Hemodynamika mechanika toku krve, ovlivněna mnoha faktory: průtok krve (dán rychlostí proudění a průřezem cévy) krevní tlak (tlakový gradient vytvářený myokardem) periferní odpor (odpor cévního řečiště kladený toku krve; dán průsvitem cév, délkou cév, viskozitou krve, krevním tlakem) objem cirkulující krve* (dán kapacitou cévního řečiště) viskozita krve *kromě objemu cirkulující krve je určité množství krve v krevních rezervoárech (žilní sinusy, játra, slezina); cirkulace krve v rezervoárech je pomalá a nepřispívá k látkové výměně; tato stagnující krev má ale význam pro okamžité doplnění objemu krve např. při změnách tělesné polohy nebo při zranění

Proudění krve, viskozita obvykle proudění laminární (rovnoběžné), za určitých podmínek proudění turbulentní (vznikají víry), což zhoršuje tok krve, objevuje se ve velkých tepnách při vysokých rychlostech proudění, patofyziologicky např. při ateroskleróze (za zúžením cévy) viskozita, vazkost – vnitřní tření kapaliny, (voda = 1, plazma = 2, krev = 4) viskozita je funkcí hematokritu (čím vyšší hematokrit, tím vyšší viskozita krve)

největší celkový průřez v cévním řečišti mají kapiláry nejvyšší tlak v cévním řečišti je v tepnách největší rychlost proudění krve je v tepnách největší objem krve je v žilách

Rozložení krve v oběhu celý oběh systémový oběh

Cévní systém základní rozdělení cév tepny (arterie) – vedou krev směrem od srdce žíly (veny) – vedou krev směrem do srdce vlásečnice (kapiláry) – slouží k výměně látek a dýchacích plynů mezi krví a tkáněmi

Typy cév dle funkce pružník – velké a středně velké tepny obsahující ve stěně elastická vlákna, význam v přeměně nárazového přítoku krve v systole na její kontinuální proudění (s věkem přibývá vláken kolagenních, čímž se ztrácí pružnost) rezistenční cévy – regulují přítok krve k orgánům změnou svého průsvitu (malé tepny, tepénky) prekapilární sfinktery – na přechodu mezi tepénkami a kapilárami, které jsou těmito sfinktery uzavírány nebo otevírány kapiláry – styčná plocha mezi krví a tkání, probíhá zde přesun látek z krve do intersticiální tekutiny a naopak; nemají hladkou svalovinu arteriovenózní zkratky (anastomózy) – jen v některých tkáních (typicky v kůži), přímé spojky mezi tepenným a žilním řečištěm (obchází kapiláry) kapacitní cévy – hlavně žíly, slouží jako rezervoár krve, zabezpečují žilní návrat

Hladká svalovina v cévách umožňuje distribuci a redistribuci krve na základě potřeb jednotlivých orgánů (průtok krve orgány je v různých situacích odlišný, prioritní je vždy v mozku a srdci samotném) průtok krve je regulován mechanismy vazokonstrikce – stažení (zúžení) cévy vazodilatace – roztažení (rozšíření) cévy řízení – nervově i látkově (viz dále)

Žilní návrat hnací síla oběhu v žilách výrazně klesá, ale není zanedbatelná pomocné mechanismy (proti gravitaci) svalová pumpa – pohyb svalstva dolních končetin podporuje návrat krve k srdci žilní pumpa (účast hladké svaloviny žil); žíly zejména dolních končetin jsou vybaveny chlopněmi bránícími zpětnému toku krve dýchání – při nádechu klesá nitrohrudní tlak, krev je tím nasávána k srdci (respirační pumpa) sací síla srdce – při poklesu tlaku v síních

Řízení KVS na místní úrovni (týkající se jednoho orgánu) – lokální podmínky a podněty na centrální úrovni – z mozkového kmene, udržování stálého TK při neustálých změnách průtoku orgány časové hledisko: rychlé a pomalé regulační mechanismy

Místní regulace (autoregulace) udržuje konstantní průtok krve tkání (orgánem) i při změně TK udržuje stálou lineární rychlost toku krve přizpůsobuje průtok krve tkání její aktuální metabolické aktivitě příklady: průtok krve mozkem při změnách poloh (leh-stoj) – dojde k vazodilataci v mozku a vazokonstrikci v žilách dolních končetin (zpoždění má za následek ortoklinostatický kolaps) ledviny – řídí si průtok krve relativně nezávisle na běžných změnách TK funkce NO (oxid dusnatý) v cévě – působí vazodilatačně při nárůstu TK metabolity – nárůst CO2, laktátu, snížení pO2 aj. působí vazodilataci (např. ve svalu)

Celková regulace (nervová) rychlý způsob řízení celkového periferního odporu a MSV, udržení tlakového gradientu, stálého arteriálního tlaku při různé redistribuci MSV fyzikální determinanty TK v tepnách objem krve v cévách a poddajnost cévní stěny fyziologické determinanty TK v tepnách minutový srdeční výdej a periferní odpor arteriol regulační mechanismy: sympatikus (mediátor: noradrenalin) – vzestup obecně působí vazokonstrikčně, pokles vazodilatačně parasympatikus (mediátor: acetylcholin) – působí vazodilatačně např. v zevním genitálu při sexuálním vzrušení baroreceptory (oblouk aorty, rozvětvení karotid) – vzestup TK způsobí vazodilataci a tím následný pokles tlaku chemoreceptory – acidóza a zvýšení CO2 působí vazokonstrikci

Celková regulace (hormonální) pomalejší cesta regulace nejdůležitější jsou katecholaminy (adrenalin, noradrenalin), odpověď hladkého svalstva cév není jednotná, účinek se liší dle typu adrenergních receptorů: α-receptory – ledviny, kůže, splanchnická oblast, aktivace vyvolá vazokonstrikci β-receptory – cévy kosterního svalstva, věnčité cévy, aktivace vyvolá vazodilataci výsledek – krevní redistribuce např. během zatížení renin-angiotenzinový systém – zapojení ledvin do řízení TK: při poklesu TK (např. při dehydrataci) systém způsobí vazokonstrikci, která vede k opětovnému nárůstu TK (ledviny si tak udržují filtrační tlak krve) atriální natriuretický peptid (hormon srdce) – při nárůstu TK (např. při nárazovém příjmu tekutin) působí vazodilataci, podílí se na vylučování Na+ a vody

Řízení celkového objemu krve mechanický účinek množství tekutiny – větší objem vede k nárůstu filtračního tlaku v ledvinách a k větší tvorbě moči antidiuretický hormon – působí vazokonstrikčně, zvyšuje zpětnou resorpci vody v ledvinách aldosteron - zvyšuje zpětnou resorpci Na+ (a tím i vody) v ledvinách

Řízení činnosti srdce (MSV) ovlivnění srdeční frekvence – chronotropie ovlivnění síly srdeční kontrakce – inotropie ovlivnění síňokomorového přechodu – dromotropie ovlivnění vzrušivosti myokardu – bathmotropie řízení SF je téměř výlučně nervové parasympatikus (acetylcholin, aktivuje cholinergní receptory muskarinového typu) – negativní (---)tropie sympatikus (noradrenalin, aktivuje adrenergní β-receptory) – pozitivní (---)tropie reflexy – baroreceptory: zvýšení TK tlumí sympatikus, důsledkem je pokles SF respirační arytmie – fyziologické kolísání SF v rytmu dýchání (nádech ⇑SF, výdech ⇓SF)

Elektrokardiogram (EKG) elektrická aktivita srdce je díky elektrické vodivosti tkání zaznamenatelná na povrchu těla jako EKG podobně u mozku (EEG) nebo u svalů (EMG) křivka EKG má typický tvar – odchylky od normálu napomáhají diagnostice patologií v srdeční akci elektrokardiograf, systém končetinových a hrudních svodů monitory SF („sporttestery“) pracují na principu jednosvodového EKG, nesledují obvykle křivku, pouze R-R intervaly

EKG – vlny a intervaly vlna P – odraz depolarizace síní, interval PQ – kontrakce síní, zpoždění akčního potenciálu v AV uzlu (přechod ze síní na komory) QRS komplex – depolarizace a kontrakce komor segment ST, vlna T – repolarizace komor vlna U – jen někde, nejasný původ (repolarizace Purkyňových vláken?)

ATP O2 CO2 V kostce: Wassermanovo schéma – vyjadřuje součinnost transportního systému (dýchání, srdce a krevní oběh) a efektorů (svaly)

Mikrocirkulace (průchod krve kapilárou) výměna látek a tekutin mezi krví a tkáněmi arteriální konec kapiláry: krevní tlak převyšuje onkotický (koloidně-osmotický tlak bílkovin), čímž dochází k filtraci krve přes stěnu kapiláry filtrací vzniká tkáňový mok (intersticiální tekutina), cca 20 l/den venózní konec kapiláry: onkotický tlak převyšuje tlak krevní, tudíž dochází resorpci moku zpět do krve, cca 18 l/den tekutina, která se nevstřebá (lymfa, míza), se do krevního oběhu vrací pomocí oběhu lymfatického

Lymfatický (mízní) systém podpůrný drenážní systém s proudící lymfou začíná slepými lymfatickými vlásečnicemi přímo ve tkáních, lymfatické cévy pokračují přes lymfatické uzliny (filtrují lymfu, součást imunity, tvorba protilátek) a vlévá se do velkých žil odvádí zpět do krve přebytečnou tekutinu s proteiny a jinými látkami, které neprojdou z intersticia přes stěnu kapiláry do krve lymfa vzniká z tkáňového moku, složení jako krevní plazma, ale méně bílkovin pohyb lymfy velmi pomalý, zajištěn kontrakcemi hladkého svalstva lymfatických cév, pohyby kosterního svalstva, dýchacími pohyby hrudníku a plic

Shrnutí, klíčová slova funkce KVS Fickův princip malý plicní oběh, systémový oběh srdce jako pumpa myokard interkalární disky fyziologické vlastnosti myokardu dráždivost, stažlivost, automacie, rytmicita, vodivost převodní systém srdeční SA-uzel, AV-uzel, Hisův svazek, Tawarova raménka, Purkyňova vlákna srdeční chlopně srdeční kontrakce Frank-Starlingův zákon srdeční revoluce systola, diastola srdeční frekvence bradykardie, tachykardie minutový srdeční výdej systolický objem, ejekční frakce, srdeční index Fickův princip a-v diference krevní tlak systolický, diastolický, střední hemodynamika proudění krve viskozita krve tepny, žíly, vlásečnice typy cév dle funkce vazokonstrikce, vazodilatace žilní návrat řízení KVS krevní redistribuce chronotropie, inotropie, dromotropie, bathmotropie respirační arytmie EKG mikrocirkulace, tkáňový mok lymfatický systém, lymfa

Doporučená literatura Ganong, W. F. (2005). Přehled lékařské fyziologie. Praha: Galén. Kittnar, O. et al. (2011). Lékařská fyziologie. Praha: Grada. Koolman, J., & Röhm, K.-H. (2012). Barevný atlas biochemie. Praha: Grada. Langmeier, M. et al. (2009). Základy lékařské fyziologie. Praha: Grada. Máček, M., Radvanský, J. et al. (2011). Fyziologie a klinické aspekty pohybové aktivity. Praha: Galén. Rokyta, R. et al. (2000). Fyziologie pro bakalářská studia v medicíně, přírodovědných a tělovýchovných oborech. Praha: ISV. Silbernagl, S., & Despopoulos, A. (2004). Atlas fyziologie člověka. Praha: Grada. Trojan, S. et al. (2003). Lékařská fyziologie. Praha: Grada. e-kniha Lehnert, M. et al. (2014). Kondiční trénink. Olomouc: Univerzita Palackého. (kapitoly 1-6: fyziologické aspekty kondičního tréninku)