(XI.) Matematický model funkce aorty (XVI.) Proudění krve v žilách Fyziologie - cvičení Fyziologický ústav LF MU, 2018 © Michal Pásek Definice klíčových slov a symbolů R Pv arteriální systémvenózní systém SRDCE SV, SF Pa Va Ca Systolický objem (SV) – objem krve vypuzený z levé komory do aorty při jednom stahu Srdeční frekvence (SF) – počet srdečních stahů za 1 minutu Poddajnost aorty (Ca) – schopnost aorty měnit svůj objem při změnách tlaku Periferní cévní odpor (R) – odpor malých cév (hlavně arteriol a kapilár) proti proudění krve Q střední průtok krve cévním systémem objem aorty krevní tlak v arteriálním systému krevní tlak ve venózním systému Arteriální krevní tlak při změnách parametrů cévního systému a srdečního výdeje R Pa Pv Q venózní systém Va SRDCE SV, SF Ca Pa,stř - Pv,stř = Q · R Pa,stř = SV · SF · R + Pv,stř Pa,stř  SV · SF · R Q = R Ca= Va Pa- Pv Va  SV PPa  SV Ca PPa Pa,stř Pa arteriální systém Střední a pulsový arteriální tlak (Pa,stř, PPa) Model aortálního pružníku R Pa Pv Fi Ca venózní systém Va SRDCE SV, SF Fo Fi [ml/s] t [s] t Va Ca (Pa – Pv) R Fo = Va = (Fi - Fo)t Pa = t = t+t Výpočet Pa Pa = Pa +Pa arteriální systém průtok krve přes aortální chlopeň Modelujeme následující praktické situace: • Klidové fyziologické podmínky: SV=70 ml, SF=75/min, R=1 mmHg·s/l, C=1.2 ml/mmHg • Změny SV– zvýšení: hyperhydratace – rychlejší vykapání infuze, příjem velkého množství vody v krátkém časovém úseku; snížení: dehydratace, ztráta krve • Změny SF – zvýšení: aktivace sympatiku – stres, zátěž; snížení: zvýšený vagový tonus, efekt adaptace srdce u sportovce • Změny R – zvýšení: převaha vazokonstrikce cév – např. v chladném prostředí; snížení: převaha vazodilatace cév – teplo, saunování • Změny C – zvýšení: zvýšené zastoupení elastických vláken – u dětí a v mladém věku; snížení: snížené zastoupení elastických vláken – posun do staršího věku, ateroskleróza cév (vede k izolované systolické hypertenzi – systolický tlak je zvýšený, diastolický tlak převážně zůstává na normálních hodnotách) • Odpověď na fyzickou námahu: zvýšení SV na 100 ml, zvýšení SF na 150/min, snížení R na 0.6 mmHg·s/l • Simulace hypertenze: zvýšení SV a SF o 20% – esenciální hypertenze; zvýšení R o 40% při klidových hodnotách SV a SF – plně rozvinutá hypertenze • Simulace srdeční zástavy: po stabilizaci hodnot krevního tlaku pokles SV na 0 ml při různých hodnotách SF, C a R 1. Tlakový gradient mezi venózním systémem a pravou síní („síla zezadu“ – vis a tergo) 2. Sací účinek systoly 3. Kontrakce kosterních svalů 4. Přetlak v břišní dutině a podtlak v hrudní dutině během nádechu 5. Žilní chlopně 1 2 4 3 5 Mechanizmy venózního návratu Atlas Of Physiology, Silbernagl & Despopoulos, Georg Thieme Verlag 2003