účinky podobné bradykininu • oxid dusnatý • ANP

23. Účinky iontů • vazokonstrikce: zvýšená hladina vápníku, pokles pH, vzestup parciálního tlaku kyslíku • vazodilatace: zvýšená hladina draslíku, hořčíku (inhibice kontrakcí hladkého svalstva), oxidu uhličitého • teplota

24. Nervová regulace • reguluje především globální funkce (redistribuce do různých orgánů, činnost srdce) • autonomní nervový systém • hrudní a bederní sympatikus • parasympatikus v regulaci cirkulace méně významný

25. Sympatikus a cévy • inervuje celou část řečiště mimo kapiláry • konstrikce arteriol: zvýšený odpor, pokles průtoku • konstrikce žil: zvýšený žilní návrat

26. Sympatikus a srdce • nervi cardiaci vedou přímo k srdci • zvýšení srdeční frekvence a síly stahu

27. Parasympatikus • jediný významný mechanismus ovlivnění cirkulace je vagová inervace srdce • pokles frekvence i síly srdeční kontrakce

28. Vazomotorické centrum • v retikulární formaci prodloužené míchy • převádí parasympatické impulsy k srdci a sympatické k srdci i k cévám • v horní části vazokonstrikční segment (excitace míšních vazokonstrikčních neuronů sympatiku) • v dolní části vazodilatační segment: inhibuje [1]

29. Stavba vazomotorického centra • klidový vazomotorický tonus

30. Vazomotorické centrum a srdce • laterální část spojena se sympatikem, který vede k srdci • mediální část (přímé spojení s dorzálním motorickým jádrem vagu) – parasympatikus • může tedy působit pozitivně i negativně chronotropně i ionotropně

31. Řízení vazomotorického centra • spoje s RF vyšších oddílů (pons, mesencefalon, diencefalon) – mediálně inhibice, laterálně stimulace • hypothalamus: posterolaterální – inhibice, přední – oboje • kortex: teké obojí: motorická kůra, přední část temporálního laloku, přední část g. cinguli, amygdala, septum, hippokampus

32. Sympatikus a nadledviny • impulsy nejen k cévám, ale i do dřeně nadledvin • uvolnění adrenalinu a noradrenalinu • generalizovaná vazokonstrikce (ale adrenalin může přes -receptory působit i dilataci)

33. Rychlost nervové regulace • velmi rychlá • lokálně zdvojnásobí tlak za 5-10 s • inhibice vazomotorického centra sníží za 10-40 s arterielní tlak na polovinu • suverénně nejrychlejší mechanismus regulace tlaku

34. Baroreflex I • nejstudovanější mechanismus • zvýšení tlaku je registrováno baroreceptory ve stěnách velkých cév (aorta, bifurkace karotidy)

35. Baroreflex II • přes n.glossopharyngeus do tractus solitarius • inhibice neuronů vazokonstrikčního centra, excitace vagu • vazodilatace, zpomalení srdeční frekvence • pokles tlaku vyvolá opačný efekt