Fyziologické aspekty
majoritních patologií
kardiovaskulárního systému:
Arteriální hypertenze
Ischemická choroba srdeční
Doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D.
Fyziologický ústav, Lékařská fakulta, Masarykova univerzita
Ischemická choroba srdeční
Guyton and Hall.
Textbook of Medical
Physiology, 11th edition
• epikardiální koronární arterie
• intramuskulární artérie
• subendokardiální arteriální plexus
Koronární oběh
• a. cor. sinistra - 85% průtoku
• a. cor. dextra
• klidový průtok: 225 ml/min (4-5% srdečního výdeje)
• nárůst během fyzické zátěže, psychického
stresu apod.
Koronární oběh
• extrakce O2 je téměř maximální již v klidu,
kapiláry jsou otevřeny
• Jedinou možností, jak zvýšit dodávku O2 je
koronární vazodilatace!
• metabolická vazodilatace, sympatikus/parasympatikus
• spočívá ve schopnosti koronárních cév přizpůsobit
svůj průtok srdeční práci (zátěžová ergometrie)
• maximální průtok / klidový průtok
• snížení koronární rezervy:
- koronární insuficience relativní
(neúměrně vysoké klidové nároky, velký klidový průtok pak již nelze
dostatečně zvýšit)
- koronární insuficience absolutní (ICHS)
(stenozující arteriosklerotický proces)
Snížená koronární rezerva je limitujícím faktorem
srdečního výkonu a tím i výkonu organismu!
Koronární rezerva
Ischemická choroba srdeční
• nejčastější onemocnění srdce v civilizovaných zemích
• příčina 1/3 všech úmrtí
• vs. ischémie myokardu (obecnější pojem; anémie,
hypotenze, hypertrofie myokardu, tyreotoxikóza)
• příčiny smrti:
- akutní koronární okluze
- fibrilace komor
- pomalé, progresivní slábnutí kontraktility
díky zvolna narůstající ischémii myokardu
(nejčastější příčina městnavého srdečního selhání)
Ischemická choroba srdeční
• podklad: aterosklerotický proces postihující
jednu či více větví koronárního řečiště
http://www.medecine.unige.ch/recherche/groupes/
b_donnees/sujet_591_4.html
Ischemická choroba srdeční
• podklad: aterosklerotický proces postihující
jednu či více větví koronárního řečiště
http://int2.lf1.cuni.cz/pruvodce-pro-pacienty-pred-katetrizacnim-vysetrenim-srdce
http://www.thno.org/v03p0894.htm
Projevy jsou obvykle provokovány tělesnou námahou,
chladem, náhlým vzestupem krevního tlaku, atd.
• projevy (vždy, když nároky na přívod krve překročí kapacitu stenotické cévy):
- bolest za hrudní kostí (angina pectoris)
- změny úseku ST a vlny T na EKG v důsledku
dřívější repolarizace ischemické části myokardu,
zpravidla subendokardu
Ischemická choroba srdeční
• podklad: aterosklerotický proces postihující
jednu či více větví koronárního řečiště
Ischemická choroba srdeční
• podklad: aterosklerotický proces postihující
jednu či více větví koronárního řečiště
• akutní koronární okluze:
- trombus (ruptura plátu)
- embolus
- lokální svalový spazmus
Ischemická choroba srdeční
• podklad: aterosklerotický proces postihující
jednu či více větví koronárního řečiště
Guyton and Hall.
Textbook of Medical
Physiology, 11th edition
Rozsah poškození srdečního
svalu z velké části určuje
stupeň rozvoje kolaterál!
• akutní koronární okluze:
- trombus (ruptura plátu)
- embolus
- lokální svalový spazmus
• Akutní infarkt myokardu
= náhlý uzávěr některé koronární větve, obvykle
trombem vzniklým na podkladě ruptury
aterosklerotického plátu, změny ireverzibilní
• hojení jizvou
(na EKG přetrvává známka nevodivé tkáně – hluboký kmit Q)
• projevy:
- prudká neustupující bolest za hrudní kostí
- oběhové selhání (při větším rozsahu)
- na EKG elevace úseku ST přecházející bez
poklesu do vlny T (tzv. Pardeeho vlna) http://www.wikiskripta.eu/
index.php/Popis_EKG
Ischemická choroba srdeční
• Akutní infarkt myokardu
Ischemická choroba srdeční
-70
-90 -90
• TQ depression due to depolarization of RMP (accumulation of K+ in ECT)
TQ depression
• Akutní infarkt myokardu
Ischemická choroba srdeční
-15
0 0
• TQ depression due to depolarization of RMP (accumulation of K+ in ECT)
TQ depression
• ST elevation due to shortening of AP and delayed depolarization
ST
elev.
• Akutní infarkt myokardu
Ganong´s Review od Medical Physiology, 23rd edition.
A B C D E
A. Fyziologický záznam ve svodu I
B. Akutní infarkt myokardu – hodiny od infarktu.
C. Mnoho hodin až dny od infarktu.
D. Pozdní obraz - mnoho dní až týdny od infarktu.
E. Velmi pozdní obraz – měsíce až roky od infarktu.
Ischemická choroba srdeční
• Léčba farmaky
- Vazodilatancia (nitroglycerin a další nitráty)
- Beta-blokátory (propranolol)
Ischemická choroba srdeční
Aorto-koronární bypass
http://www.sedmstatecnych.cz/clanek/opr
avene-srdce-po-trech-letech/
• Chirurgická léčba
koronarografie
Perkutánní angioplastika
http://www.ikem.cz/www?docid=
1005912
Ischemická choroba srdeční
Arteriální hypertenze
Definice a důsledky
Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového
krevního tlaku.
V prvních fázích hypertenze jsou symptomy nevýrazné, nespecifické
→ téměř 50% pacientů s hypertenzí o své hypertenzi neví!
❖ přetížení levé komory (hypertrofie, srdeční selhání)
❖ arterioskleróza
zvýšené riziko infarktu myokardu
zvýšené riziko cévní mozkové příhody
renální selhání atd.
Pokud není včas diagnostikována a adekvátně léčena,
arteriální hypertenze vede k:
Hypertenze signifikantně zkracuje délku života.
Definice a důsledky
Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového
krevního tlaku.
Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536.
24-hodinové monitorování krevního tlaku
Definice a důsledky
Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového
krevního tlaku.
Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536.
prehypertenze
Definice a důsledky
Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536.
Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového
krevního tlaku.
Definice a důsledky
Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536.
Stratifikace kardiovaskulárního rizika
Definice a důsledky
u dětí a adolescentů – speciální percentilové tabulky
Faktory určující krevní tlak
Ohmův zákon
U = I . R P = CO . TPR
❖ srdeční výdej (obvykle díky objemu extracelulární tekutiny)
objemová hypertenze
↑ ↑
❖ celkový periferní odpor
odporová hypertenze
↑
P arteriální tlak
CO srdeční výdej (cardiac output)
TPR celkový periferní odpor
(total peripheral resistance)
Faktory určující krevní tlak
Ohmův zákon
U = I . R P = CO . TPR
❖ srdeční výdej (obvykle díky objemu extracelulární tekutiny)
objemová hypertenze
↑ ↑
❖ celkový periferní odpor
odporová hypertenze
↑
P arteriální tlak
CO srdeční výdej (cardiac output)
TPR celkový periferní odpor
(total peripheral resistance)
❖ poddajnost izolovaná systolická hypertenze
↑
žíly
rezervoár krve
srdce
CO = SV . HR
HR je pod
vedením
sympatiku a
parasympatiku
SV závisí na:
1.venózním návratu
(objem krve,
tonus žil)
2.kontraktilitě
3.periferním tlaku
ledviny
regulace
objemu krve
P = CO . TPR
ledviny
regulace
objemu krve
P = CO . TPR
arterioly
regulace TPR
žíly
rezervoár krve
srdce
CO = SV . HR
HR je pod
vedením
sympatiku a
parasympatiku
SV závisí na:
1.venózním návratu
(objem krve,
tonus žil)
2.kontraktilitě
3.periferním tlaku
i TPR (RAS)
P = CO . TPR
ledviny
regulace
objemu krve
i TPR (RAS)
aorta a velké
elastické arterie
poddajnost
arterioly
regulace TPR
žíly
rezervoár krve
srdce
CO = SV . HR
HR je pod
vedením
sympatiku a
parasympatiku
SV závisí na:
1.venózním návratu
(objem krve,
tonus žil)
2.kontraktilitě
3.periferním tlaku
P = CO . TPR
aorta a velké
elastické arterie
poddajnost
regulace
objemu krve:
- ledviny
- žízeň
- ADH
arterioly
regulace TPR
žíly
rezervoár krve
srdce
CO = SV . HR
HR je pod
vedením
sympatiku a
parasympatiku
SV závisí na:
1.venózním návratu
(objem krve,
tonus žil)
2.kontraktilitě
3.periferním tlaku
Patofyziologie hypertenze je velmi
komplexní a je tedy obvykle těžké
najít její konkrétní primární příčinu
u daného pacienta!
P = CO . TPR
Klasifikace
A. Esenciální (primární) hypertenze
B. Sekundární (symptomatická) hypertenze
• „hypertenze neznámého původu“
• 90 – 95%
A. Esenciální (primární) hypertenze
• symptom jiného primárního onemocnění s
identifikovatelnou příčinou
Esenciální hypertenze
❖ geneticky podmíněný sklon k hypertenzi u některých lidí
(polygenní typ dědičnosti – genetické defekty, často polymorfismy,
působící odchylku/y některého z faktorů regulujících krevní tlak)
❖ provokující faktory:
• nadměrný nárůst hmotnosti, obezita – zodpovědné za
65-70% rizika rozvoje esenciální hypertenze
• sedavý způsob života
Nové klinické směrnice doporučují nárůst fyzické aktivity a
úbytek hmotnosti jako první krok v léčbě většiny pacientů s
esenciální hypertenzí.
• nadměrný přívod sodíku (mezipopulační studie –
Eskymáci vs. lidé žijící v severním Japonsku)
• stres (zejména psychický)
Esenciální hypertenze
Esenciální hypertenze
Křivky závislosti krevního tlaku na přívodu sodíku
Definice a důsledky
Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového
krevního tlaku.
Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536.
Izolovaná systolická hypertenze
Esenciální hypertenze
❖ u starších lidí
❖ vzniká v důsledku:
• remodelace stěny elastických arterií v závislosti na
zvyšujícím se věku (méně elastických a více kolagenních vláken)
❖ ↑ systolický a pulzový tlak
→ ↑ tuhost, ~↓ poddajnost:
2. → ↑ rychlosti pulzové vlny
1. → ↓ rozepětí elastických arterií v systole (fyziologicky
slouží k dočasnému uschování prudce navýšeného objemu krve
po jejím vypuzení ze srdce) → prudké ↑ arteriálního
systolického tlaku + ↓ objemu (a tedy také tlaku) krve v
arteriích během diastoly
Izolovaná systolická hypertenze
Esenciální hypertenze
↑ rychlosti pulzové vlny → sekundární, odražená pulzová vlna se
vrací do aorty a elastických arterií dříve a díky tomu se na
primární pulzovou vlnu superponuje ještě v období systoly → ↑
systolického tlaku a případně i ↓ diastolického tlaku
Izolovaná systolická hypertenze
Esenciální hypertenze
❖ u starších lidí
❖ vzniká v důsledku :
• remodelace stěny elastických arterií v závislosti na
zvyšujícím se věku
• endoteliální dysfunkce
(↑ reaktivita na vazokonstrikční podněty, zejména lokálně
produkované jako např. endoteliny, tromboxan A2)
❖ ↑ systolický a pulzový tlak
(méně elastických a více kolagenních vláken)
Esenciální hypertenze
Léčba
Nové klinické směrnice doporučují nárůst fyzické aktivity a úbytek hmotnosti
jako první krok v léčbě většiny pacientů s esenciální hypertenzí.
❖ vazodilatační léčiva
• ↓ TPR, některé rovněž ↑ průtok krve ledvinami (ACEI)
a. inhibice vlivu sympatického nervového systému (sympatolytika)
b. přímá paralýza hladkého svalstva ledvinných cév (vazodilatační látky,
blokátory vápníkového kanálu)
c. inhibicí vlivu renin-angiotenzinového systému na ledvinné cévy a tubuly
(inhibitory angiotensin I-konvertujícího enzymu, ACEI)
Snížení příjmu sodíku a zvýšení příjmu draslíku, uvolnění ...
❖ diuretika/natriuretika
• ↓ reabsorpce soli a vody ledvinnými tubuly → ↓ CO
(prostřednictvím blokády aktivního transportu sodíku stěnou tubulů)
P = CO . TPR
Klasifikace
A. Esenciální (primární) hypertenze
B. Sekundární (symptomatická) hypertenze
• „hypertenze neznámého původu“
• 90 – 95%
• symptom jiného primárního onemocnění s
identifikovatelnou příčinou
Sekundární hypertenze
3. Koarktace aorty
4. Hypertenze při preeklampsii
5. Neurogenní hypertenze
• Renin-produkující nádor ledvin
1. Renální hypertenze
• Akutní a chronické nemoci ledvinného parenchymu
• Prerenální příčiny - renovaskulární hypertenze
• Postrenální příčiny (trombóza renální žíly, obstrukce močového traktu)
• Sympatoadrenální hyperfunkce (feochromocytom)
2. Endokrinní hypertenze
• Adrenokortikální hyperfunkce (Cushingův, Connův, adrenogenitální sy)
• Exogenní hormony (gluko- a mineralokortikoidy, sympatomimetika)
• Hypertyreóza
• Akromegalie
1. Renální hypertenze
Renální hypertenze
Sekundární hypertenze
❖ circulus vitiosus v některých případech
(renální onemocnění může způsobit hypertenzi a hypertenze může zase
poškodit glomeruly a renální cévy)
❖ onemocnění ledvin nevázaná na hypertenzi (ztráta celých nefronů)
❖ hypertenzí navozená onemocnění ledvin
a. poškození ↓ GFR (díky ↑ odporu renálních cév – renovaskulární
hypertenze - nebo ↓ glomerulární kapilární filtrační koeficient – e.g.
chronická glomerulonefritida působící ztluštění gl. membrán)
b. poškození ↑ tubulární reabsorpci sodíku (hyperaldosteronismus)
c. nepravidelné poškození ledvin působísí lokální ischemii (e.g. lokální
arterioskleróza; změny podobném „two-kidney“ Goldblatt hypertenzi)
Jakmile se hypertenze vyvine, GFR a exkrece moči se vrátí k
fyziologickým hodnotám (tlaková natriuéza a diuréza).
Sekundární hypertenze
Renovaskulární hypertenze
❖ experimentální „two-kidneys“ Goldblatt hypertenze (arteficiální
konstrikce jedné renální arterie, druhá ledvina zachována)
↓ krevní tlak v ledvině na straně, kde došlo ke konstrikci
(v klinice – e.g. stenóza jedné renální arterie díky ateroskleróze u starých
osob nebo fibromuskulární dysplazie u mladých)
1. → ↓ GFR → retence soli a vody v ischemické ledvině
2. → ↑ sekrece reninu v ischemické ledvině → ↑ angiotenzin II →
vazokonstrikce + retence soli a vody i ve zdravé ledvině
Sekundární hypertenze
Renin-produkující nádor ledvin (primární hyperreninismus)
❖ benigní nádor
z juxtaglomerulárních buněk
❖ těžká hypertenze
↑ sekrece reninu → ↑ angiotenzinu II →
1. vazokonstrikce (sekundy) → ↑ TPR
2. retence solí a vody (dny) → ↑ CO
Sekundární hypertenze
3. Koarktace aorty
4. Hypertenze při preeklampsii
5. Neurogenní hypertenze
• Renin-produkující nádor ledvin
1. Renální hypertenze
• Akutní a chronické nemoci ledvinného parenchymu
• Prerenální příčiny - renovaskulární hypertenze
• Postrenální příčiny (trombóza renální žíly, obstrukce močového traktu)
• Sympatoadrenální hyperfunkce (feochromocytom)
2. Endokrinní hypertenze
• Adrenokortikální hyperfunkce (Cushingův, Connův, adrenogenitální sy)
• Exogenní hormony (gluko- a mineralokortikoidy, sympatomimetika)
• Hypertyreóza
• Akromegalie
2. Endokrinní hypertenze
Sekundární hypertenze
Adrenokortikální hyperfunkce (Cushingův, Connův, adrenogenitální sy)
• jednostranný adenom produkující
aldosteron (méně často karcinom)
Connův syndrom
• oboustranná hyperplasie zona glomerulosa
→ ↑ resorpce sodíku
(primární hyperaldosteronismus)
→ hypokalemická alkalóza (záchvaty
svalové slabosti až paralýzy, nefropatie)
→ ↑ sekrece K+ a H+
→ osmotická resorpce vody (případně ↑
příjem vody) → ↑ objemu extracelulární
tekutiny → ↑ CO → hypertenze → tlaková
natriuréza/diuréza + ↓ renin
Sekundární hypertenze
Hypertyreóza
• stimulace štítné žlázy autoprotilátkami (stejné receptory
jako TSH)
→ ↑ metabolismus tkání → metabolická vazodilatace +
vazodilatace v kůži (↑ uvolňování tepla) → ↑ krevní průtok→ ↑
CO (i ↑ HR)
• adenom štítné žlázy
→ ↑ počet a afinita srdečních (i jiných) β-receptorů → ↑ citlivost k
jejich chronotropním a inotropním vlivům
→ ↑ exprese α-isoformy MHC (vyšší ATPázová aktivita než β-isoforma)
→ ↑ síla stahu
❖ střední tlak zůstává fyziologický ale ↑ pulsový
tlak (systolický tlak - ↑ o 10 až 15 mmHg,
diastolický tlak - ↓)
Sekundární hypertenze
3. Koarktace aorty
4. Hypertenze při preeklampsii
5. Neurogenní hypertenze
• Renin-produkující nádor ledvin
1. Renální hypertenze
• Akutní a chronické nemoci ledvinného parenchymu
• Prerenální příčiny - renovaskulární hypertenze
• Postrenální příčiny (trombóza renální žíly, obstrukce močového traktu)
• Sympatoadrenální hyperfunkce (feochromocytom)
2. Endokrinní hypertenze
• Adrenokortikální hyperfunkce (Cushingův, Connův, adrenogenitální sy)
• Exogenní hormony (gluko- a mineralokortikoidy, sympatomimetika)
• Hypertyreóza
• Akromegalie
Sekundární hypertenze
Hypertenze při preeklampsii
❖ příčiny nejsou zcela známy
Ztluštění glomerulárních membrán v ledvinách (autoimunitní proces?) →
↓ rychlost glomerulární filtrace → douhodobé ↑ krevního tlaku s cílem
zachovat fyziologickou úroveň tvorby moče
❖ hypertenze citlivá na sůl
❖ nejzávažnější typ hypertenze během těhotenství ze strany
prognózy matky i plodu
❖ jiné typy hypertenze během těhotenství:
• hypertenze se začátkem před těhotenstvím
• hypertenze se začátkem v prvních měsících těhotenství
❖ jeden z projevů syndromu nazývaného preeklampsie, který se
může vyvinout v posledním trimestru