Patofyziologie oběhového systému

Funkce krevního oběhu Oběhová soustava (cirkulace) zásobování tkáně kyslíkem, živinami, vitamíny, ………. odstranění zplodin metabolismu udržování stálé koncentrace iontů, acidobazické rovnováhy, teploty předání informací prostřednictvím aktivních látek (hormonů) tyto úkoly jsou uskutečňovány složitým systémem uzavřeného krevního oběhu

Malý oběh začíná v pravé síni, kam ústí horní a dolní dutá žíla; z pravé síně postupuje krev do pravé komory přes trojcípou chlopeň; po naplnění pravé komory je krev stažením srdeční svaloviny (systolou) vypuzena přes poloměsíčitou pulmonální chlopeň do plicní tepny; ta se v plicích větví na menší tepny, tepénky, arterioly a vlásečnice (kapiláry) plicních sklípků; při průchodu plicními kapilárami se krev nasytí kyslíkem a současně odevzdá oxid uhličitý; rychlost výměny je taková, že stačí vyrovnat parciální tlaky kyslíku i oxidu uhličitého i při několikanásobně zrychleném průtoku krve kapilárou, např. při tělesné námaze.

Velký oběh začíná v levé síni, odkud krev pokračuje přes bikuspidální (mitrální) chlopeň do levé komory, aktivitou svaloviny levé komory srdeční je krev vypuzována do aorty přes aortální chlopeň; z aorty odstupují menší tepny (arterie), které vedou okysličenou krev do jednotlivých orgánů a částí těla; arterie se větví na menší tepénky (arterioly). Arterie i arterioly mají velký význam pro distribuci krve do jednotlivých orgánů a pro udržování tlaku v systémovém oběhu.

Velký oběh Silná vrstva svaloviny ve stěnách arterií malého kalibru a arteriol ovládá vnitřní průsvit cévy, a tím i velikost průtoku krve. Při zúžení průsvitu většího počtu cév stoupá odpor periferní části oběhové soustavy. Síť vlásečnic navazujících na arterioly je prostředím, kde probíhá výměna látek mezi krví a tkáněmi. Při výměně plynů se odevzdá rozhodující část kyslíku a krev příjme příslušné množství oxidu uhličitého. Ve vlásečnicích se rovněž vyměňují živiny a zplodiny metabolismu. Po průtoku kapilárami je krev vedena do venul a postupně do větších žil a vrací se horní nebo dolní dutou žilou do pravého srdce.

9. Pravá síň 10. Pravá komora 11. Levá síň 12. Levá komora 13. Papilární svaly 14. Chordae TendineaeChordae Tendineae 15. Trikuspidální chlopeň 16. Mitrální chlopeň 17. Chlopeň plicnice 18. Aortální chlopeň Anatomie srdce

Velké cévy Horní dutá žíla Přivádí do srdce (pravá síň) deoxygenovanou krev z hlavy a horní části těla. Dolní dutá žíla Přivádí do srdce (pravá síň) deoxygenovanou krev z dolní části těla a nohou. Aorta Odvádí ze srdce (levá komora) oxygenovanou krev dovelkého krevního oběhu. Plicnice Transportuje deoxygenovanou krev z pravé komory do plic. Plicní vény Transportují oxygenovanou krev z plic do levé síně

Koronární cévy odstupují z aorty zásobují myokard okysličenou krví jsou plněny převážně v diastole

1. Sinoatriální uzel (SA) 2. Atrioventrikulární uzel (AV uzel) 3. Hissův svazek 4. Pravé a levé Tawarovo raménko Převodní systém

Gap junction je specializovaný mezibuněčný spoj. Spojuje cytoplasmu dvou buněk, což umožňuje molekulám a iontům pohyb mezi buňkami. Jedna gap junction se skládá ze dvou konexonů, které se spojují v mezibuněčném prostoru.

Základní fyziologické vlastnosti srdeční svaloviny Automacie (chronotropie) - schopnost vytvářet elektrické vzruchy - výsledkem je sled pravidelných rytmických srdečních stahů i bez vnějšího podráždění Vodivost (dromotropie) – vzruch se přenáší na celou srdeční jednotku (síně, komory), čímž je zajištěn synchronní stah všech svalových vláken Dráždivost (bathmotropie) - možnost vyvolat svalový stah dostatečně silným, nadprahovým podnětem Stažlivost (inotropie) – schopnost svalové kontrakce a její závislost na dalších faktorech (např. výchozím napětí svalového vlákna)

Funkce chlopní zajišťují jednosměrný průtok krve - ventily jsou umístěny ve vazivové tkáni, přepážce mezi předsíněmi a komorami, která odděluje svalovinu komor a předsíní a tvoří pevný podklad pro upnutí svalových vláken komor i síní, zároveň elektricky izoluje síně od komor ve smyslu přenosu vzruchu při poruše jejich funkce (stenóza/ insuficience) se zvyšuje srdeční práce pro dosažení stejného výkonu - minutového objemu mohou být nahrazeny náhradní chlopní – prasečí/umělé materiály

Poloměsíčité chlopně (semilunární) sestávají ze tří segmentů poloměsíčitého tvaru mají poměrně malou plochu oddělují velké cévy (aortu a plicnici) od příslušných srdečních komor aortální pulmonální

Chlopně atrioventrikulární (trikuspidální a bikuspidální chlopeň) oddělují síně od komor větší plocha než chlopně poloměsíčité při vzestupu tlaku v komorách jsou podporovány šlašinkami a papilárními svaly - udržení těsnosti chlopně během systoly, kdy se mění prostorové a tlakové vztahy uvnitř srdečních dutin Trikuspidální chlopeň - sestává ze tří cípů odděluje pravou síň od pravé komory Bikuspidální chlopeň (mitrální) – má pouze 2 pohyblivé cípy Chlopně se uzavírají pasivně působením zvýšeného tlaku v příslušné dutině.

Srdce jako pumpa Krevní oběh představují dva sériově okruhy, zařazené za sebou. Každý okruh „pohání“ jedna srdeční komora. Malý (plicní) oběh – je poháněn pravou komorou srdeční Velký (systémový) oběh – je poháněn levou komorou srdeční Objem krve, který je za časovou jednotku přečerpán malým a velkým oběhem, je stejný – musí být stejný

Minutový objem srdeční srdeční výdej (Q) – je množství krve, které proteče aortou za 1min. Srdeční výdej je určen velikostí tepového objemu (objem krve vypuzené během jedné srdeční kontrakce) a tepovou frekvencí. Plicní a systémový oběh se však liší odporem a tudíž tlakem. Tlak v plicním oběhu je 4-5krát nižší než v oběhu systémovém.

Srdeční revoluce Srdeční činnost je neustále se opakující cyklický děj. Srdeční revoluce = jeden cyklus Systola – kontrakce myokardu-komor Diastola – uvolnění myokardu-komor

Převodní systém srdeční 1. sinoatriální uzel (Keithův-Flackův) je umístěn na vtokové části pravé předsíně, 2. internodální dráhy – spojují sinoatriální uzel s atrioventrikulárním uzlem, 3. atrioventrikulární uzel (Aschoffův-Tawarův)– je umístěn při ústí trikuspidální chlopně, 4. Hissův svazek - odstupuje z atrioventrikulárního uzlu a prochází síňokomorovou přepážkou, 5. pravé a levé Tawarovo raménko – směřují do odpovídající svaloviny komor a 6. Purkyňova vlákna – probíhají periferně a jsou končí ve svalovině komor.

Srdeční stah Kontraktilní aparát srdeční svalu tvoří myofibrily, které mají obdobnou stavbu jako kosterní svaly. Oproti kosternímu svalu je délka sarkomer menší, neboť již v klidu se konce aktinových vláken překrývají. Při větším protažení vláken před začátkem systoly je proto stah intenzivnější (Frankův-Starlingův zákon), neboť příčné můstky mohou vznikat na větším úseku aktomyozinového komplexu. Při pokračujícím prodlužování sarkomer však můstků ubývá a výkonnost svalové jednotky klesá. Ideální délka sarkomer je 2,2 μm. Ukončení kontrakce je dáno přesunem iontů vápníku do sarkoplazmatického retikula nebo do extracelulárního prostoru (T-tubulů) aktivním transportem zajištěným vápníkovou pumpou.

Energetické zajištění srdeční kontrakce Zdroj energie – glukóza, mastné kyseliny, laktát, ketolátky, aminokyseliny – vlastním zdrojem energie je vazba ATP (adenozintrifosfát) - glukóza a laktát = 1/3 energie - mastné kyseliny = téměř 2/3 energie - aminokyseliny = 5% Při tělesné námaze se významně zvyšuje podíl laktátu na srdečním metabolismu.

Metabolická aktivita Lze ji posoudit podle spotřeby kyslíku vztažené na 100 g tkáně Množství spotřebovaného kyslíku = rozdíl koncentrací kyslíku v srdečních artériích a žilách (arteriovenózní rozdíl) a z krevního průtoku 20% spotřeby kyslíku pro bazální metabolismus srdeční svaloviny.

Srdeční výdej a jeho měření Minutový srdeční objem (srdeční výdej Q) – - je vyjádřen součinem srdeční frekvence a systolického objemu (70 tepů/min x 80 ml) - v klidových podmínkách činí 5,0 – 5,5 l/min - odpovídá množství krve, které srdce vypudí do aorty nebo plícnice za 1min Srdeční index – minutový srdeční objem vztažený na jednotku tělesného povrchu - používán pro vyloučení rozdílů tělesných proporcí při porovnání jedinců (tělesný povrch: muž – 2,1 m2; žena – 1,8 m2) - dosahuje hodnoty 3,0 – 3,2 l/min/m2.

Ovlivnění minutového srdečního objemu: - tělesná činnost - emoční reakce : vzrušení a úzkost - tělesná teplota, teplota okolí - těhotenství - zvýšené metabolické nároky (po jídle) - některé hormony (adrenalin, štítné žlázy) Zvýšení MSO - zvýšení srdeční frekvence - zvýšení systolického objemu u zdravých osob se na zvýšení srdečního výdeje podílí oba mechanizmy, přičemž změny tepové frekvence mají větší podíl.

Tepová frekvence hodnoty až 200 tepů/min Při vysokých srdečních frekvencích však plnění komor není dokonalé, klesá tepový objem, zhoršuje se stažlivost, takže další zvýšení srdeční frekvence nevede ke nárůstu minutového objemu. Max.min.objem: muži 30 l/min ženy 22 l/min výjimečně u sportovců 45 l/min Změny srdeční frekvence – tzv. změny chronotropie Pozitivní chronotropní efekt = zvýšení tepové frekvence Negativní chronotropní efekt = snížení tepové frekvence

Frankův-Starlingův zákon se zvyšujícím se napětím svalových vláken narůstá i síla kontrakce výsledná síla kontrakce je přímo úměrná počáteční délce srdečních vláken po překročení optimálního napětí svalových vláken se síla kontrakce opět zmenšuje

Cirkulační šok Kardiogenní Hypovolemický Distribuční

Kardiogenní šok-projevy Hypotenze Tachykardie Hypoperfúze (chladná, zpocená, bledá až šedá kůže) Pokles diurézy pod 20 ml/hod PaO2 < 50 mm Hg, SB <15 mmol/l, BE <- 10 mmol/l CI (=cardiac index) < 2 l /min /m 2 PCWP (=pulmonary capillary wedge pressure) >18 mm Hg

Fetální krevní oběh