· poruchy relaxace (diastolická dysfunkce)  Důsledky ischemie: ·       metabolické změny: deplece ATP, lokální acidóza, zvýšený průnik kalcia do buněk… (působí vznik vazodilatace) ·       poruchy kontraktility (pokles tepového objemu): hypokineze, akineze, dyskineze ·       poruchy relaxace (diastolická dysfunkce) ·       nerovnoměrnost změn perfuze a kontraktility v myokardu ·       poruchy elektrických dějů (vznik arytmií, EKG obraz) ·       morfologické změny (změny v myocytech, nekróza, fibrotizace, steatóza aj.)

Postischemická úprava funkce * délka ischémie * účinnnost reperfuze   * délka ischémie * účinnnost reperfuze Omráčený (stunned) myokard   perfundovaný, ale funkčně postižený reverzibilní přetrvávající dysfunkce myokardu, po obnovení průtoku, aniž jsou přítomny ireverzibilní změny (např. typu nekrózy) Hibernující myokard chronicky hypoperfundovaný a funkčně postižený stav, kdy v myokardu je trvale snížený průtok krve provázený zhoršenou kontraktilní schopností myokardu adaptace buněk na snížený přísun energie představuje určitou “ochranu” před možným hlubším poškozením Ischemic preconditioning zvýšená rezistence myokardu proti poškození ischemií způsobená předchozí ischemií a reperfuzí (nezávisle na kolaterálním řečišti)

Hibernující myokard   chronicky hypoperfundovaný a funkčně postižený stav, kdy v myokardu je trvale snížený průtok krve provázený zhoršenou kontraktilní schopností myokardu adaptace buněk na snížený přísun energie představuje určitou “ochranu” před možným hlubším poškozením

Sekundární hypertenze Zapříčiněna nějakou jinou zřejmou poruchou (endokrinní onemocnění, choroba ledvin, medikace) Až 12% hypertenzních pacientů Endokrinní: Primární hyperaldosteronismus (Connův syndrom) Sekundární hyperaldosterosismus Cushingův syndrom Feochromocytom Akromegalie Terapie estrogeny Těhotenství Onemocnění ledvin: Stenóza renální arterie (unilaterální = zvýšená aktivita RAAS; bilaterární = RAAS i snížená funkce ledvin) Parenchymová onemocnění ledvin Ostatní Koarktace aorty

Krevní tlak a srdeční výdej závisí na: Vlastnostech srdce: Kontraktilita Frekvence Vlastnostech (průsvitu) cév Tonus arteriol ovlivňuje hlavně odpor (rezistenci) Tonus vén a artérií ovlivňuje přes poddajnost objem řečiště (při daném tlaku) Objemu cirkulující krve

Kidney-fluid mechanism of pressure control Heart and vessels are regulated by mechanisms that are of a proportional controller type. Kidney fluid regulator is a integral (I) controller type. (its long term sensitivity/gain is infinity) = kidneys excrete more fluid until the pressure is set exactly on the equilibrium (reference) value

„Ledvinno-tekutinový“ mechanismus kontroly tlaku Vlastnosti srdce a cév (kontraktilita, frekvence, odpor) jsou ovlivňovány regulátory, které jsou proporcionálního typu Ledvinný regulátor je integrálního (I) typu, tj. jeho zesílení se při dlouhých časových obdobích blíží nekonečnu. Ledviny vylučují více tekutin až do doby, kdy tlak se ustálí přesně na v nich nastavené referenční hodnotě.

Zvýšený periferní odpor hypertenzi často provází, ale není její hlavní příčinou

Hlavní formy/příčiny plicní hypertenze hyperkinetická postkapilární – spojená s onemocněním L srdce či mitrální chlopně (důsledek levostranného srdečního selhání) prekapilární restrikční – úbytek plicní tkáně obstrukční – tromboembolie aktivní-vazokonstrikční – hypoxie 4. plicní arteriální hypertenze

Hypoxická plicní hypertenze řada plicních onemocnění, zejm. CHOPN, alveolární hypoventilace, těžká obezita, plicní fibrózy pobyt ve vysokých nadmořských výškách syndrom spánkové apnoe většinou obstrukční (ochabnutí svalstva…) apnoe přes 10 sec, často i několik desítek za noc desítky až stovky takových epizod snížená ventilace a saturace krve kyslíkem

Šok = Náhlý, život ohrožující stav poruchy perfuze tkání a selhání oběhu Adekvátní perfuze je nezbytná a rozhodující pro činnost tkání a přežití organismu Perfuze tkání závisí na perfuzním tlaku

Hypovolemický šok Klinický obraz dán jednak vlastní hypovolemií (pokles systol.tlaku, oligurie až anurie...), jednak kompenzačními mechanismy (tachykardie, zvýšená perif.cévní rezistence, redistribuce krve...) Zvýšená periferní cévní rezistence (chladná opocená akra, tzv. studená hypotense z hypovolemie) x periferní šok Snížený centrální žilní tlak Mortalita cca 20%

Kardiogenní šok = Kritický pokles minutového srdečního volumu, neumožňující adekvátní perfuzi tkání (tj. selhání srdce jako pumpy) Mechanismy: nekróza / vyřazení velké části svaloviny levé komory (nejčastěji rozsáhlý IM přední stěny), předpokládá se ztráta >40% svaloviny, stačí ale i méně u jinak alterovaného myokardu (recidiva IM, chronické selhávání, kardiotoxické látky / léky, metabol. faktory) maligní tachy / brady-arytmie (komorová fibrilace x extrémní bradykardie), MV = SV x f ruptura stěny nebo šlašinky

Obstrukční šok Nejčastější příčiny akutní obstrukce: - tamponáda srdeční - rozsáhlá plicní embolizace - jiný (akutní) útlak plicní cirkulace či dolní duté žíly

Periferní = distribuční šok = alterace oběhu z poklesu periferní cévní rezistence a přesunu tekutiny do extravaskul. prostředí 1. anafylaktický šok 2. septicko/toxický šok 3. neurogenní šok 4. endokrinně podmíněné typy šoku

Periferní = distribuční šok 1. anafylaktický šok spouštěcí mechanismus: reakce antigenů s IgG (na rozdíl od atopie, kde se účastní IgA) uvolnění mediátorů histiocytů, žírných buněk aj. (histamin, serotonin, SRS-A...), generalizovaná vasodilatace a zvýšení permeability na periferii (velmi rychlý rozvoj - sec. až min.)

Periferní = distribuční šok 2. septicko/toxický šok doprovází 25% Gram- bakteriémií (Escher. coli, pseudomon...) doprovází 5% Gram+ bakteriémií (Staphyloc., Streptoc. beta-hemolyticus, pneumokok) Patogeneze: přehnaná obranná reakce: bakteriální antigen (LPS)  aktivace makrofágů  TNF, IL-1  endotel  NO  vasodilatace rozvoj v trvání hodin až dnů, 50 % mortality

6 Syndrom systémové zánětové odpovědi organizmu (SIRS) Definice SIRS Delokalizovaný a dysregulovaný zánět takové intenzity, kdy dochází k poruchám mikrocirkulace a tedy perfúze vitálních orgánů a tudíž k rozvoji sekundární poruchy funkce orgánů. Tato sekundární porucha funkce orgánových systémů není již vyvolaná primárním nadhraničním inzultem, ale vlastní autoagresivní celotělovou zánětovou odpovědí organizmu na tento inzult. Tato forma systémové autoagresivní zánětové odpovědi (Syndrom systémové zánětové odpovědi, Systemic inflammatory response syndrome - SIRS), vede bez terapeutické intervence k multiorgánovému selhání (MODS) a smrti organizmu.

8 Patofyziologie SIRS Inzult hypoxicko-reperfusní poškození infekční inzult (endotoxin, jiné mikrobiální toxiny nebo mikroorganizmy samotné) primární mediátory (histamin uvolněný degranulovanými žírnými buňkami, anafylatoxiny /C3a, C5a složky komplementu/) komplexy antigen-protilátka trombin a plazmin (při primárním hemokoagulačním rozvratu) Obranná reakce Prvními detekovatelnými známkami obranné reakce po inzultu různé etiologie jsou hemodynamické změny lokální a systémové, způsobené vazodilatací nebo vazokonstrikcí. Regulace hemodynamických změn při SIRS systémově sympato-adrenální aktivace určující orgánovou distribuci minutového srdečního výdeje lokálně v mikrocirkulaci - vazoregulační mediátory produkované endotelem a dalšími zánětovými systémy (NO, PGI2 x endotelin-1, tromboxan A2)

Reakce endotelu Stimulace endotelu Systémová stimulace mikrovaskulárního endotelu - klíčový proces při rozvoji poruch mikrocirkulace produkce protektivních mediátorů (vazodilatační a antitrombotické) kontrakce buněk na bazální membráně a exprese P-selektinu (zprostředkování volné adheze a koulení neutrofilů) deskvamace starých endotelových buněk, vznik intercelulárních mezer, porušení povrchu endotelu produkce vazokonstrikčních a protrombotických mediátorů Výsledkem procesu stimulaceje trombogenní intima se zvýšenou permeabilitou. Reverzibilita Rychlá stimulace endotelu primárními mediátory a rozvoj akutní zánětové reakce během několika minut je proces nezávislý na proteosyntéze. Endotelové buňky jsou rychle aktivní, avšak tato aktivita bez další stimulace během několika desítek minut odeznívá.

Aktivace dalších komponent zánětu Při přetrvávání inzultu Aktivace endotelu, destiček, neutrofilů, plazmatického koagulačního systému a komplementu Aktivace endotelu Při přetrvávajícím inzultu (hodiny) aktivace mononukleárů, produkce cytokinů (TNF- a IL-1) na aktivovaných monocytech exprimovány adhesivní receptory a tkáňový faktor (spuštění chronického hemokoagulačního rozvratu) endotel aktivovaný prozánětovými cytokiny - produkce adhezivních receptorů, exprese tkáňového faktoru reorganizace endoteliálního cytoskeletonu buňky zůstávají v aktivovaném stavu chemotakticky koncentrovány neutrolily - aktivace na poškozené intimě (reakce potencující hypoxii) rozvoj intersticiálního edému a mikrotrombotizace edém hydrostaticky komprimující lymfatickou drenáž i cévní řečiště přechod tkáňových buněk na anaerobní metabolizmus (snížení pH na optimum pro hydrolytické enzymy uvolňované neutrofily a destičkami) hypoxie a dysfunkce orgánu

Reverzibilita Aktivace mononukleárů k produkci TNF- a IL-1 je inhibována kortikosteroidy uvolňovanými po aktivaci hypothalamo-adrenální stresové osy. Tento stav klinicky akutních poruch mikrocirkulace může být za podmínek odstranění inzultu a adekvátní intenzivní péče rychle reverzibilní. Poškození tkání Míra ireverzibility sekundární orgánové dysfunkce ovlivněna: nekrotickým poškozením tkání změnou intimy cév indukovanou prozánětovými cytokiny v chronické fázi proliferací méně hodnotných buněk při reparačních procesech tkání (fibroblasty, buňky hladkého svalstva) apoptóza (indukována v tomto stavu)

Slabinou SIRS jako syndromu zůstávají diagnostická kritéria. Příznaky Hodnocené faktory Tělesná teplota >38oC nebo <36oC Tepová frekvence >90 tepů/min Dechová frekvence* Parciální tlak CO2 v arteriální krvi (PaCO2)* Dechová frekvence >20 dechů/min PaCO2 <32 mm Hg Počet leukocytů** Procento nematurovaných forem neutrofilních granulocytů** >12 000/mm3 nebo <4 000/m3 >10% Kritéria SIRS Diagnostická kritéria přítomnosti syndromu systémové zánětové odpovědi (Systemic Inflammatory Response Syndrome, SIRS). Přítomnost SIRS je dána přítomností dvou nebo více z uvedených příznaků (Bone et al., 1992). V současnosti je známa obecná definice SIRS, jsou definovány vyvolávající podněty a známý patofyziologický podklad dynamiky SIRS. Slabinou SIRS jako syndromu zůstávají diagnostická kritéria.

Aortální stenóza (ejekční klik) Pulmonární stenóza Mitrální insuficience/ defekt septa Aortální insuficience Mitrální stenóza (otevírací klapnutí) Mitrální stenóza Persistence Botallovy dučeje

Aortální stenóza Mitral stenosis Aortic insufficiency Mitral insufficiency Vrozená Revmatická Abnormality cípů Endocardida Kalcifikace Revmatická; endokarditida Infarkt myokartu – ruptura m. papill. Degenerativní Dilatační Trauma Nemoci pojiva - vaskulopatie Aneurysma, Nemoci pojiva Zánětlivá Arthritidy, Syfilis Angina pectoris Dyspnoe, hemoptýza, ortopnoe Synkopa Palpitace Dyspnoe Městnavé selhání Neurologické příznaky Hyperdynamický puls Únava

Zkratové vady O charakteru zkratu (levo-pravý vs. pravo-levý = se vznikem cyanózy) rozhoduje příslušný anatomický defekt a - tlakové poměry (krev teče z místa s vyšším tlakem do míst s tlakem nižším). Tyto tlakové poměry se však mohou měnit v důsledku změn oběhu při delším trvání vady.

Defekt komorového septa Subpulmonární stenóza (obstrukce) Aorta nasedající na defekt septa Hypertrofie pravé komory

Angina pectoris (AP) námahová - stabilní: fixní stenóza aterosklerotický plát snižuje koronární rezervu, zvýšené nároky na myokard (tachykardie) vyvolají projevy ischémie subendokardiálně

vazospastická (variantní, Prinzmetalova): spasmus epikardiální tepny, transmurální ischemické změny; vzniká v klidu (často v noci), reperfuze může být provázena arytmiemi hyperktivita sympatiku, poruchy kalcia v hladké svalovině cév, změny produkce NO nerovnováha mezi endoteliálními vazodilatačními a vazokonstrikčními mechanismy

AKUTNÍ FORMY ICHS Akutní koronární syndromy (AKS) nestabilní AP + akutní IM Nestabilní AP: stenóza nestabilní ruptura, trombóza, spasmus, nekompletní obturace + kratší délka ischémie “zatím” nevede k vzniku nekrózy Akutní infarkt myokardu (AIM) trvalý uzávěr koronární tepny (nejč. trombóza) vedoucí k nekróze svaloviny

Preload - předtížení náplň srdce na konci diastoly enddiastolický volum = EDV Frankův-Starlingův mechanismus Objem komory závisí na end-diastolickém tlaku - EDP = plnícím tlaku (ten se také někdy bere jako preload)

Faktory ovlivňující preload - Žilní návrat celkový objem krve distribuce krve (poloha těla, nitrohrudní tlak, žilní tonus…) systola síní délka diastoly TACHYKARDIE ZKRACUJE DIASTOLU !! - velikost komorové dutiny intraperikard. tlak Nízký preload je příčinou snížení srdečního výdeje v případě synkopy a (hypovolemického) šoku Při srdečním selhání není preload snížen, ale místo toho je zvýšen působením kompenzačních mechanismů

J.Kofránek nitrokomorový tlak EDP objem komory

Patogeneze aterosklerózy poškození endotelu shear stress, vysoký TK, turbulentní proudění infekční a imunitní mechanismy toxické vlivy vč. kouření Důsledky dysfunkce a poškození endotelu   ·      ztráta kontroly propustnosti endotelu (vyšší průnik LDL i buněčných elementů do stěny cév) ·      ztráta antiadhezivních vlastností, zvýšená produkce adhezivních molekul ·      snížení aktivity lipoproteinové lipázy ·      snížená produkce NO, zvýšená produkce endotelinu 1 ·      zvýšená produkce proliferačních a chemotaktických cytokinů ·      snížení poměru tPA/PAI

Endotel Hlavní funkce: * řízená permeabilita (vč. prostupu buněk)   Hlavní funkce: * řízená permeabilita (vč. prostupu buněk) * regulace průchodnosti cév – vazodilatace, vazokonstrikce * integrita cévy Funkční endotel: VD: oxid dusnatý – NO (EDRF), prostacyklin (PGI2) VK: endotelin, angiotenzin II zabraňuje adhezi a agregaci trombocytů, leukocytů antikoagulační působení – trombomodulin regulace fibrinolýzy: tPA + PAI-1

Aktivace endotelu – endoteliální dysfunkce: postižení endotelu se vznikem nerovnováhy ve vazoaktivních a koagulačních/fibrinolytických mechanismech a zvýšenou propustností endotelu * vazokonstrikční charakter * inhibice fibrinolýzy * adheze leukocytů * zvýšení permeability * prokoagulační aktivita * uvolnění cytokinů – vazoaktivních, růstových faktorů

Patogeneze aterosklerózy Poškození endotelu – shear stress, kouření, infekce ?, hypertenze... Průnik makromolekul a buněk – LDL, monocyty Depozice makromolekul a osídlení buňkami – LDL, monocyty-makrofágy Modifikace LDL: oxidace, glykace, agregace Akumulace LDL v makrofázích – pěnové buňky Zánět – produkce reaktivních forem kyslíku, cytokiny, růstové faktory, enzymy...

N.Engl.J.Med., 2000

Fibrotizace – (fibrous cap) N.Engl.J.Med., 2000

Pokročilá léze a trombóza nižší stabilita plátu – nekrotické hmoty, aktivita zánětlivých procesů (např. degradace extracelul. matrix), neovaskularizace, tenký fibrózní kryt zranitelné bývají okraje plátu kalcifikace zvýšená produkce tkáňového faktoru

Nature, 2000

Důsledky nekrózy myokardu hemodynamické (pokles kontraktility, pokles ejekční frakce) – velká nekróza nebo opakované infarkty – srdeční selhání, pokud je zničeno asi 40% myokardu, může nastat kardiogenní šok elektrická nestabilita – arytmie, fibrilace komor, náhlá smrt remodelace komory – jizva, aneuryzma (dyskineze, trombóza a embolizace), dilatace – důležité pro prognózu ruptura stěny, aneurysmatu (srdeční tamponáda), septa, mm. papillaris (akutní mitrální insuficience)

zvýšení systolického objemu Nitrokomorový insuficience tlak Snížená izovolumická maxima snížení syst. objemu Izovolumická maxima zvýšený preload Izotonická maxima Syst. objem Diastolické plnění Syst. objem zvýšení systolického objemu Systolický objem Objem komory

zvýšení systolického objemu Minutový objem srdeční insuficience snížení „Starlingovy křivky“ zvýšení systolického objemu snížení syst. objemu zvýšený preload Tlak na konci diastoly J.Kofránek

Kardiomyopatie Definice: = chronická porucha myokardu s abnormální komorovou funkcí i morfologií oslabení srdečního svalu a/nebo změna ve struktuře srdečního svalu Patogeneze: “univerzální” reakce srdečního svalu na různá noxa → zánět, hypertrofie, degenerace, nekróza, fibróza → akumulace lipidů, glykogenu, amyloidu… Lipoidní depozita v myokardu

Kardiomyopatie Dilatační Restrikční Hypertrofická destrukce svalových vláken dilatace bez hypertrofie Restrikční subendokard. fibróza arytmie Hypertrofická asymetrická hypertrofie obstrukce výtokové části LK

KMP Sekundární: infekční bakteriální virové (coxsackie) rickettsia mykotické parasitární (Chagas dis.) toxické (alcohol, Co, narcotics, psychofarmacs, adriamycin, prokainamid) endocrinní / metabolické (↓T4, ↑T4, ↑GH, uremia, Fe, ↓vit.B1, K, Mg) alergie, autoimunita (imunokomplexy, SLE, sarkoidosa…)

Restrikční kardiomyopatie Charakteristika: ♥ subendokardiální fibróza (event. eosinofilní infiltrace) ♥ časté arytmie ♥ srdce normální velikosti nebo jen mírně zvětšeno ♥ poměrně vzácná Příčiny: infiltrace myokardu amyloidóza, hemochromatóza, sarkoidóza ozáření aj. subendokardiální fibróza Ložiska amyloidu

Konstriktivní perikarditida a srdeční tamponáda Srdeční tamponáda se manifestuje, když tlak v perikardiální dutině dosáhne hodnot diastolického tlaku v pravé komoře a středního tlaku v pravé síni.

Fibrilace síní Aktivita síní: nepravidelné vlnky f přenos AV uzlem je zcela nepravidelný = zcela nepravidelný puls Nejčastější arytmie

Fibrilace komor (popřípadě flutter) Akutní situace, hemodynamická zástava oběhu – 0 srdeční výdej, 0 puls, kóma, resuscitace

REENTRY nejčastější příčina tachyarytmií Vznik: dvě vodivé dráhy vzájemně propojené různá vodivost (rychlá a pomalá) dočasný/jednosměrný blok 1 z drah vede ke vzniku reentry ischemie, fibróza vrozená akcesorní dráha

Síňová (supraventriculární) extrasystola (SVES) šíření vzruchu komorou je normální, QRS komplex má normální tvar a dobu trvání

Komorová extrasystola šíření vzruchu komorou je často abnormální, QRS komplex je rozšířený a alterovaný

Kompenzační pauza komorová extrasystola nevybije SA uzel – následující vlna p a QRS komplex přichází v původně očekávaném okamžiku Supraventrikulární extrasystola vybije SA uzel retrográdním šířením. Tím dojde k posunu – všechny následující vlny p a QRS komplexy přicházejí dříve.

AV blok 2. stupně

AV blok 3. stupně

Raménkové blokády RBBB (right, pravý), blokáda pravého Tawarova raménka LBBB (left, levý) blokáda levého Tawarova raménka