Download pdf - Shema cirkulacijskog sustavazaf.biol.pmf.unizg.hr/anphys/pdf/10_Cirkulacija.pdf · 2019-12-27 · Probavni sustav, jetra Bubrezi Koža Mozak Srce Skeletni mišić Kosti, ostalo Postotak

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


Arterije kao rezervoar krvnog tlaka

Aorta iarterije

Lijeviventrikul

Arteriole

Ulazni tokUlazni tok

Izlazni tok Izlazni tok


Oscilacijeventrikularnogtlaka

Oscilacije arterijskog tlaka

Kontrolaprotoka

Arterije kao pufer oscilacija krvnog tlaka

Arteriole


Mjerenje krvnog tlaka

Scipione Riva-Rocci(1863 - 1937)

Nikolaj S. Korotkov(1874 - 1920)


Tlak u manžeti

Vrijeme


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


Sistolički tlak

Dijastolički tlak

Srednji arterijski tlak

Srce Arterije Arteriole Kapilare Venule i vene

Arteriole kao glavno mjesto regulacije protoka


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


Arteriola

Stanice glatkog mišića

Smanjeni otpor

Glatkimišići

opušteni

Normalnimišićnitonus

Glatkimišići

kontrahirani

Unutrašnjostarteriole

Stanicaglatkogmišića Povećani

otpor

Regulacija protoka kroz arteriole


Iz pumpe(srce)

Veliki otpor Srednjiotpor Mali otpor

Stalni tlak u cijevi (srednji arterijski tlak)

Nemaprotoka

Srednjiprotok

Jakiprotok

Ventili = arteriole


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


AdenozinCO2, H

+, K+

Ubrzanimetabolizam

Usporenimetabolizam

VazokonstriktorVazodilatator

O2

Arteriola Kapilara

Arteriola

Kapilara

Glatki mišić

AdenozinCO2, H

+, K+

O2

Vazodilatacija

Vazokonstrikcija

Autoregulacija: Metabolički čimbenici


Vazodi-latacijapreko receptora

Vazokon-strikcijapreko receptora

VazokonstriktorVazodilatator

Epinefrin

Norepinefrin

Arterija

Arterija

Arteriola

Arteriola

Simpatičkipostganglijskineuron

Hormoni i autonomni živčani sustav


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


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


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


August Krogh(1874 - 1949)

Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 1920. godine:

“Za otkriće mehanizma kapilarne motorike.”


Endotelna pora

Lumen kapilare

Eritrociti

Jezgrastaniceendotela

Presjek kroz kapilaru


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


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


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


Pore

Bazalna membrana

K r v

Glomeruli bubrega, crijevo, endokrine žlijezde

Fenestrirana kapilara


K r v

Bazalnamembrana

Paracelularnapora

Jetra, koštana moždina, slezena, limfni čvorovi, kora nadbubrežne žlijezde

Sinusoidna kapilara


Vanjski okoliš

Unutarnji okoliš

IZVANSTANIČNA TEKUĆINA (10,5l)

UNUTARSTANIČNATEKUĆINA (28l)

Želudac

Pluća

BubregŽlijezda znojnica

KRVNAPLAZMA

(3,5l)

Zidkapilare

Staničnamembrana

Raspodjela tekućine u tijelu


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


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


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



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



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


K v a š i o r k o r

Što se dogodi kada padne koloidno-osmotski tlak?


Limfnekapilare

Staniceendotela

Stanicetkiva

Intersticijskatekućina

Venula

Arteriola

Predkapilarnisfinkter

Kapilare

U venski sustav

Limfatički sustav: Drenaža tkiva


Protein

Tekućina

Limfnakapilara

Glatkimišić

Jednosmjerniventil

Kako nastaje limfa?


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


F i l a r i j a z a

Što se dogodi kada zakaže limfna drenaža tkiva?


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


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)


Kako krv teče kroz vene?

! Autonomni živčani sustav

! Venomotorna crpka

! Disanje (prsni koš)

! Rad srca (podtlakovi)


Kontrahiraniskeletnimišić

Otvorenivenski ventil

Vena

Zatvorenivenski ventil

Venomotorna crpka


Proširene (varikozne) veneNormalna vena Proširena vena

Zalistak

Normalnikrvni tok

Abnormalnikrvni tok

Deformiranizalistak

Proširena vena

Izbočenje na koži

Stanjeni zid vene


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


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


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


0

5 10

15

p

11

11

11

Brzinapumpanjaograničena jerazinomtekućine

Kako riješiti ovaj problem?


0

5 10

15

15

15

15

15

p p

Uliti jošvode!!

Podignuti većuposudu odn. razinutekućine u njoj!!

0

5 10

15

ili


Povećanje KDV

Srce (KDV) Arteriole ikapilare Sistemske

arterijePlućna

cirkulacija

Povećanje KDV Ukupno povećanje volumena

Smanjenjevenskog

volumena

Vene isistemske

venule

Dodatak tekućine

Cirkulacijski ekvivalent posuda


Baroreceptoriaortnog luka

Baroreceptorikarotidnog

sinusa

U centar zakardiovaskularnukontrolu uproduženojmoždini

Baroreceptori karotidnog sinusa i aortnog lūka

Normalno

Povišeno


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


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


na venama


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?


Desnosrce

LijevosrcePlućna

cirkulacijaArterijskisustav

Venskisustav

KDV

Sistemskiedem

ZATAJENJEDESNOGSRCA

ZATAJENJELIJEVOGSRCA

Plućniedem

KDV

Zatajenje lijevog vs. zatajenje desnog srca
