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 Rozdíl v průtoku subendokardem a subepikardem hraje významnou roli u určitých typů koronární ischémie. •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 Za stenózou je již v klidu vazodilatace v důsledku snahy zabezpečit dostatečný krevní průtok. Při námaze je tím pádem koronární rezerva nedostatečná (část již vyčerpaná v klidu) a vznikají projevy ischemie myokardu. 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) - ICHS vs. ischémie myokardu (obecnější pojem - i stavy, kdy nedostatečný přísun O2 vzniká na nekoronárním podkladu, např. anémie, hemoglobinopatie, hypotenze-pokles perfúzního tlaku, hypertrofie myokardu, tyreotoxikóza-vyšší metabolické nároky). Pokles stažlivosti se projeví již při omezení perfúze o 10-20procent. Ischémie myokardu vzniká při nerovnováze mezi nabídkou a poptávkou, která je dána: a) zvýšenými nároky myokardu, b) sníženou perfúzí přes koronární arterie, c) kombinací obou. Spotřeba O2 je dána: 1) napětím stěny LK, 2) inotropním stavem myokardu, 3) srdeční frekvencí. Extravaskulární tlak v srdci narůstá od epikardu k endokardu – zhoršená perfúze subendokardiálních vrstev. Porucha perfúze může mít podklad organický (ateroskleróza, trombus, embolie, arteriitida apod.) nebo funkční (koronární spazmy). V praxi nejčastěji kombinace faktorů (nasednutí trombu či spazmu na aterosklerotický plát, ať již hemodynamicky významný či nevýznamný. 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 Více informací o aterosklerotickém procesu (obvykle je primárním momentem): 1. fáze (již v prvním a druhém deceniu) – v intimě nacházíme tukové proužky, 2. fáze (od třetího decenia) – stádium fibrózních plátů – výskyt významně koreluje s rizikovými faktory aterosklerózy (ovlivnitelné - hypertenze, hyperlipoproteinémie, kouření, cukrovka, stres, obezita, nedostatek fyzické aktivity + neovlivnitelné-věk, pohlaví, rodinná zátěž); nejprve dochází k akumulaci esterů cholesterolu v intimě, endotelem prostupují monocyty, které se mění v makrofágy a akumulují extracelulárně uložené tuky, čímž vznikají tzv. pěnové buňky, z médie migrují a proliferují buňky hladké svaloviny, část z nich se rovněž mění v pěnové buňky, pěnové buňky se po naplnění rozpadají a tuk je opět v ECT, vše se opakuje; nad lézí pak může dojít k porušení endotelu (zejména jeho retrakcí) a na obnažené místo nasedají trombocyty a monocyty. Aktivované trombocyty, makrofágy a buňky hladké svaloviny uvolňují chemotaktické působky mitogeny včetně třeba PDGF a ten stimuluje buňky hladké svaloviny a fibroblasty. Dále je významná účast lipoproteinů a lipidů, zejména LDL (low density). Transcelulární transport cholesterolu vázaného v LDL přes endotel se děje po vazbě na specifické receptory. Z intersticia se pak cholesterol dostává do buněk prostřednictvím vazby na receptor pro LDL, pak endocytózou do lyzosomů, kde se estery hydrolyzují a volný cholesterol je buňkou buď využit nebo je reesterifikován a ester je uložen. V posledním stádiu pokročilé aterosklerózy se uplatňují trombocyty nasedající na aterosklerotickou lézi zbavenou endotelu – uvolněním PDGF celý proces potencují. 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 To, zda se ischemická depolarizace projeví jako elevace nebo deprese úseku ST závisí na tom, je-li ischemická zóna uložena subepikardiálně či subendokardiálně: 1.U námahové (stabilní) anginy ischemizuje především subendokardiální zóna, tedy na povrchovém EKG vidíme depresi ST. 2.U variantní (vazospastické) Prinzmetalovy anginy (dána ložiskovým spazmem epikardiální koronární arterie/í; obvykle u těchto pacientů nedochází k IM; bolest typicky v noci, několik minut) s těžkým spazmem či v rané fázi IM ischemizuje subepikard či celá stěna (transmurální ischemie) a na EKG tedy vidíme elevaci ST. 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 Kolaterály jsou buď již předem otevřeny nebo se otevírají během minut po okluzi. Anastomózy mezi většími koronárkami neexistují, ale mezi malými větvemi jsou četné. Ty na okluzi větve reagují během sekund dilatací – ale pokryje obvykle max. polovinu potřeby. Následně se průtok moc nemění, ale pak se zase začne zvětšovat – na dvojnásobek 2. – 3. den, dosáhne normálního průtoku během zhruba měsíce – mnozí lidé se plně zotaví. K uzávěru může docházet i postupně, během mnoha let, postupným narůstáním aterosklerotického plátu. V tom případě se kolaterály vyvíjí postupně, jak se stav zhoršuje – nakonec už kolaterály nestačí a rozvíjí se srdeční selhání. •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 IM je stav ohrožující stav pacienta řadou komplikací, vyžaduje okamžitou intenzivní péči na koronární jednotce. Nekróza i jizva jsou nevodivé, tedy hluboké Q vzniká ihned a přetrvává, zatímco Pardeeho vlna postupně klesá k izoelektrické linii (vlna T nejdříve jde do negativity a po letech může být zpět nahoře). Z nekrotických buněk unikají enzymy (MB-isomer kreatinkinázy, MB-CK; troponin T; troponin I), jejichž hladiny lze měřit v séru a potvrdit tak diagnózu IM. •Akutní infarkt myokardu Ischemická choroba srdeční -70 -90 -90 •TQ depression due to depolarization of RMP (accumulation of K+ in ECT) TQ depression Depolarizace v důsledku vyplavení K+ z buněk (IKATP kanály, vyplavování spolu s negativně nabitým laktátem a fosfáty, snížená činnost Na+/K+ pumpy) a jeho akumulaci v ECT. Zkrácení AN v důsledku zvýšené repolarizační síly (IKATP). Zpomalená depolarizace AN v důsledku depolarizace membrány a inaktivace INa kanálů. Depolarizace membrány v ischemickém ložisku působí v diastole proud od ischemického ložiska ke zdravému myokardu – diastolická TQ deprese, která se na EKG zobrazí jako ST elevace. •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. Negativnější napětí ve fázi 2 a 3 v ischemickém ložisku působí proud směrem do ložiska ischemie, tedy k elektrodě ležící nad infarktem – elevace ST úseku. •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 Nitroglycerin a nitráty stimulují solubilní guanylylcyklázu k tvorbě cGMP v buňkách hladkého svalstva, čímž dochází k jejich relaxaci (jako NO). Betablokátory brání zvyšování srdeční frekvence a metabolismu v srdci v důsledku sympatikotonie (tělesná aktivita, emoce, stres) – decreased demands of the heart muscle. Aorto-koronární bypass http://www.sedmstatecnych.cz/clanek/opravene-srdce-po-trech-letech/ •Chirurgická léčba koronarografie Perkutánní angioplastika http://www.ikem.cz/www?docid=1005912 Ischemická choroba srdeční Coronary anglioplasty: to open partially blocked coronary vessels before they will be completely occluded; a small catheter with a ballon is passed under radiographic guidance into the coronary system and pushed through the partial occlusion, then, the ballon is inflated with high pressure; bypass can follow if necessary; stents - prevention of restenosis. Bypass: In many patients, the constricted areas located at only a few discrete points, vessels elsewhere ar intact (or almost intact). A graft of subcutaneous vein from an arm or a leg is used and places from the root of aorta to the side of a peripheral coronary artery beyond the atherosclerotic blockage point. If the heart has already been severely damaged, the bypass procedure is likely to be of a little value. 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! vpřetížení levé komory (hypertrofie, srdeční selhání) varterioskleróza 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. The arterial hypertension means a chronic increase of the systemic blood pressure. Since symptoms are indistinctive and nonspecific in the first stages of hypertension, almost half of the patients do not know about their hypertension. Unfortunately, the end-organ damage induced by the hypertension starts already in these first stages. Hypertension causes namely overload of the left ventricle resulting in its hypertrophy and in the end, in the heart failure. Hypertension also considerably accelerates development of arteriosclerotic changes in vessels with increased risk of myocardial infarction, stroke, renal failure, and so on. Thus, hypertension definitely significantly shortens the life span. That is why the well-timed diagnosis and adequate treatment are so important. Considering occurrence of these life-threatening consequences of the arterial hypertension, it is crucial to really well establish the borders of physiological blood pressure and hypertension but it is not so easy. Definice a důsledky Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového krevního tlaku. Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536. The physiological blood pressure is considered to be lower than 120/80 mm Hg. Various grades of hypertension are distinguished according to the level of systolic and diastolic blood pressure. To diagnose hypertension, the blood pressure has to be measured repeatedly; it should be elevated at least in case of two out of three measurements during at least two visits of the patient. The blood pressure has to be measured in the right way (practicals). 24-hodinové monitorování krevního tlaku The blood pressure varies much during the day and night. Thus, 24-hours monitoring is often used during the diagnostic process of arterial hypertension. You can see the characteristic drop of the blood pressure during night. 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 The blood pressure between 120-139/80-89 mm Hg corresponds to the prehypertension which is not pharmacologically treated, however, non-pharmacological steps as a change of the lifestyle should be already applied. Definice a důsledky Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536. Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového krevního tlaku. Grade I hypertension starts at 140/90 mmHg. Definice a důsledky Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536. Stratifikace kardiovaskulárního rizika However, the definition of hypertension may be variable and criteria are even more strict in patients with associated risk factors. The level of total cardiovascular risk is estimated based both on levels of the systolic and diastolic blood pressure, and on presence of additional risk factors, for example age (man >55 years, women >65 years), smoking, dyslipidaemia, increased plasma glucose (diabetes), abdominal obesity, family history of premature cardiovascular disease, or renal disease. In the case of higher cardiovascular risk, the treatment of hypertension starts at lower levels of blood pressure. Definice a důsledky u dětí a adolescentů – speciální percentilové tabulky The blood pressure is moreover much dependent on the age as shown in this graph. These dashed lines correspond to the level where hypertension starts, 140/90 mm Hg. It is apparent that just one sharp level, where the hypertension starts, cannot be established. Namely in children and adolescents, special percentile tables to consider the level of blood pressure are used. In the elderly, there is typically often present the so called isolated systolic hypertension (discussed later). Faktory určující krevní tlak Ohmův zákon U = I . R P = CO . TPR v srdeční výdej (obvykle díky objemu extracelulární tekutiny) objemová hypertenze ↑ ↑ v celkový periferní odpor odporová hypertenze ↑ P arteriální tlak CO srdeční výdej (cardiac output) TPR celkový periferní odpor (total peripheral resistance) According to the Ohm´s law, the voltage is given by the product of the electric current and resistance. Analogically, the blood pressure is given by the product of the cardiac output and total peripheral resistance. Thus, the blood pressure may be increased either due to an increase of the cardiac output, usually because of the increased volume of the extracellular fluid. Then, it is called the volume-loading or hyperdynamic hypertension. The second possible cause of hypertension is the increased total peripheral resistance. In this case, it is called resistance hypertension. Nowadays, the terms volume-dependent and volume-independent hypertension are preferred in the clinical practise. In most cases, the pathophysiology of hypertension is not so clear, both changes mix. Moreover, every hypertension ends as the resistance one in fact. Faktory určující krevní tlak Ohmův zákon U = I . R P = CO . TPR v srdeční výdej (obvykle díky objemu extracelulární tekutiny) objemová hypertenze ↑ ↑ v celkový periferní odpor odporová hypertenze ↑ P arteriální tlak CO srdeční výdej (cardiac output) TPR celkový periferní odpor (total peripheral resistance) v poddajnost izolovaná systolická hypertenze The third factor which considerably influences the blood pressure is the compliance. The compliance expresses how big increase of the pressure will result from an increase of the vascular volume. A decreased compliance results in a higher increase of the pressure at a certain increase of the volume and causes the isolated systolic hypertension in the elderly which I will talk about later. The pathophysiology of hypertension might look easy according to this scheme but it is not. 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 On this scheme, you can see the whole cardiovascular system. The cardiac output (CO) is one of the two key factors influencing the blood pressure. CO is due to the product of the stroke volume (SV) and heart rate (HR), thus, it is essentially dependent on the cardiac function. The heart rate is guided by the sympathetic and parasympathetic systems. The stroke volume depends on the venous return (preload), contractility and peripheral pressure (afterload). Contractility can be increased by the sympathetic system. The venous return is much related to the blood volume, thus, it notably depends on the renal function. The amount of blood kept in veins as the blood reservoire plays also the crucial role and may be influenced by venoconstriction and venodilatation. 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) The second parameter essentially determining the blood pressure is the total peripheral resistance which is mainly given by the radius of arteriols. Many vasoconstrictive and vasodilatory signals exist and may influence the total peripheral resistance through the change of the vascular radius. Kidneys and their regulating substances as angiotensin II may participate on a change of the total peripheral resistance as well. P = CO . TPR Summary of most of the vasoconstrictive and vasodilatory signals in the body: The regulation of the total peripheral resistance is very complex. And it is only one of the parameters determining the blood pressure. Thus, it is not surprising that the pathophysiology of hypertension is so complex. 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 The compliance of the aorta and big elastic arteries also notably influences the blood pressure. 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 Regulation of the blood volume is also more complex, guided not just by kidneys and related hormones but also by the thirst and antidiuretic hormone which are stimulated by an increased osmolality of the body fluids. To finally summarize it, the pathophysiology of hypertension is very complex and usually hard to analyse in the concrete patient. 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 The arterial hypertension can be divided into two main groups, the essential (or primary) hypertension and the secondary (or symptomatic) hypertension. First, we will deal with the essential hypertension which is also called hypertension of an unknown origin and is much more common being present in 90-95% of the hypertensive patients. Esenciální hypertenze vgeneticky podmíněný sklon k hypertenzi u některých lidí (polygenní typ dědičnosti – genetické defekty, často polymorfismy, působící odchylku/y některého z faktorů regulujících krevní tlak) vprovokující 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) A strong hereditary tendency is present at least in some patients with the essential hypertension (EH). The EH is a disease with the polygenic inheritance. In about 60% of these patients, an abnormality is present in the sodium excretion, which predisposes them to the volume-dependent type of hypertension. The rest 40% of patients with the essential hypertension show the non-volume dependent (formerly resistance) hypertension, likely because of a defect in e.g. a receptor for one of the vasoconstricting mediators or in their metabolism or so. To manifest as the hypertension, the hereditary tendency has to be supported by other, extrinsic factors. The most important seem to be the obesity (or excess weight gain), usually accompanied by the sedentary lifestyle. Stress and excessive sodium intake play also a role in pathogenesis of the essential hypertension. Esenciální hypertenze 583D0C5D The interpopulation studies clearly showed that the incidence of hypertension correlates well with the level of sodium intake in an individual population. Note differences of both these characteristics between for example Eskymos or people from New Guinea, and people from the Northern Japan. Esenciální hypertenze Křivky závislosti krevního tlaku na přívodu sodíku The sodium-loading renal function curves clearly demonstrate that in some hypertensive patients, there is increased sensitivity of the blood pressure to the increased sodium intake. This seems to be caused by structural or functional differences in the kidneys of these two types of hypertensive patients. The salt-sensitivity is not a fixed characteristic. It is age-dependent due to the gradual loss of functional units in the kidneys in people over 50 or 60 years of the age. Development of a dysfunction of the renin-angiotensin system may also change it. Under physiological conditons, the renin-angiotensin system can compensate the increase of the arterial blood pressure caused by increased sodium intake because its activation is decreased at such conditions and, thus, the renal retention of salt and water decreases. Definice a důsledky Arteriální hypertenze - chronické zvýšení systémového krevního tlaku. Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J 2007;28:1462-1536. The isolated systolic hypertension is often diagnosed in the elderly and is characterized by an increased systolic and pulse pressure but physiological diastolic pressure. Formerly, the old people with isolated systolic hypertension were not even treated because of a general opinion that the increased systolic bp is not so dangerous as the increased diastolic bp, and likely also because of the opinion that this is just a physiological change of the blood pressure coming with the increasing age. However, the increased systolic bp has been recently found to cause considerable end-organ damage as well. Izolovaná systolická hypertenze Esenciální hypertenze vu starších lidí vvzniká v důsledku: •remodelace stěny elastických arterií v závislosti na zvyšujícím se věku (méně elastických a více kolagenních vláken) v↑ 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 The isolated systolic hypertension originates mainly from the age-dependent remodelling of the wall of elastic arteries. They become to be less elastic, thus, more rigid, due to the decreased amount of the elastic and increased amount of the collagen fibres. Thus, the compliance of the aorta and big arteries decreases resulting in two main facts. First, the physiologically important distension of these arteries during the systole is decreased. Thus, the arterial systolic pressure steeply increases and, on the other hand, the blood pressure in arteries during the diastole is decreased due to lower blood volume flowing during diastole under these conditions. Second, as in other hypertensive patients, the pulse wave velocity is increased as you have heard or will hear soon in the practicals when you will estimate the pulse wave velocity in the aorta and in the arteries of your upper limb using sphygmographic records from several places on your body. 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 Consequences of the increased pulse wave velocity: The primary pulse wave is going along the arterial walls from the root of aorta to the periphery, it reflects at places where arterias verge into arteriols and goes back to the aorta. In patients with the isolated systolic hypertension, the increased pulse wave velocity results in a premature return of the secondary (reflected) pulse wave back to the aorta which then superimposes on the primary pulse wave already during the systole. It is visible as the second peak on the sphygmogram. An augmentative pressure may be then subtracted from the record and the augmentative index may be calculated as the ratio of the augmentative pressure and the pulse pressure. This index increases with increasing age. Considering the superposition of the secondary wave on the primary wave in the systole, the systolic pressure increases and, on the contrary, the diastolic pressure decreases. Izolovaná systolická hypertenze Esenciální hypertenze vu starších lidí vvzniká 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) v↑ systolický a pulzový tlak (méně elastických a více kolagenních vláken) Even an endothelial dysfunction with increased reactivity of the vessel wall on vasoconstrictive mediators, namely to the local vasoconstrictive mediators as endothelins, thromboxyne A2 etc., seems to play a role in pathogenesis of the isolated systolic hypertension. Esenciální hypertenze Léčba Nové klinické směrnice doporučují nárůst fyzické aktivity a úbytek hmotnosti jako první krok v léčbě většiny pacientů s esenciální hypertenzí. vvazodilatační 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 ... vdiuretika/natriuretika •↓ reabsorpce soli a vody ledvinnými tubuly ® ↓ CO (prostřednictvím blokády aktivního transportu sodíku stěnou tubulů) P = CO . TPR Treatment of essential hypertension: Therapy of essential hypertension is always lifetime. The first and very important step is the non-pharmacologic treatment. It is best started even in people with the so called prehypertension, thus, with the levels of blood pressure under the border for the grade I hypertension, so below 140/90 mmHg, but above the optimal blood pressure which is below 120/80 mmHg. However, the non-pharmacological treatment is the key part of treatment of all patients with the essential hypertension. Recommended are: weight loss, increase of the physical activity, decrease of sodium and increase of potassium intake, relaxation and so on. The blood pressure is assessed by the product of total peripheral resistance (TPR) and cardiac output (CO). Thus, either vasodilatory drugs are used to decrease the blood pressure by a decrease the total peripheral resistance. Alternatively, diuretic drugs decreasing the renal reabsorption of salt and water, thus, decreasing the cardiac output can be used. Besides the monotherapy, so besides the therapy with just one drug, the therapy with two, three or even four drugs is often used. Klasifikace A.Esenciální (primární) hypertenze B.Sekundární (symptomatická) hypertenze •„hypertenze neznámého původu“ •90 – 95% •symptom jiného primárního onemocnění s identifikovatelnou příčinou Compared to the essential hypertension, the cause of hypertension can be identified in case of the secondary hypertension. Here, the hypertension is just a symptom of another disease. Sekundární hypertenze 3.Koarktace aorty 4.Hypertenze při preeklampsii 5. 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 Number of types of the secondary hypertension are known. First group is related to renal diseases, the second group to an impaired hormonal regulation. Some other types can be rarely distinguished. Regarding therapy, the primary cause of the disease has to be treated to decrease the blood pressure effectively and constantly. Renální hypertenze Sekundární hypertenze vcirculus vitiosus v některých případech (renální onemocnění může způsobit hypertenzi a hypertenze může zase poškodit glomeruly a renální cévy) vonemocnění ledvin nevázaná na hypertenzi (ztráta celých nefronů) vhypertenzí 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 vexperimentální „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) vbenigní nádor z juxtaglomerulárních buněk vtěžká 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. 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 vstřední 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. 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 vpříčiny nejsou zcela známy Ztluštění glomerulárních membrán v ledvinách (autoimunitní proces?) ® ↓ rychlost glomerulární filtrace ® dlouhodobé ↑ krevního tlaku s cílem zachovat fyziologickou úroveň tvorby moče vhypertenze citlivá na sůl vnejzávažnější typ hypertenze během těhotenství ze strany prognózy matky i plodu vjiné typy hypertenze během těhotenství: •hypertenze se začátkem před těhotenstvím •hypertenze se začátkem v prvních měsících těhotenství vjeden z projevů syndromu nazývaného preeklampsie, který se může vyvinout v posledním trimestru If the pharmacological treatment is not successful, premature termination of the pregnancy is necessary.