Pletysmografie
- měření průtoku krve předloktím ©
Fyziologický ústav LF MU, Jan Novák, 2016
Krevní průtok
Objemový průtok (QV) kapaliny v trubici (cévě)
QV = dV / dt; pro trubici V = S*v*dt
=> QV = S*v [m3/s]
Průtok krve (F [ml/s]) bude záviset na
• Krevním tlaku
• Průsvitu cév (vazokonstrikce vs. vazodilatace)
• Krev není ideální kapalina - viskozita
Metody měření krevního průtoku I
• Radioizotopová metoda
– do těla pacienta je vpravena radioaktivní látka (= radiofarmakum) s krátkým
poločasem rozpadu (= rychle se z těla eliminuje = malá zátěž pacienta)
– čím větší je průtok krve daným orgánem, tím více radiofarmaka je v této tkáni
vychytáno a tím více radioaktivního záření (uvolněného rozpadem daného
radiofarmaka) je zachyceno na detektoru
Obrázek 1: http://web.carteret.edu/keoughp/LFreshwater/CPAP/V-Q%20Relationships/VQClassNotes_files/image006.jpg
Obrázek 2: http://img.medscapestatic.com/pi/meds/ckb/39/26839tn.jpg
• Praktické využití:
• Scintigrafie plic
• využívá se v diagnostice plicní embolizace (= situace, kdy
embolus (vmetek) ucpe část plicního řečiště a touto oblastí
neprotéká krev (krevní průtok je nulový))
• Scintigrafie myokardu
• využívá se v diagnostice ischemické choroby srdeční při
nejasném nálezu na EKG
• aplikované radiofarmakum se rozvrství v srdci a místa s
nízkou koncentrací radiofarmaka odpovídají místům
špatně prokrveným („hibernující myokard“, ischemická
místa za zúžením tepny) nebo místům po již proběhlém
infarktu myokardu (jizva tvořená vazivem je méně
prokrvená než okolní pracovní myokard)
Zdravá plíce Šipky = defekt průtoku = embolie
Zdravé srdce Šipka = defekt průtoku = ischemie
Metody měření krevního průtoku II
• Dopplerovské měření
– vychází z Dopplerova jevu (změna
frekvence a vlnové délky vysílaného a
přijímaného signálu při vzájemném
pohybu vysílače a přijímače)
• Praktické využití:
• UZ žil a tepen končetin (posouzení trombózy, míry ischémie, toků v končetinách)
• echokardiogarfie (posouzení toků přes chlopně, chlopenní vady…)
• transkraniální doppler (posouzení rychlosti toků v mozkových tepnách)
http://thequantumtunnel.com/wp-content/uploads/2013/06/Sheldon-
as-Doppler-Effect.png
Obrázek tepen DKK: http://pacificvascular.com/wp-content/uploads/2014/02/PAEvaluations2.png
Obrázek echokardioagrafie: https://web.stanford.edu/group/ccm_echocardio/wikiupload/thumb/f/f9/A4C_MR_moderate.jpg/480px-A4C_MR_moderate.jpg
Obrázek TCD: http://www.swedish.org/~/media/Images/Swedish/I/Image3CircleofWillis.JPG
Metody měření krevního průtoku III
• Pletysmografie
– stanovuje změny objemu končetiny (čím větší je průtok krve končetinou, tím
je rychlejší nárůst jejího objemu při uzavření odtoku)
– venózní okluzivní pletysmografie využívá dvou manžet:
• okluzivní manžetou (OM) uzavíráme (=okludujeme) odtok krve vénami
• snímací manžetou (SM) detekujeme změny objemu končetiny
• Praktické využití:
• Hodnocení endotelové funkce a
dysfunkce (ve výzkumu tzv. metoda
FMD = flow-mediated dilation of
brachial artery, odráží zejména
funkci endotelové NO-syntázy)
• Hodnocení tíže ischemické choroby
dolních končetin (USA, zejména
experimentálně nebo v podobě
segmentálního měření krevního
tlaku, který udává informaci o pozici
okluzivní léze) https://www.perimed-instruments.com/upl/images/377677_464_333_2_0_thumb/segmental-pressures-perimed.jpg
Regulace cévního tonu
• Funkční stav cévy se odvíjí od množství různých vazoaktivních působků
působících jak vazodilatačně (např. NO, adenosin, histamin, nízké pH…) tak
vazokonstrikčně (angiotensin II, adrenalin přes α-receptory, vazopresin,
serotinin, kofein…) = výsledný funkční stav je dán jejich poměrem
• Systémová regulace
– Nervová
cévy jsou inervovány sympatickým nervovým systémem, který:
• přes α-receptory vyvolává vazokonstrikci
• přes β-receptory vyvolává vazodilataci (koronární řečiště, svalové arterie, plicní řečiště)
– Hormonální
různě působící cirkulující působky
• kininy, cirkulující katecholaminy, angiotenzin II
Regulace cévního tonu
• Autoregulace
– Myogenní autoregulace
• zvýšené napětí cévní stěny vede k vazokonstrikci („obrana před přílišným rozepnutím
působením vysokého cévního tlaku“)
• podkladem jsou stretch-receptory (receptory citlivé na protažení), které jsou spojeny s
kationtovými kanály (Na+, Ca2+) = vtok kationtů do buňky vede k depolarizaci a kontrakci
• myogenní regulace je úzce spojena s funkční hyperémií, ke které dochází při fyzické zátěži
(vlivem zátěže dochází k střídání kontrakce a relaxace svalů a tím i průtoku cévami; v době
relaxace dochází k zvýšení průtoku = hyperémii, která následně po zátěži přetrvává)
– Metabolická autoregulace
• při nedostatečném prokrvení (ischemii) dochází ke vzniku řady různých zplodin metabolismu
(laktát, adenosin, ADP, AMP, snižuje se pH), které společně vedou k vazodilataci („cílem je
odplavení zplodin metabolismu a zvýšení průtoku“)
• dochází k tzv. reaktivní hyperémii
Endoteliální funkce a dysfunkce
• Funkce endotelu:
– bariérová funkce (součást hematoencefalické bariéry, glomerulární filtrační membrány,
podíl na tvorbě tkáňového moku apod.)
– srážení krve (subendotelový kolagen, tkáňový faktor, tPA…)
– zánětlivá reakce (selektiny, VCAM, ICAM…)
– endokrinní funkce (tvorba NO, tvorba angiotensin-konvertujicího enzymu…)
• Endotelová dysfunkce
– vzhledem k mnohočetným endoteliálním funkcím je endoteliální dysfunkce komplexní
patologický jev charakterizovaný zejména:
• narušením poměru mezi vazodilatací a vazokonstrikcí (připisováno zejména narušení produkce vazodilatačně
působícího oxidu dusnatého - NO)
• narušením „nesmáčivosti“ endotelu, tzv. protrombogenní stav (vyšší riziko vzniku krevní sraženiny a následného
zánětu cévní stěny)
• přechodem z klidového (quiescent) stádia do proliferativního stádia (porušený endotel začíná vytvářet různé
růstové faktory, které vedou k jeho proliferaci, ale též k proliferaci hladkosvalových buněk médie cévní stěny, čímž
dochází k přestavbě cév a jejich dysfunkci)
– endotelová dysfunkce představuje iniciální stadium aterosklerózy, která ve svém konečném
důsledku vede k ischemické chorobě srdeční (včetně infarktu myokardu), ischemické
chorobě dolních končetin (včetně syndromu diabetické nohy, či nutnosti amputace
končetiny), či k cévnímu onemocnění mozku (včetně mrtvice)
ENDOTELIÁLNÍ
DYSFUNKCE
ROZVINUTÝ ATEROSKLEROTICKÝ PLÁT
(+ ISCHEMIE = NEDOKRVENÍ ZA NÍM)
Venózní okluzivní pletysmografie
Uspořádání experimentu