A vé vér összeté sszetétele I. Sejtes elemek :
Vérkeringé rkeringés. A szí szív munká munkája
- VVT = érett, sejtmag nélküli vörösvérsejtek (4-5 millió/ 1 mm³ vér, átmérıjük kb. 7-8 µm, vastagságuk 2-3 µm). - fehérvérsejtek (4000-10000/ 1 mm³ vér, granulociták, monociták, limfociták). - vérlemezkék (150-400 ezer/ 1 mm³ vér)
Hematokrit (hct, φ): Normálértéke: 0.4-0.5.
hct =
Huber Tamá Tamás
A vé vér összeté sszetétele II.
sejtek össztérfogat
Keringé Keringési rendszer
Vérplazma:
Szív + erek (artériák, kapillárisok, vénák) alkotta zárt rendszer.
- Kb. 90%-os víztartalom - Vízben oldott ionok (Na+, K+, Ca2+,Cl-,HCO3-) - Szerves molekulák (glükóz, aminosavak, karbamid és húgysav) - Plazmafehérjék: albuminok globulinok fibrinogén
Funkció: • Oxigén és tápanyag szállítása a szöveteknek. • Metabolikus termékek elszállítása.
A fibrinogénmentes vérplazmát vérsavónak (szérum) nevezzük. A vérszérum, szemben a plazmával, nem alvad meg.
Fizikai paramé paraméterek alakulá alakulása az érrendszer kü különbö nbözı szakaszain
Az érrendszer Értípus
Átmérı
Összkereszt metszet (cm2)
Aorta
25 mm
2.5
Artéria
4 mm
20
Arteriola
30 µm
40
Kapilláris
8 µm
2500
Venula
20 µm
250
Véna
5 mm
80
Vena cava
30 mm
8
Teljes vérvolumen hányada (%)
Átlagos nyomás (Hgmm/kPa)
Áramlási sebesség (m/s)
100/13
0.33
15
96/12.7 sebesség
85->30/ 11.3->4 5
30->10/ 4->1.3
59
5/0.66
0.006
0/0
0.22
összkeresztmetszet
0.0003
10/1.3 nyomás Aorta
Artériák
Arteriolák Kapillárisok
Vénák
1
ANEURIZMA, az ördö rdögi kö kör. Példa a pozití pozitív visszacsatolá visszacsatolásra.
VÉRNYOMÁ RNYOMÁS: a vé vér áramlá ramlását fenntartó fenntartó nyomá nyomáskü skülönbsé nbség.
Tágulat a meggyengült érszakaszon
Ezt a nyomáskülönbséget a szív, mint nyomópumpa hozza létre. Körkeresztmetszető csıben a HAGEN-POISEUILLE törvény:
Q=
R 4π ∆p , 8η l
A1
V1 p1
A2 >A1
V2 p2
A2
(kontinuitási
V2 < V1
egyenlet)
A növekszik
(Bernoulli törvény)
p2 > p1 Pozitiv visszacsatolás
p növekszik
v csökken
Kontinuitási egyenlet
Ha a csı sugara csökken, változatlan áramlás-erısség fenntartásához nagyobb ∆p kell.
Bernoulli törvény
v × A = konstans
p+
• • • • • •
„téglalap” alakú sejtek (20 µm X 100 µm) Általában 1 centrális mag Harántcsíkolat Kontraktilitásért felelıs fehérjék (aktin & miozin) Szarkomer (mőködési egység) Vég a véghez kapcsolat a sejtek között (elektromos szinapszis) -> gyors terjedése az akciós potenciálnak sejtrıl sejtre • ingerelhetıség: pacemaker funkció, automácia ( ↔ vázizom - idegek)
ρ v2 = konstans
Kisvérkör: • Szív-tüdı (Jobb kamra – tüdı – bal pitvar) • O2 felvétele a tüdıben • Alacsony nyomás
Nagyvérkör: • Szív-test (bal kamra – test – jobb pitvar) • O2 leadás a periférián • Magas nyomás
Nyomá Nyomás – térfogat diagram
A szí szívciklus
Aorta billentyők zárása Nyomás (kPa)
Diastole (relaxáció) • Isovolumetrikus relaxáció • kamrai feltöltıdés • diastasis
1 2
KisKis- és nagyvé nagyvérkö rkör
A szí szívizom
Systole (kontrakció) • Isovolumetrikus kontrakció • Ejekció
V1 p1
A1
szisztolés ejekció
Aorta billentyő nyitása
120 Hgmm = 16 kPa
0.3 s ∆P=~15 kPa
0.8 s (frekvencia:72/min.) 0.5 s
szisztolés izo-volumetrikus kontrakció
diasztolés izo-volumetrikus relaxáció
~ 10 Hgmm = 1-2 kPa 80
diasztolés feltöltıdés
140
Térfogat (ml) ∆V=140-80=60ml
Elvégzett munka = (15*103) Pa x (60*10-6)m3 = 0.9 J = 900 mJ (/összehúzódás)
2
A szí szív munká munkája
A szí szív teljesí teljesítmé tménye
• Térfogati munka/statikus komponens = p * ∆V • Sebességi munka/dinamikus komponens = ½ m * v2
A szív munkája = [(p * ∆V) + ½ m *
Perctérfogat: az egy perc alatt kipumpált vértérfogat.
v2] CO = HR x SV
A szív munkája = 15x103 N/m2 * 60x10-5 m3 + ½ 0.07kg * (0.5 m/s)2 = 0.9 + 0.0175 = ~ 0.92 Joule
pulzustérfogat (~60-70 ml) függ: • elıterhelés (preload) • utóterhelés (afterload) • kontraktilitás
Perctérfogat (l/perc) (normál érték ~5 l/perc) Szívfrekvencia (~70-80/perc.)
A térfogati munka dominál, a sebességi munka elenyészô.
Szarkomer hossz – nyomá nyomás összefü sszefüggé ggés
Elı Elıterhelé terhelés • A szívizom összehúzódás elıtti terhelése. • A szívizom sejt összehúzódás elıtti megnyúlása. • Megváltozott vég-diasztolés nyomás és térfogat idézi elı.
↑ elıterhelés → szarkomer hossz ↑ ↑ Szarkomer hossz → nyomás ?
↑ elıterhelés → szarkomer hossz ↑
Szarkomer hossz – izometrikus nyomá nyomás
Erı Erı felé felépülés az izomö izomösszehú sszehúzódás sorá során
Eredı erı
Aktin
Miozin
Erı
Passzív erı
Aktív erı Izom hossz
Gordon AM, Huxley AF, Julian FJ. The variation in isometric tension with sarcomere length in vertebrate muscle fibres. J Physiol. 1966 May;184(1):170-92.
3
FrankFrank-Starling törvé rvény
Percté Perctérfogat meghatá meghatározá rozás
A nagyobb vénás beáramlás (preload) következtében növekszik a kontrakciók ereje és a pulzus térfogat.
• Nem-invazív – nyelıcsövön keresztüli (transzözofageális) echokardiográfia – 2D echokardiográfia (Doppler UH) – MRI – Artériás pulzuskontúr analízis (nyomáshullám jellemzése)
erı
• Invazív – Fick-elvén mőködı – Higításos módszer Izom hossz
FickFick-elv I. Egy szerven az egy perc alatt átáramló vér mennyisége.
Q=
M V−A
FickFick-elv II. Q = pulmonáris vérátáramlás A tüdı oxigént ad le és széndioxidot vesz fel a vérbıl • V: 200 ml/L (oxigén cc. a pulmonáris vénában) • A: 150 ml/L (oxigén cc. a pulmonáris artériában) • M: 250 ml/perc (a tüdı által egy perc alatt felvett oxigén mennyisége • Q (perctérfogat): 250/(200-150) = 5 l/perc
Egy szerv által egy perc alatt a vérhez adott anyag móljainak a száma. A vénás és artériás koncentrációja az anyagnak.
Hátrányok: A gázok pontos összegyőjtése nehéz (szivárgás) Oxigénnel dúsított levegı hátrányai • idıben változhat az oxigén mennyisége • kis koncentráció különbségek meghatározása nehéz, magas O2 cc. esetén A vér oxigéntartalmát kell meghatározni: centrális katéter használata. Pontos módszer, de a rutin klinikai használatban nem praktikus.
Egy olyan szerv vérátáramlásának mérése mely a vérbıl kivon vagy hozzáad valamilyen anyagot.
a. Egy légvétel alatt a tüdın át bejuttatott O2 mennyisége egyenlı az ugyanennyi idı alatt a tüdın átáramló vér O2 -dúsításra használt O2 mennyiségével. b. Belégzett levegıben 21% O2 . Kilégzett levegıben 16% O2 . Különbség 5% c. Mivel egy légvétel térfogata (átl.) 500 ml, 500*0,05=25 ml abszorbeálódott az átáramló vérben. d. Artériás vér O2 tartalma 20%, a vénásé 12%, a különbség 8%. Azaz, az egy légvétel alatt a tüdın átáramló vértérfogat (x) 8%-a 25 ml, azaz x=312 ml. e. Mivel egy légvételre átl. 4 szívciklus esik, a pulzustérfogat 312/4=78 ml.
Hígításos mó módszer •
Festék hígítás Ismert mennyiségő festék (Evans-kék. Cardio-green, lítium) bejuttatása a pulmonáris artériába, majd a festék koncentrációjának mérése perifériásan. Perctérfogat kiszámolható a bejuttatott anyagmennyiség, a görbe alatti terület és az eltelt idı segítségével (rövid idıtartam → magas perctérfogat).
cc.
Pulzustérfogat (SV) meghatározása Fick-elv alapján
idı •
Termodilúció Kis mennyiségő hideg sóoldat (5-10 ml) bejuttatása a pulmonáris artériába helyezett katéteren keresztül. A hımérsékletváltozás detektálása egy távoli termisztor segítségével. (pl. PiCCO Monitoring: Monitoring: Pulse Contour Cardiac Output)
4
Percté Perctérfogat mé mérés termodilú termodilúció ciós módszerrel Centrálvénás katéter
beinjektált fiz. só hımérséklet szenzora
Köszönöm a figyelmet! hım. szenzor vezetéke
PICCO monitor
folyadék bólus hımérséklet szenzora nyomás transzducer
artériás termodilúciós katéter
5
