Adobe Systems Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 1 ÒLevá síň, levá komora ÒTepny (arterie), arterioly ÒSystémové kapiláry ÒPortální řečiště – sériové zapojení ÒVenuly, žíly (vény) ÒPravá síň, pravá komora ÒPlicní arterie ÒPlicní kapiláry ÒPlicní vény ÒLymfatické cévy Ò http://images.tutorvista.com/content/circulation-animals/human-blood-circulatory-system.jpeg ÒKardiovaskulární choroby tvoří celosvětově asi 1/3 všech úmrtí (nejčastější příčina) ÒV ČR a Evropě je podíl cca ½ ÒJedná se také o nejrozšířenější příčinu morbidity a invalidity. ÒZ toho asi 80% připadá na nemoci spojené s aterosklerózou, zejména srdce a mozku ÒHypertenze ÒHypotenze - šok ÒVrozené vady ÒAteroskleróza – orgánová ischémie ÒArytmie ÒP = Q ´ R ÒAnalogie Ohmova zákona pro elektrický proud ÒQ: odpovídá srdečnímu výdeji (CO) – anatomické zkraty Ò CO = SV (stroke volume) ´ f Ò SV = EDV (enddiastolic volume) – ESV (endsystolic volume) Ò EF [%] = SV/EDV ÒR: vychází z úpravy Hagen-Poiseuillova zákona: Ð R = 8 ´ h ´ d / p ´ r4,kde: Ð h = viskozita Ð d = délka úseku Ð r = poloměr Oddíl cirkulace % ml Plicní oběh 9 % 450 Srdce 7 % 350 Tepny periferního oběhu 13 % 650 Tepénky a kapiláry periferního oběhu 7 % 350 Žilky, žíly a žilní splavy periferního oběhu 64 % 3200 Biophys3.gif ÒVazodilatace ÉNO – tvořen v endotelu konstitutivní (eNOS) a inducibilní (iNOS syntázou) ÉProstacykliny ÉBradykinin ÉpO2, pCO2, pH ÉcAMP, cGMP ÒVazokonstrikce ÉEndotelin ÉATII ÉADH ÉKatecholaminy ÉCa2+ http://c431376.r76.cf2.rackcdn.com/53869/fimmu-04-00174-HTML/image_m/fimmu-04-00174-g001.jpg ÒZhoršování s věkem ÒVede k tzv. „pružníkové hypertenzi“ (izolovaně zvýšený STK) http://www.nature.com/ki/journal/v82/n4/images/ki2012131f1.jpg ÒPři dobré funkci ledvin může být vyšší rezistence nebo CO kompenzována vyšší glomerulární filtrací a snížením cirkulujícího volumu Ò Ò Ò Ò Ò Ò Ò Ò ÒZa patologických situací je tato regulace porušena - hypervolémie http://pfyziollfup.upol.cz/castwiki2/wp-content/uploads/2012/02/SklonenaFKrivka.jpg ÒAferentní zakončení – baroreceptory glomus caroticum, arcus aortae; centální a periferní chemoreceptory ÒCentrum – nucleus tractus solitarii (NTS), rostrální ventrolaterální medulární vazomotorická formace (RVLM) s imidazolinovými receptory ÒEferentní zakončení – srdce (hl. β1 a M2 receptory), cévy (hl. α1 receptory), ledviny (α1, α2, β1) ÒCirkulující frakce SNS barorecepce juxtaglom http://o.quizlet.com/Bm2Noi2aoaF1nNq.Iz8nmg.jpg Òesenciální – 90-95% Òsekundární – 5-10% Érenální Ðrenovaskulární Ðrenoparenchymatózní Éendokrinní Ðnadledviny ×prim. hyperaldosteronismus ×Cushingův syndrom ×feochromocytom Ðostatní ×Akromegalie ×Hyperthyreóza Édalší ×Koarktace aorty images ÒAktivace SNS zvýšení CO Příjem NaCl Ò ÒAktivace RAAS vazokonstrikce Ò ÒPorucha ledvinné funkční křivky – hypervolémie Ò ÒTuhost cévní stěny arteriální rezistence Ò Ò Hypertenze ÒNásledek dlouhodobé hypertenze ÒV zásadě kompenzační mechanismus Ésrdce – reaguje na zvýšený preload při hypervolémii a afterload při periferní rezistenci Écévy – zvýšenou rezistencí kompenzují vyšší CO, ztrátu elastické funkce aorty a/nebo hypervolémii ÒDůležitou roli hrají komponenty RAAS – (pro)renin, angiotensin, aldosteron ÒSrdce ÉHypertrofie ÒLedviny ÉHypertenzní nefroskleróza ÒMozek ÉHypertenzní encefalopatie ÉHemorrhagická CMP ÒCévní stěna ÉAteroskleróza (zejm. srdce a mozku) http://mykentuckyheart.com/images/pictures/hypertension.jpg ÒHypertenze ÒDyslipidémie ÒInzulinová rezistence ÒCentrální obezita Ò https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQbVi5qEnig-U1fTQfsBCYjH8kkv7AQMfF-OvcvMJgUpPZ Z4ZBXFA ÒSystolický – tlak na vrcholu pulzové křivky ÒDiastolický – tlak v minimu pulzové křivky ÒPulzní – amplituda pulzové křivky ÒStřední – průměrný tlak během srdečního cyklu Ò NIBP Determination Sequence Biophys5.gif •Oscilometricky lze poměrně přesně změřit střední tlak, STK a DTK jsou odhadovány D:\prednes\korotkof2.gif •Přesně lze změřit STK a DTK, odhadován je střední tlak ÒTěžká systémová hypotenze ÒEtiologie: ÉHypovolemický (tj. absolutní ztráta tekutin – krvácení, popáleniny) ÉDistribuční [tedy tekutiny na nesprávném místě – sepse, anafylaxe, neurogenní šok (může mít i kardiální komponentu)] ÉKardiogenní [tj. příčinou snížený CO – infarkt myokardu, ruptura chlopenního aparátu, obdobně i obstrukce při masivní plicní embolii (“obstrukční šok“)] http://o.quizlet.com/i/E7P6z4XySta1htzMfDHg1A.jpg •SVR: systémová vaskulární rezistence •PWP: tlak „v zaklínění“ (v plicním řečišti) •CVP: centrální venózní tlak ÒKompenzace vyvolávající příčiny ÒDekompenzace ÒRefrakterní šok ÒAktivace sympatiku (desítky sekund) ÒAktivace RAAS (cca hodina) ÒVasokonstrikce (je-li možná) ÒVasodilatace ve vybraných orgánech (zejm. myokard) ÒPozitivně inotropní účinek sympatiku na srdce (je-li možný) – ale za cenu vyšších nároků na myokard ÒZvýšení TF – ale při vysoké frekvenci CO klesá ÒUdržení cirkulujícího volumu snížením diurézy – ale za cenu akutního renálního selhání ÒPřesun tkání na anaerobní metabolismus - ale za cenu ↓ ATP a ↑ laktátu (acidóza) ÒPosun saturační křivky hemoglobinu doprava (↑2,3-DPG) ÒHyperglykémie – ale utilizace Glc v periférii je snížená Ò Ò Ò http://pfyziollfup.upol.cz/castwiki2/wp-content/uploads/2011/07/Frekv.jpg Ò↓ TK Ò↓ diuréza ÒHypoperfúze mozku – zhoršení mentálních funkcí ÒAkrocyanóza (při hypoperfúzi periferie) ÒTachypnoe ÒLéčba – koloidní roztoky, katecholaminy ÒMitochondriální dysfunkce (důsledek hypoxie) – snížená produkce ATP Ò↑ tvorba ROS dysfunkčními mitochondriemi ÒSelhání iontových pump (hl. Na/K ATP-ázy →↑intracelulární Ca2+) Ò↓ intracelulární pH ÒLyzosomální abnormality – uvolnění lyzosomálních proteáz ÒBludné kruhy Ò 1) Vazodilatace ↔ hypoperfúze ÉEndoteliální buňky disponují dvěma izoformami syntázy oxidu dusnatého – konstitutivní (eNOS) a inducibilní (iNOS) ÉPři trvající hypoxii endoteliálních buněk je vystupňována aktivita iNOS (primárně fyziologický mechanismus) ÉVzniklý NO tak prohlubuje hypotenzi É2) Hypoxie myokardu ↔snížení kontraktility ÉSnížení perfúze myokardu vede k ↓CO, což dále snižuje koronární průtok ÉMyokard nebenefituje z posunu saturační křivky hemoglobinu – extrakce kyslíku z krve je už fyziologicky na maximu É3) Hypoperfúze mozku ↔ ↓aktivity sympatiku ÉSnížení perfúze vazomotorického centra vede nejdříve k hyperaktivitě SNS, která je však vystřídána jeho útlumem ÉTo vede k ↓perfúze mozku É http://emsbasics.com/files/2011/12/img00005.gif http://www.heart.org/idc/groups/stroke-public/@wcm/@hcm/@sta/documents/image/ucm_312758@z_extracted %7E2/medium.jpg C:\Documents and Settings\Asistent\Plocha\p9b_KreislaufnachA.gif ÒCyanotické Étranspozice velkých cév Éhypoplázie levé komory ÉFallotova tetralogie ÒNecyanotické Éstenóza aorty Ékoarktace aorty Édefekt septa síní Édefekt septa komor Éperzistence ductus arteriosus Ébikuspidální aortální chlopeň (spíše varieta) É Vrozená srdeční vada: Fallotova tetralogie, eps8 Reklamní fotografie - 11222980 ÒAthera – kaše, atheroma – „kašovitý tumor“, sclerosis – ztvrdnutí ÒJedná se o zánětlivé onemocnění cévní stěny (zejm. tepenné) charakterizované akumulací lipidů v přeměněných makrofázích – pěnových buňkách ÒVzniká tak aterosklerotický plát, který v závislosti na své stabilitě může způsobit akutní či chronickou okluzi ÒEndoteliální dysfunkce časově předchází rozvoji aterosklerózy ÒProjevuje se zejména sníženou syntézou NO -> vasokonstrikce ÒDále: zvýšená exprese cytokinů a adhezivních molekul, zvýšená propustnost – „prosakování“ částic (zejm. lipoproteinů) z krve do subendoteliálního prostoru ÒK poškození endotelu dochází působením následujících mechanismů: 1)Mechanické namáhání při hypertenzi 2)Nízké nebo proměnlivé „střižné napětí“ (shear stress) cévní stěny – určuje predilekční lokality 3)Neenzymová glykace proteinů endotelu při hyperglykémii 4)Složky cigaretového kouře (zejm. dehet) – zvyšují riziko aterosklerózy 3-6x, nejsilnější rizikový faktor aterosklerózy tepen dolních končetin 5)Zánět o nízké intenzitě (low grade) 6)Lipotoxicita – poškození oxidovanými lipoproteiny, zejm. LDL – ty pak dále pronikají do subendoteliálního prostoru Image Full, L. E., Ruisanchez, C., Monaco, C. (2009), 'The inextricable link between atherosclerosis and prototypical inflammatory diseases rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus', Arthritis Res Ther, 11 (2), 217. ÒMakrofágy v cévní stěně vychytávají poškozené (oxidované) lipoproteiny (zejm. LDL) pomocí svých „scavengerových“ (čistících) receptorů ÒTak vznikají pěnové buňky, produkující řadu zánětlivých mediátorů ÒDalším autoantigenem můžou být heat shock proteiny (Hsp 60) ÒPěnové buňky podporují migraci dalších leukocytárních populací ÒNavíc dochází k migraci buněk hladké svaloviny z medie do intimy a jejich proliferaci – může vést až k okluzi cévního lumen ÒHladké svalové buňky v aterosklerotické lézi jsou oligoklonální („nádorová hypotéza“), část pochází z cirkulujících prekurzorů ÒV patogenezi se uplatňují také T-lymfocyty – zejména typ Th1, Th17 – jejich cytokiny podporují migraci monocytů ÒNaopak frakce Treg (CD25+) je antiaterogenní ÒV rozvinutém aterosklerotickém plátu jsou i neutrofily Infekční agens asociovaná s rozvojem aterosklerózy http://2.bp.blogspot.com/-PlvyZ59vIys/UD6g_W1GacI/AAAAAAAAyiY/HpNKYfz3XYM/s1600/lipoprotein2.jpg ÒAterogenní: LDL, remnanta chylomikronů a VLDL ÒAntiaterogenní: HDL lipoproteiny ovidweb[1] ÒCelková heritabilita koronární nemoci srdeční a cerebrovaskulární aterosklerózy je asi 50% Ò ÒU aterosklerózy periferních tepen méně (20-30%) Ò ÒPolygenní determinace (s výjimkou těžkých vrozených poruch lipidového metabolismu a vaskulopatií na čistě imunitním podkladě) Ò Ò„Thrifty genotype hypothesis“ – primární nastavení lidského organismu je obezitogenní a prozánětlivé (pochází z „věku moru a hladu“) Ò ÒAsi 300 kandidátních genů Ò ÒGenetické studie (vč. celogenomových) vysvětlují jen cca 25% z celkové heritability – obdobně u jiných komplexních chorob – co se zbytkem? Òiniciace Òzánět Òtvorba fibrózní čepičky Òruptura plátu Òtrombóza Òu stabilního plátu – chronická okluze Infarkt myokardu Ischemická choroba srdeční (s anginou pectoris) Srdeční selhání Cévní mozková příhoda Vaskulární demence S25798-13-f53 WHO (2011), 'World Health Organization - Global atlas on CVD prevention and control, URL: http://whqlibdoc.who.int/publications/2011/9789241564373_eng.pdf'. ÒManifestace zpravidla bolestí při námaze (chůze, běh) – claudicatio intermittens ÒPozději bolest trvalá – kritická ischémie, rozvoj kožních defektů, mramorovaná kůže, gangréna Ò Ò Ò Ò ÒEtiologicky významný vliv kouření a špatně kompenzovaného DM Ò Ò Òtypické příčiny renovaskulární hypertenze: Éateroskleróza ÐČastější, spíše starší osoby ÐCca 30% nemocných s jinou formou aterosklerózy má stenózu renální tepny (ne vždy Ð významnou) Éfibromuskulární É hyperplazie Ðmladší ženy Òačkoliv hypertenze je přítomná u obou typů (viz obrázek), v dalších parametrech se oba typy liší Éu typu “2 ledviny/1 stenóza” je zvýšená hladina reninu a normální objem plazmy ÐSekrece reninu je spuštěna nízkým tlakem v arteria aferens glomerulu Ðevent. expanze volumu jako důsledek působení aldosteronu je upravena zdravou ledvinou, ale presorický efekt AT II zůstává Éu typu “1 ledvina/1 stenóza” (=„2 ledviny/2 stenózy“) je normální až nízká hladina reninu v plazmě a zvýšený objem plazmy (diluce reninu) Ðledvina je perfundovaná větším tlakem ÐHypertenze „volumového“ typu goldblattII Ò ÒSteal syndromy Ò ÒInfarkt střeva, ledviny, abdominální angina… ÒAbnormalita elektrického signálu srdce, jejíž příčinou je porucha: Ò 1. vzniku, 2. převodu, 3. obojího Ò ÒArytmie definujeme per exclusionem – tj. každý rytmus odlišný od normálního sinusového rytmu je arytmie (může být i pravidelná) Ò ÒDělení arytmií – s přihlédnutím k: ÉFrekvenci – bradyarytmie/tachyarytmie ÉLokalizaci – supraventrikulární/ventrikulární ÉMechanismu – porucha vzniku/vedení signálu Ò arrhythmia VC SA node AV node Bundle of His Purkinje fibre SA node Atrial myocardium AV node Bundle of His Purk. fibre ECG ventricle QRS 0.6 0.2 0.4 M /b1 b1 Aorta Time (s) P T U According to Katzung's Basic & Clinical Pharmacology. McGraw-Hill Medical; 9 edition (December 15, 2003) Akční potenciály a vedení elektrického signálu srdcem (normální stav) Obr. 10a: Elektrické a mechanické projevy srdeční činnosti ÒProblémy vegetativního nervového systému (nervová labilita, kompenzace srdečního selhání, šok, úzkost) Ò ÒIschémie, hypoxie and reperfúze, změny pH Ò ÒIontová nerovnováha Ò ÒOnemocnění myokardu – hypertrofie, dilatace, amyloidóza, jizva po AIM Ò ÒZánět (myokarditis) Ò ÒLéky (β-blokátory, digitalis, antiarytmika) Ò ÒCelkový stav (traumata, endokrinopatie...) Ò ÒGenetické příčiny (mutace iontových kanálů) Ò ÒAberantní vedení – např. Kentův svazek (WPW syndrom – přídatná dráha mezi síněmi a komorami obcházející AV uzel) – asi u 1% populace, většinou je asymptomatický ÒArytmie vznikají v zásadě na čtyřech principech: Ò 1)Změněná automaticita (zvýšená, snížená, ektopická) 2)Re-entry 3)Spouštěná (triggered) aktivita (= časné/pozdní následné depolarizace) 4)Převodní blokády 5) Ò1. Bradyarytmie Ò - SA arrest, SA blok Ò - syndrom chorého SA uzlu (sick-sinus syndrome) Ò - AV blokády Ò2. Tachyarytmie Éa) Supraventrikulární É - SV extrasystoly – atriální, junkční É - atriální tachykardie, flutter, fibrilace É - AV nodální re-entry tachykardie (AVNRT) É - AV re-entry tachykardie (Wolf-Parkinson-White syndrom) Éb) Komorové Ò - komorové extrasystoly – izolované, v kupletech, v trigeminiích Ò - komorové tachykardie – monomorfní, polymorfní Ò - fibrilace komor É Ò arrhythmia 2 ÒFibrilace síní afib2 vt5 bigeminie fibrillation ÒMonomorfní komorová tachykardie ÒKomorové extrasystoly v bigeminii ÒFibrilace komor Ò Ò Ò Děkuji za pozornost