Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Sveučilište u ZagrebuPrirodoslovno-matematički fakultet
143963 Animalna fiziologija
Cirkulacijski sustav
Zoran Tadić
Zavod za animalnu fiziologijuRooseveltov trg 6
Zagreb
[email protected]://zaf.biol.pmf.unizg.hr/Tadic/
Design by Zoran Tadić
Šupljavena Plućna arterija
Plućne vene
Desniatrij
Desniventrikul
Pluća
Lijeviventrikul
Lijeviatrij
Mozak Želudac Bubrezi MišićiDrugiorgani
Sistemskacirkulacija
Plućnacirkulacija
Shema cirkulacijskog sustava
Velike vene Velike (elastične)arterije (provodne)
Srednje vene(i 1 - 10 mm)
Srednje (mišićne)arterije (i 0,3 - 10 mm)
Venule Arteriole
Tunica adventitia
Tunica media
Tunica intima
Tunica adventitia
Vanjska elastičnamembrana
Tunica media (mišić)Unutarnja elastična membrana
Stanice glatkog mišića
Bazalna membranaEndotel
Endotel
Tunica externa
Zalisci(i > 2 mm)
Tunica adventitia
Tunica media
Tunica intima
Tunica intima
Tunica mediaTunica adventitia
Design by Zoran Tadić
Arterije kao rezervoar krvnog tlaka
Aorta iarterije
Lijeviventrikul
Arteriole
Ulazni tokUlazni tok
Izlazni tok Izlazni tok
Design by Zoran Tadić
Oscilacijeventrikularnogtlaka
Oscilacije arterijskog tlaka
Kontrolaprotoka
Arterije kao pufer oscilacija krvnog tlaka
Arteriole
Design by Zoran Tadić
Mjerenje krvnog tlaka
Scipione Riva-Rocci(1863 - 1937)
Nikolaj S. Korotkov(1874 - 1920)
Design by Zoran Tadić
Tlak u manžeti
Vrijeme
Design by Zoran Tadić
Tlak pulsa
Srednjiarterijski
tlak
tlak pulsa = sistolički tlak - dijastolički tlak
srednji arterijski tlak = 1/3 tlaka pulsa + dijastolički tlak
Tlak pulsa i srednji arterijski tlak
Design by Zoran Tadić
Sistolički tlak
Dijastolički tlak
Srednji arterijski tlak
Srce Arterije Arteriole Kapilare Venule i vene
Arteriole kao glavno mjesto regulacije protoka
Design by Zoran Tadić
Fizika protoka krvi
Jean L. M. Poiseuille(1797 - 1869)
F = tokP = tlakR = otporL = duljinaη = viskoznost fluida
Poiseuille-ova jednadžba:
F = ΔP/R
R % ηL/r4
F = ΔPr4/ηLDesign by Zoran Tadić
Rr
14
10 ml
10 ml
Uža cijev = veći otpor
Design by Zoran Tadić
Arteriola
Stanice glatkog mišića
Smanjeni otpor
Glatkimišići
opušteni
Normalnimišićnitonus
Glatkimišići
kontrahirani
Unutrašnjostarteriole
Stanicaglatkogmišića Povećani
otpor
Regulacija protoka kroz arteriole
Design by Zoran Tadić
Iz pumpe(srce)
Veliki otpor Srednjiotpor Mali otpor
Stalni tlak u cijevi (srednji arterijski tlak)
Nemaprotoka
Srednjiprotok
Jakiprotok
Ventili = arteriole
Design by Zoran Tadić
Srednjiarterijski
tlakOtpor Protok
Normalnivaskularni
tonus
Povećan protokkao rezultatpovećanogarterijskog tlaka irastezanja glatkihmišića uarteriolama
Miogenavazokonstrikcija kaoodgovor narastezanje glatkihmišića u arteriolama
50
100
100
2
1
4
25
100
25
ArterijaArteriola
Glatki mišić
Autoregulacija: Miogena aktivnost arteriola
Design by Zoran Tadić
AdenozinCO2, H
+, K+
Ubrzanimetabolizam
Usporenimetabolizam
VazokonstriktorVazodilatator
O2
Arteriola Kapilara
Arteriola
Kapilara
Glatki mišić
AdenozinCO2, H
+, K+
O2
Vazodilatacija
Vazokonstrikcija
Autoregulacija: Metabolički čimbenici
Design by Zoran Tadić
Vazodi-latacijapreko receptora
Vazokon-strikcijapreko receptora
VazokonstriktorVazodilatator
Epinefrin
Norepinefrin
Arterija
Arterija
Arteriola
Arteriola
Simpatičkipostganglijskineuron
Hormoni i autonomni živčani sustav
Design by Zoran Tadić
4 l / min
0,5 l / min
2,5 l / min
4 l / min
ArterijeArteriole
Vene
Kapilare
0,5 / min
0,5 l / min
4 l / min
1 l / min
1 l / min
1 l / min
1 l / min
4 l / min
ArterijeArteriole
Vene
Kapilare
Design by Zoran Tadić
Jakafizičkaaktivnost
Mirovanje
Minutni volumen - 25 litara
Minutni volumen - 5 litara
100% 3% - 5% 4% - 5% 2% - 5% 0,5% - 1% 3% - 4% 60% - 85%
100% 20% - 30% 4% - 5% 20% 3% - 5% 15% 15% - 20%4% - 5%
- 20 l / min
- 0,75 l / min
Design by Zoran Tadić
Probavnisustav,jetra
Bubrezi
Koža
Mozak
Srce
Skeletnimišić
Kosti,ostalo
Postotakminutnogvolumena
27
20
913
315
13
Protok(ml/min)
1350
1000
450650150750
650
Minutni volumen: 5000
Probavnisustav,jetra
Bubrezi
Koža
Mozak
Srce
Skeletnimišić
Kosti,ostalo
Postotakpromjeneprotoka
Postotakminutnogvolumena
Protok(ml/min)
4,84,4
13,6
5,2
4,4
64
3,6
56
45
370Bez
promjene
45
1066
30
600550
1700
650
550
8000
450Minutni volumen: 12 500Design by Zoran Tadić
Pikanterije iz fiziologije: Aterosklerotične promjene
Centar plakabogat lipidima
Omotač plaka(glatki mišići)
bogatkolegenom
Normalni endotel
PlakLumenkrvnežile
! Bolest broj 1 današnjice!!!!
! Aterosklerotične promjene krvnih žila uzrok sumoždanih i srčanih udara.
! Pravi uzrok ateroskleroze nije u potpunosti poznat.
! Mnogobrojni čimbenici rizika: genetika, debljina,visoki krvni tlak, pušenje, visoki LDL kolesterol,fizička neaktivnost, starenje, visoka koncentracija C-reaktivnog proteina i homocisteina, bakterije i virusi
! Kronični, dugotrajni proces þ više faza
1. Početak upalnog procesa þ različiti uzročnici, a najpoznatiji je oksidiranikolesterol
2. Nakupljanje LDL-a ispod endotela i oksidacija kolesterola u njemu.
3. Infiltracija monocita/makrofaga þ lokalni upalni proces.
4. Postanak tzv. pjenastih stanica (eng. foam cells) tj. prve masne naslage(eng. fatty streak).
5. Invazija glatkih mišića þ prekrivanje centra plaka mišićnim stanicama
6. Plak polako počinje stršati u lumen krvne žile.
7. Oksidirani LDL inhibira lučenje NO þ smanjena sposobnost širenja žile
8. Inhibicija izmjene tvari u blizini plaka þ degeneracija/oštećenje zidakrvne žile þ invazija fibroblasta þ stvaranje “kape” vezivnog tkiva
9. Konačna faza: Taloženje kalcija u plaku þ krvna žila postaje vrlo kruta Design by Zoran Tadić
Stanicaendotela
Bazalnamembrana
PericitMišićnavenula
Staniceglatkihmišića
Pericit
Postkapilarnavenula
A - V anastomoza
Kapilare
Predkapilarnisfinkter
Živac
Arteriola
Kapilarni sustav
Design by Zoran Tadić
August Krogh(1874 - 1949)
Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 1920. godine:
“Za otkriće mehanizma kapilarne motorike.”
Design by Zoran Tadić
Endotelna pora
Lumen kapilare
Eritrociti
Jezgrastaniceendotela
Presjek kroz kapilaru
Design by Zoran Tadić
Tok krviO2
O2
CO2
CO2
Glukoza
K a p i l a r a
S t a n i c a
Međustanična(intersticijska)tekućina
Koncentracijski gradijenti vode difuziju O2 , CO2 iglukoze između kapilare i stanice
Glukoza
Design by Zoran Tadić
Izmjena tvari između kapilare i međustaničjaMeđustanična
tekućina
O2, CO2
Tvari topljive ulipidima prolazekroz staniceendotela
Glukoza, Na+, K+,aminokiseline
Ioni i male molekuletopljive u vodi prolazekroz kapilarne pore
Proteini
Proteini prolazeegzocitozom iendocitozom
Proteiniplazme
Proteini plazmeuglavnom ne moguproći kroz kapilaru
Stanicaendotela
Kapilarnapora
Design by Zoran Tadić
0,3 m
4 nm
Bazalna membrana(mukopolisaharidi i
kolagena vlakna)
Vakuole ( 70 nm) Jezgra
Mišić, živčano tkivo, pluća, vezivno tkivo i egzokrine žlijezde
K r v
Kontinuirana kapilara
Design by Zoran Tadić
Pore
Bazalna membrana
K r v
Glomeruli bubrega, crijevo, endokrine žlijezde
Fenestrirana kapilara
Design by Zoran Tadić
K r v
Bazalnamembrana
Paracelularnapora
Jetra, koštana moždina, slezena, limfni čvorovi, kora nadbubrežne žlijezde
Sinusoidna kapilara
Design by Zoran Tadić
Vanjski okoliš
Unutarnji okoliš
IZVANSTANIČNA TEKUĆINA (10,5l)
UNUTARSTANIČNATEKUĆINA (28l)
Želudac
Pluća
BubregŽlijezda znojnica
KRVNAPLAZMA
(3,5l)
Zidkapilare
Staničnamembrana
Raspodjela tekućine u tijelu
Design by Zoran Tadić
Filtracijske sile Apsorpcijske sileErnest H. Starling
Kapilarnihidrostatski
tlak
Koloidno - osmotskitlak međustanične
tekućine
Hidrostatski tlakmeđustanične
tekućine
Koloidno - osmotskitlak plazme
Pc i
Pip
Starlingova filtracijska hipoteza: Raspodjelatekućine između kapilare i međustanične tekućine
Design by Zoran Tadić
Arterijski dio kapilare Venski dio kapilare
35 3
-28
315
-28
Ukupna filtracija
(35 + 3) - (28 + 0) = +10
Ukupna apsorpcija
(15 + 3) - (28 + 0) = -10
Pi = 0 Pi = 0
Pc i p Pc i p
Tlakovi u idealnoj kapilari
Design by Zoran Tadić
K a p i l a r aArteriola Venula
35
28
15
Koloidno-osmotski tlak (p)
FiltracijaApsorpcija
Van
Unutra
0
Arterijski krajkapilare
Venski krajkapilare
Pc > p
Pc = p
Pc < p
Prostorni tlačni profili u idealnoj kapilari
Design by Zoran Tadić
Arterijski dio kapilare Venski dio kapilare
Ukupna filtracija
(50 + 3) - (28 + 0) = +25
50 3
-28
330
-28
Vazodilatacija
Ukupna filtracija
(30 + 3) - (28 + 0) = +5
Pi = 0
Pc i p Pc i p
Prostorni tlačni profili u realnoj kapilari tijekomvazodilatacije
Design by Zoran Tadić
Arterijski dio kapilare Venski dio kapilare
Ukupna apsorpcija
(15 + 3) - (28 + 0) = -10
Ukupna apsorpcija
(1 + 3) - (28 + 0) = -24
15 3
-28
31
-28
Vazokonstrikcija
Pi = 0
Pc i pPc i p
Prostorni tlačni profili u realnoj kapilari tijekomvazokonstrikcije
Design by Zoran Tadić
K v a š i o r k o r
Što se dogodi kada padne koloidno-osmotski tlak?
Design by Zoran Tadić
Limfnekapilare
Staniceendotela
Stanicetkiva
Intersticijskatekućina
Venula
Arteriola
Predkapilarnisfinkter
Kapilare
U venski sustav
Limfatički sustav: Drenaža tkiva
Design by Zoran Tadić
Protein
Tekućina
Limfnakapilara
Glatkimišić
Jednosmjerniventil
Kako nastaje limfa?
Design by Zoran Tadić
Lijevi torakalni izvodDesni torakalni izvod
Limfne žile rukuVratni limfni čvorovi
TimusLimfne žile grudiju
TimusLumbalni limfni čvorovi
Limfatičko tkivo probavnog kanala
Limfni čvorovi zdjelicePreponski limfni čvorovi
Limfne žile nogu
Limfne žile i limfni čvorovi
Design by Zoran Tadić
F i l a r i j a z a
Što se dogodi kada zakaže limfna drenaža tkiva?
Design by Zoran Tadić
oko 12%
oko 11%
oko 7%
oko 10%
oko 60%
Plućna cirkulacija
Sistemske arterije
Arteriole i kapilare
Srce
Sistemske vene i venule
Raspodjela krvi utijelu
Design by Zoran Tadić
Učinak gravitacije na krvni tlak u venama
1,5 m
0 mm Hg
90 mm HgTlak . 100 mm Hg (90 mm
Hg + 10 mm Hg tlak srčanekontrakcije)
Design by Zoran Tadić
Kako krv teče kroz vene?
! Autonomni živčani sustav
! Venomotorna crpka
! Disanje (prsni koš)
! Rad srca (podtlakovi)
Design by Zoran Tadić
Kontrahiraniskeletnimišić
Otvorenivenski ventil
Vena
Zatvorenivenski ventil
Venomotorna crpka
Design by Zoran Tadić
Proširene (varikozne) veneNormalna vena Proširena vena
Zalistak
Normalnikrvni tok
Abnormalnikrvni tok
Deformiranizalistak
Proširena vena
Izbočenje na koži
Stanjeni zid vene
Design by Zoran Tadić
Tlak 5 mm Hg nižinego atmosferski
Atmosferski tlak
Sniženi tlak u prsnom košu tijekom udisajapomaže venskom priljevu u srce
Atmosferski tlak
Tlak 5 mm Hg nižinego atmosferski
Design by Zoran Tadić
Udarnivolumen Puls Minutni volumen
Ukupniperiferni
otpor
Srednjiarterijski
tlak
Krajnjidiastoličkivolumen
Parasimpatičkaaktivnost AŽS
Kontraktilnost
VenskipriljevUkupni
volumenkrvi
Venomotoričkacrpka
Venomotoričkitonus
DisanjeKontrakcijeskeletnih
mišića
Apsorpcija soli i vode u probavnom sustavu i njihovo lučenje bubrezima
Kapilarna filtracija i/ili apsorpcija
Metaboličkičimbenici
Angiotenzin Miogenaaktivnost
Autoregulacija
Promjerarteriola
Simpatičkaaktivnost AŽS
Količinaadrenalina u
cirkulaciji
× = × =
Regulacijakrvnog tlaka
Design by Zoran Tadić
0
5 10
15 0
5 10
15
Brzina pumpanja: 5l / min
Brzina toka:5l / min
p
10
10
10
Dinamička raspodjela krvi u krvožilnom sustavu
Design by Zoran Tadić
0
5 10
15
p
11
11
11
Brzinapumpanjaograničena jerazinomtekućine
Kako riješiti ovaj problem?
Design by Zoran Tadić
0
5 10
15
15
15
15
15
p p
Uliti jošvode!!
Podignuti većuposudu odn. razinutekućine u njoj!!
0
5 10
15
ili
Design by Zoran Tadić
Povećanje KDV
Srce (KDV) Arteriole ikapilare Sistemske
arterijePlućna
cirkulacija
Povećanje KDV Ukupno povećanje volumena
Smanjenjevenskog
volumena
Vene isistemske
venule
Dodatak tekućine
Cirkulacijski ekvivalent posuda
Design by Zoran Tadić
Baroreceptoriaortnog luka
Baroreceptorikarotidnog
sinusa
U centar zakardiovaskularnukontrolu uproduženojmoždini
Baroreceptori karotidnog sinusa i aortnog lūka
Normalno
Povišeno
Design by Zoran Tadić
Centar zakardiovaskularnu
regulaciju
Povećanaparasimpatička
aktivnost
80
90
110
100
120
130
140
150
160
Normalnikrvnitlak
Povišenikrvnitlak
Usporenpuls
Smanjen udarnivolumenX
Smanjenasimpatičkaaktivnost
Smanjen minutni volumen Smanjen periferni otporX
Smanjen venomotorički
tonus
Povećan venski
volumen
Smanjen KDV
Smanjenakontraktilnost
SAT = UPO X MV MV = PULS X UV
Sniženjekrvnogtlaka
Povećanaaktivnost
baroreceptora
Kratkoročnaregulacija
krvnog tlaka:Baroreceptorski
refleks
Medulla oblongata
Design by Zoran Tadić
Iskrvarenje
Volumen krvi
Venski priljev
Udarni volumen
Minutni volumen
Krvni tlak
Žeđ (hipotalamus)
ADHRenin - angiotenzin - aldosteron
Baroreceptori
Kardiovaskularni centarEritrociti
Kapilarnihidrostatski
tlak
Parasimpatičkaaktivnost
u srcu
Simpatičkaaktivnost
u srcu
Simpatičkaaktivnost
na venama
Simpatičkaaktivnost
na arteriolama
Eritropoietin
Bubrežniprotok
FiltracijaReapsorpcija Puls Vazokonstrikcija
venaVazokonstrikcija
arteriola(osim u mozgu)
Sinteza proteinaplazme (jetra)
Kontraktilnostsrca
Venski priljevu srce
Pomak tekućineiz međustaničja
u plazmu
Udarnivolumen
Minutnivolumen
Ukupni periferniotpor
Proizvodnjamokraće
Volumenplazme Krvni tlak Količina vode
u tijelu
Posljedice Fiziološke kompenzacije
Što se događa kod iskrvarenja?
Design by Zoran Tadić
Desnosrce
LijevosrcePlućna
cirkulacijaArterijskisustav
Venskisustav
KDV
Sistemskiedem
ZATAJENJEDESNOGSRCA
ZATAJENJELIJEVOGSRCA
Plućniedem
KDV
Zatajenje lijevog vs. zatajenje desnog srca
Design by Zoran Tadić