Regulacija srčanog minutnog volumena (Regulation of cardiac output); prof. Sunčana Kukolja Taradi, Department of Physiology, University of Zagreb School of Medicine
1 of 22
More Related Content
Regulacija srčanog minutnog volumena
1. Integracija i regulacija cirkulacijskog sustava Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava (Pred)uvjeti za funkcioniranje cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije cirkulacijskog sustava Tko koga regulira (zašto i kako)? REGULACIJA PERIFERNOG OTPORA (SF6) REGULACIJA ARTERIJSKOG TLAKA (SF7) REGULACIJA SRČANOG MINUTNOG VOLUMENA (SF8) prof. Sunčana Kukolja Taradi Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
2. ...It is our habit to try to approach the explanation of physical process by splitting this process into its elements. We regard all complicated processes as combination of elemantary processes...that is , we think of a whole before us as a sum of its parts. But this presupposes that splitting of the whole does not affect the character of the whole. Max Planck
3. Tlakovi u cirkulacijskom sustavu Arterijski tlak = sila kojom krv djeluje na jedinicu površine žilne stijenke, a nastaje zbog srčane kontrakcije i elastičnosti žilnih stijenki stvarni tlak - razlika između ukupnog tlaka u žili i atmosferskog tlaka koleba između sistoličke (~16,0 kPa) i dijastoličke vrijednosti (~10,5 kPa) Srednji arterijski tlak = odvagnuta prosječna vrijednost arterijskog tlaka tijekom srčanog ciklusa SAT = 1/3 ST + 2/3 DT = 5,3 kPa + 7kPa = 12,3 kPa 13 kPa Središnji venski tlak (SVT) = tlak u torakalnom dijelu šupljih vena i desnom atriju (0 - 0,5 kPa) Potisni tlak = gradijent tlaka između dviju točaka cirkulacijskog sustava potisni tlak u sistemskoj cirkulaciji je razlika između aortalnog tlaka i tlaka u desnom atriju Srednji sistemski tlak punjenja (STP) = ravnotežni tlak u sistemskom cirkulacijskom sustavu kada nema protoka ( 1 kPa) - statični tlak Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
4. 1) Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava primarna funkcija cirkulacijskog sustava je primjereno dopremanje tvari potrebnih za metabolizam i rast tkiva i odstranjivanje metaboličkih proizvoda homeostatski mehanizmi reguliraju cirkulacijski sustav tako da protok krvi kroz tkiva (tkivna perfuzija) uvijek zadovolji tkivne potrebe za kisikom i hranjivim tvarima u bazalnim uvjetima tkiva svake minute prosječno troše oko 250 mL O 2 (11 mmol/min)! (Guyton, 466) u bazalnim uvjetima tkiva svake minute prosječno proizvode oko 200 mL CO 2 (9mmol/min)! (Guyton, 470) Neučinkovitost difuzije Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
5. 1 ) Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Fick ovo načelo ( Zakon o održanju masa ): SMV · [O 2 ] a – SMV · [O 2 ] v = VO 2 2,2 mmol/L x 5 L/min = 11 mmol/min Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije S istemska c ir k ula cija Potrošak kisika ( mmol O 2 /min) SMV SMV=VP Art . krv [O 2 ] a = 8,6 mmol/L = 200 mL/L Ven . krv [O 2 ] v = 6,4 mmol/L = 150 mL/L SMV · { [O 2 ] a – [O 2 ] v } = VO 2 tj.
6. Pri različitim razinama potošnje O 2 (intenziteta staničnog metabolizma) ostvariti SMV koji primjeren održanju normalne arterijsko-venske razlike. Mišićni rad : povećanu potrošnju O 2 prati proporcionalno povećanje SMV Zatajivanje srca : smanjenje SMV zahtjeva smanjenje potrošnje O 2 1) Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Fick ovo načelo ( Zakon o održanju masa ): Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije SMV · { [O 2 ] a – [O 2 ] v } = VO 2
7. 1) Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Serijski spojeni: Sistemska i plućna cirkulacija Bubreg: eferentna arteriola Jetra: portalna vena Paralelno spojeni: Kapilarna područja sistemske i plućne cirkulacija Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
8. nedo statno brzo povišenje arterijskog tlaka simpatičkom stimulacijom srca i vazokonstrikcijom stimulacija endokrinih čimbenika POREMEĆAJ HOMEOSTAZE HOMEOSTAZA normalan krvni tlak i volumen (primjerena perfuzija tkiva) stimulacija baroreceptora dugoročno povećanje krvnog volumena i arterijskog tlaka Lokalna regulacija lokalno smanjenje otpora i povećanje protoka neprimjeren tkivna perfuzija 1) Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
9. Pregled regulacije cirkulacijskog sustava IZLUČIVANJE SOLI I VODE glava desno srce lijevo srce BUBREG UNOS SOLI I VODE 1. Unutarnji - srčani čimbenici Frank-Starlingov zakon 2. Vanjski - neuroendokrini čimbenici: simpatikus adrenalin angiotenzin vazopresin endotelin NO prostaglandini TKIVNI PROTOK R VP SMV = ------ SAT R SAT ≈ k MV
10. 2 ) Čimbenici regulacije cirkulacijskog sustava homeostatski mehanizmi reguliraju cirkulacijski sustav tako što nadziru 3 promjenljiva čimbenika srčani minutni volumen periferni otpor arterijski tlak Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije Q = P R
11. 2 ) Čimbenici regulacije cirkulacijskog sustava - TLAK Krv teče zbog razlike tlaka između pojedinih dijelova cirkulacijskog sustava. Gradijent tlaka je preduvijet za postojanje protoka! Razlika (pad) tlaka daje energiju za savladavanje otpora krvnome toku. P 1 P 2 P = P 1 - P 2 P 1 P 2 Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije Q = P R
12. Razlika tlaka daje energiju za svladavanje otpora Arterijski tlak (kPa) Ventrikuli Arterije Arteriole Kapilare Venule Vene 13,0 10,0 5,0 Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
13. 2 ) Čimbenici regulacije cirkulacijskog sustava - PROTOK Veličina protoka krvi kroz serijski spojene dijelove cirkulacijskog sustava je ista. Ukupni protok krvi kroz sva krvožilna područja sistemske cirkulacije jednak je SMV tj. VP Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
14. SMV – VP Cirkulacijski sustav je zatvoreni krug VP = SMV VP i SMV = dva naziva za veličinu protoka u zatvorenom kružnom sustavu Protjecanje kroz zatvoreni krug ovisi: Sposobnosti pumpe Napunjenosti sustava Svojstvima žila Ukupnoj količini krvi mozak srce bubrezi probavni sustav koža mišići desno srce P 1 P 2 lijevo srce ostala tkiva Q = P UPO
15. SMV - č imbeni k regulacije cirkulacijskog sustava P 1 = prosječan tlak u aorti (13 kPa) P 2 = tlak u desnom atriju (0 kPa) UPO = 2,5 kPa / (L/min) P SAT-TDA 13,0 kPa mozak srce bubrezi probavni sustav koža mišići desno srce P 1 P 2 lijevo srce ostala tkiva Q SMV 5 L/min Q = 5 L/min Q = P UPO Q = 13, kPa 2,5 kPa/(L/min)
16. 2 ) Čimbenici regulacije cirkulacijskog sustava – PERIFERNI OTPOR v lastiti ili lokalni nadzor nad perifernim krvnim protokom autoregulacija krvnog protoka miogenim mehanizmom osigurava stalnost protoka kada se mijenja perfuzijski tlak krvnim protokom kroz neko tkivo upravlja metabolička regulacija stvaranjem vazodilatacijskih tvari vanjski nadzor nad perifernim krvnim protokom autonomni živčani nadzor simpička inervacija žila - žilni tonus vaskularni refleksi (baroreceptori, kardiopulmonalni receptori, kemoreceptori) humoralni nadzor adrenalin, noradrenalin, vazopresin... P rotok krvi kroz svako tkivo točno je usklađen s tkivnim potrebama: Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije Q = P R
17. 3 ) Osnovna teorija cirkulacijske funkcije (Tko koga regulira?) 1) protok krvi kroz svako tkivo točno je usklađen s tkivnim potrebama 2) srčani minutni volumen ovisi o ukupnom lokalnom tkivnom protoku 3) arterijski tlak je konstantan i precizno se nadzire neovisno o kontroli lokalnog tkivnog protoka i kontroli srčanog minutnog volumena Guyton, str. 14 6 Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije Q = P R
18. Zapamtiti: regulacija arterijskog tlaka nije samoj sebi svrha, već je održanje konstantnog tlaka preduvijet regulacije tkivnog protoka tkiva vlastitim lokalnim regulacijskim mehanizmima upravljaju lokalnim protokom lokalna vazodilatacija smanjuje UPO i povećava venski priljev, a srce kao pasivna crpka izbacuje svu pridošlu krv te povećava SMV; povećani SMV sprječava sniženje SAT ovaj regulacijski mehanizam je učinkovit sve dok srce može izbaciti svu pridošlu krv (Frank -Starling) u napornom mišićnom radu se venski priljev toliko poveća da se bez dodatne živčane stimulacije srca i žila (preraspodjele SMV) ne može održati arterijski tlak primarne promjene arterijskog tlaka nastale zbog svakodnevne aktivnosti (ustajanje, lijeganje) brzo će se korigirati živčanim mehanizmom - baroreceptorskim refleksom promjene arterijskog tlaka nastale zbog promjene unosa soli i vode korigirat će bubrezi i endokrini sustav prilagodbom volumena ECT tlačna natrijureza i diureza sustav renin-angiotenzin SAT = SMV x UPO Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
19. pumpa cijevi tekućina srce žile krv 4 ) (Pred)uvjeti za funkcioniranje cirkulacijskog sustava SISTEMSKI TLAK PUNJENJA! Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije arterije vene
20. 4 ) Model cirkulacijskog sustava C a : C v = 1 : 20 SREDNJI ARTERIJSKI TLAK (SAT) = STP 0,9 kPa UPO = 2,5 kPa / (L/min) Guyton, 149 SREDIŠNJI VENSKI TLAK (SVT) STP 0,9 kPa V = k V a = - V v STATIČNI TLAK (sistemski tlak punjenja) STP ~ 0,9 kPa (Guyton, str. 217) ? ? 2,5kPa + 0,9 kPa = 3, 4 kPa 2,5 kPa : 20 = 0,13 kPa 0,9 k Pa - 0,1 = 0, 8 kPa ( 2,5kPa x5) + 0,9 kPa = 13 , 4 kPa 1 2, 5 kPa : 20 = 0, 63 kPa 0,9 k Pa - 0, 63 = 0, 27 kPa Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije CRPKA MV = 1L/min - V v V a CRPKA MV = 5 L/min
21. Zapamtiti: sistemski tlak punjenja preduvjet je za cirkulaciju krvi srce je PASIVNA CRPKA koja ne može usisavati , već samo izbacivati krv koja pristigne venskim priljevom - veličina izbacivanja krvi ovisi o venskom priljevu (Frank-Starlingov zakon) srčana crpka PRERASPODJELJUJE sistemski tlak punjenja tako što krv prebacuje iz venskog dijela u arterijski, pa arterijski tlak raste, a venski se smanjuje venski priljev ovisi o gradijentu tlaka između perifernih žila (~1kPa) i tlaka u desnom atriju (~0kPa) funkcionalno srce izbacuje svu krv koja venskim priljevom stigne tj. održava tlak u desnom atriju na 0kPa DAKLE, cirkulacija će postojati dok postoji gradijent tlaka za venski priljev tj. dok postoji cirkulacijski tlak punjenja i dok srce održava tlak u desnom atriju na 0 kPa tj. dok izbacuje svu pristiglu krv Homeostatska uloga cirkulacijskog sustava Preduvjeti za rad cirkulacijskog sustava Čimbenici regulacije Tko koga regulira? Definicije
22. Pitanja??? prof. Sunčana Kukolja Taradi Katedra za fiziologiju i imunologiju / Department of Physiology and Immunology Medicinski fakultet u Sveučilišta u Zagrebu / University of Zagreb Medical School Šalata 3, 10000 Zagreb, Croatia tel: +385 (0)1 4566769 [email_address] Skype: suncana.kukolja.taradi Twitter: http://twitter.com/skukolja