Kardiovaszkuláris rendszer működésének szabályozása • Célkitűzés: – Nyugalmi vérnyomást szinten tartani (szívműködés + érellenállás + keringő vértérfogat) – Megfelelő vérnyomást alkalmazni speciális körülményekben (redistribution) redistribution) – Az agy és szív keringését minden körülmények között lehetőség szerint fenntartani – Az aktív szövetekben növelni a vérkeringést – Hőleadás szabályozása
Felfedezés: a n. vagus hatását a szívre az acetilkolin mediálja (1926). Nobel díj (1936): Az idegműködés kémiai transzmissziójának felfedezéséért.
Otto Loewi
Sir Henry Hallett Dale 1875 1875--1968 (93) Angol farmakológus, élettanász
1873-1961 (88) Német farmakológus
Page 1
Corneille Jean François Heymans •1892-1968 (76) flamand/belga élettanász
A baro- és kemoreceptorok felfedezése Nobel díj: 1938
IDEGI MECHANIZMUSOK Vegetatív szabályozás • Reflexív: • Inger - Receptor – afferens ideg – központ – efferens ideg – effektor - válasz
Page 2
Vegetatív efferentáció 1. Szimpatikus hatások Thoracolumbaris szimpatikus idegek révén a.
szimpatikus konstrikció (α1: Gq→IP3/DAG →Ca2+ ↑; tónusos, aktiválható) arteriolákon és vénákon CSÖKKENTÉS: VAZODILATÁCIÓ
b. szimpatikus adrenerg vazodilatáció β2 (Gs → cAMP ↑): vázizom, máj, tüdő, szív ereiben Ember: több az α1-R, a β2-R izgalom csak csökkenti a vazokonstrikciót. c. szimpatikus kolinerg vazodilatáció endotél sejteken: M1 receptor: IP3/DAG=> Ca2+↑ => NO felszabadulás (vázizom ereiben, előkészületi fázisban) d. szimpatikus szívhatás β1 (Gs → cAMP↑): pozitív kronotróp, inotróp, batmotróp, stb. hatások e. szimpatikus hatás a JGAJGA-n: β1 (Gs → cAMP↑) => renin felszabadulás ↑ f. Szimpatikus hatás a mvv: adrenalin, noradrenalin felszabadulás ↑
Vegetatív efferentáció 2. Paraszimpatikus hatások a. Szívhatások Hatásmechanizmus: M2 receptor: cAMP↓ b. Érhatások: pialis agyi erek, érhártya erei a szemben, tüdő erek, néhány GI mirígy erei, külső genitáliák erei Hatásmechanizmus: Endotél sejt: M1 receptor: IP3/DAG=> Ca2+↑ => NO felszabadulás => vazodilatiáció A paraszimpatikusnak nincs a TPR-t befolyásoló szisztémás hatása
Page 3
Vegetatív efferentáció 2. Paraszimpatikus hatások •
Cranialis paraszimpatikus idegek: – N. facialis (VII): • Agyi erek (piális (piális)) vazodilatációja • Nyálmirigyek ereinek vazodilatációja – N. Glossopharingeus (IX) • Nyálmirigyek ereinek vazodilatációja – N. vagus (X): • Szív hatások: Tónusos gátlás • szív frekvencia ↓; vezetési sebesség ↓; • GI mirigyek ereinek vazodilatációja • Tüdőerek vazodilatációja
•
Sacralis paraszimpatikus ideg: n. pelvicus – Külső genitáliák vazodilatációja
EFFERENS PÁLYÁK Erek (agyburkok) Vazomotor központ Erek Vagus Szív
Erek
Erek (külső genitáliák)
Page 4
AUTONOM EFFERENS PÁLYÁK Preganglionáris Postganglionáris Ach Nikotinos R PARASYMPATHICUS atropin Ach Muszkarinos R (VIP, NO) (NPY) NA MVMVV velő
α1 R β1 R β2 R
atropin SYMPATHICUS
Ach Muszkarinos R
Prevertebrális ganglion
Page 5
IDEGI MECHANIZMUSOK 3. Szenzoros efferensek Primer kemoszenzitív neuronok: Axon reflex (CGRP, SP => vazodilatáció)) vazodilatáció • • • • •
A bőrön karcolást ejtve: 0. Fehér válasz: vazokonstrikció Bőr hármas válasza (axon reflex): 1. Vörös csík: capillárisok megnyílása (vazodilatáció) 2. Ödéma: megnövekedett permeabilitás (kapilláris, posztkapilláris venulák) • 3. Vörös udvar: környező arteriolák dilatációja
Page 6
AXONREFLEX: NEUROGÉN GYULLADÁS HÁRMAS VÁLASZ: lokális erythema + lokális ödéma + vörös udvar SÉRÜLÉS VÖRÖS UDVAR vazodilatáció
HELYI ÖDÉMA ERYTHEMA
Mastocyta: Histamin
vazodilatáció Vazodilatáció+ Helyi ödéma
CGRP/SP Kemoszenzitív fájdalomreceptorok (C-rost) peptideket szabadítanak fel: •Calcitonin génrelációs peptid (CGRP) •Substance P (SP)
VÖRÖS UDVAR
Sérülés Histamin
FÁJDALOM
Helyi érreakció Axon-kollaterális: VÖRÖS UDVAR
Gerincvelőhöz
Page 7
Kemoszenzitív fájdalomrost KIR: FÁJDALOM
Receptorok-afferens idegek (IX, X) •Baroreceptorok – Nagy nyomású receptorok: • aorta ív, • carotis sinus – Alacsony nyomású receptorok: • pitvarok, • vv vv.. Cavae Cavae,, • pulmonaris erek •Chemoreceptorok – Perifériás: • glomus aorticum, aorticum, • glomus caroticum • O2 csökkenés, CO2, K+ és H + szint emelkedés, – Centrális: • nyúltvelő • CO2 és H + szint emelkedés
Baroreceptorok elhelyezkedése
Page 8
CSÖKKENT
NORMÁLIS
Page 9
EMELKEDETT
GLOMUS CAROTICUM (CAROTIS TEST) ÉS GLOMUS AORTICUM (AORTA TEST) MŰKÖDÉSE • A glomusok saját vérellátással rendelkeznek. • A szövet súlyára számított vérellátás a glomusokban a legnagyobb az egész szervezetben.
O2-érzékeny K-csatorna: fenntartja a nyugalmi potenciált.
O2 K+ DA
HYPOXIA
Glomus sejt
K-akkumuláció
O2
Depolarizáció
K+ DA
Ca2+
Feszültségfüggő Cacsatornák nyílnak meg
DA2-R
Dopamin-felszabadulás A n. IX és n. X idegvégződése
Page 10
A IX/X agyideg termináljainak ingerlése
NYÚLTVELŐI KEMOSZENZITÍV AREÁK Agyi erek
CO2 CO2 + H2O = H2CO3
H+
HCO3-
Kemoszenzitív neuron
Központok Gerincvelő Nyúltvelő Pressor központ Depressor központ Hypothalamus Agykéreg
Page 11
VAZOMOTOR KÖZPONTOK MEDULLA
1. GERINCVELŐ Harántlézió ?
Vérnyomás (Hgmm)
120 100 80 60 40 20 0 -2
-1
0
1
2
3
4
5
nap
Page 12
Harántlézió
VAZOMOTOR KÖZPONTOK 2. NYÚLTVELŐ
Presszor: Rostrális ventrolaterális medulla
Depresszor: Caudális medulla
NTS= nucleus tractus solitarii: AFFERENTÁCIÓ
Page 13
VAZOMOTOR KÖZPONTOK MŰKÖDÉSE Hypothalamus, cortex stb. Presszor Tónusos aktivitás
NTS
IX X
Nyúltvelő
Depresszor Szívgátló X
Szív
Baroreceptor
Erek Gerincvelő
Page 14
• Presszor area → aktiválja a szimpatikus preganglionáris rostokat => tónusosan serkenti a szívet és összehúzza az ereket. • Depresszor area – Gátolja a szívet a vagus aktiválása révén – Gátolja a presszor központot – Gátolja a szimpatikus preganglionáris rostokat
Page 15
AZ EREK TÓNUSA 1. BAZÁLIS TÓNUS. A denervált ér saját tónusa (elsősorban miogén). Agy, coronaria > vese, vázizom > splanchnicus, bőr. A bazális tónus ott kifejezett, ahol a neurális reguláció jelentősége kisebb. 2. SZIMPATIKUS vagy VAZOMOTOR TÓNUS Az állandó szimpatikus idegi aktivitás által fenntartott tónus. Splanchnicus, bőr > vese, vázizom > agy, coronaria. • A TPR-t a szimpatikus aktivitás szabja meg. • Vazokonstrikció: fokozott szimpatikus aktivitás => vérnyomás ↑ • Vazodilatáció: csökkent szimpatikus aktivitás => vérnyomás ↓ • A TPR szabályozásában a coronaria és az agyi erek NEM vesznek részt.
Nyugalmi tónus =bazalis tónus +vazomotor tónus Bazalis tónus Vazomotor tónus Érterület
Bazalis
vazomotor
coronária agy vázizom vese splanchnikus bőr
+++++ +++++ ++ + + -
++ +++++
Page 16
Szimpatikus aktiváció +++ +++ ++++ ++++
Fontos reflexek 1. Carotis sinus reflex, aorta ív baroreceptor reflex
CAROTIS SINUS ÉS AORTAÍV BARORECEPTOR REFLEX Carotis sinus baroreceptorok: nyomás ↑
Depresszor
Presszor
IX
Egyéb hatás: • Légzés ↓ • Izomtónus ↓ • Vazopresszin ↓ • Álmosság
X SzívSzívfrekvencia ↓ kontraktilitás ↓
Vazodilatáció
Perctérfogat ↓
TPR ↓ Vérnyomás ↓
Aortaív baroreceptorok: nyomás ↑
A vérnyomáscsökkenés hatása fordított: a presszor központ felszabadul a gátlás alól, és vérnyomásemelkedés jön létre.
Page 17
• JELENTŐSÉGE •Azonnali védelem a nagy vérnyomásingadozások ellen. •Biztosítja az agy normális vérellátását (felállás, lefekvés). • A reflex a normális vérnyomástartományban aktív (60-180 Hgmm). • A baroreceptorok adaptálódnak: tartós vérnyomáseltérés korrigálására a reflex nem alkalmas. • A carotis sinus érzékenyebb, mint az aortaív.
Baroreceptorok denervációjának hatása a vérnyomásra
2. Kemoreceptor reflex • Inger: hipoxia, hipercapnia, pH csökkenés • KP: presszor központ aktiválása+ vagus központ aktiválása • Válasz: BP ↑; HR: csökkenne, de a hiperventilláció miatt ↑
Page 18
KEMORECEPTOR REFLEX
HYPERCAPNIA
HYPOXIA Hypercapnia Acidózis
MEDULLA Pressor area
n. IX
Acidózis
Glomus caroticum Carotis sinus A. carotis communis Glomus aorticum Aortaív
n. X
Sympathicus vazokonstrikció → Vérnyomás emelkedik. A szívfrekvencia NEM emelkedik, hanem csökken!
Medulla ventrális felszíne
KEMORECEPTOR REFLEXEK JELENTŐSÉGE 1. A fő funkció a légzés serkentése. 2. Csak nagyon súlyos hipotenzió (60-80 Hgmm alatt) eredményez olyan fokú hypoxia/hypercapniát, amely a kemoreceptorokon keresztül vazokonstrikció kiváltására képes.
Page 19
Cushing reflex • Inger: agyi ischemia (Intracranialis nyomás növekedés) • KP: presszor kp. + vagus mag aktiválás • Válasz: BP↑, HR↓
Lovén reflex • • • •
fájdalom inger (lokális vazodilatáció), szisztémás presszor (szomatikus fájdalom) => vérnyomás emelkedés
Page 20
Goltz reflex • Inger : hasi szervek erős mechanikai ingerlése (rugás, ütés) • Depresszor központ aktiválása – HR csökken, RR csökken, szívmegállás
Artériás középnyomás Centrális vénás nyomás Szívfrekvencia Pulzustérfogat Perctérfogat
Felállás reflexe
TPR Splanchnikus keringés Vénák tónusa Centrális vértérfogat
Alsóvégtag térfogata
Page 21
Valsalva kisérlet Zárt glottisz mellett erőltetett kilégzés: A változások oka az intrathoracalis nyomás emelkedése: Csökkent vénás visszaáramlás • Emelkedett HR and MAP • => agyvérzés
Page 22
Müller kísérlet zárt glottis mellett erőltetett belégzés intrathoracalis nyomás csökkent = > átmeneti vérnyomás csökkenés; vénás telődés fokozódik, de a tüdőerek kapacitása megnő=> Pulzus térfogat ↓, PT ↓ => baroreceptor aktiváció => TPR ↑ => Pulzus nyomás ↑ HR (↑)
Bainbridge reflex • Inger: pitvari nyomás emelkedett • pitvari feszítési receptorok aktiválódása => afferentáció: n. vagus => nyúltvelői központ => szívhez haladó rostok: vagus gátlás, szimpatikus aktiválódás • Válasz: HR emelkedés, ha alacsony volt a kiindulási HR • Csak kutyában mutatták ki.
Page 23
Búvár reflex • Inger: az arc vízbe merítése (n. trigeminus) • KP: pressor kp. + n. vagus aktiváció • Válasz: vazokonstrikció, bradikardia, keringési redisztribúció (agy, szív, mellkas)
Page 24
BEZOLD-JARISH REFLEX C-rostok ingerlése a szívben (tüdőben) BEZOLD-JARISH: Légzőközpontok
Inger: Szövetkárosodás: Hisztamin Bradykinin
APNEA, majd hyperventilláció
Vagus afferens Depressor Pressor (C-rostok)
BRADYCARDIA VAZODILATÁCIÓ Vérnyomás csökknés
A szívet és a tüdőt védő reflexek. A szívben levő idegvégződések szelektív ingerlése nem gátolja a légzést. Szerepe: vérnyomás szabályozás infarktus utáni aktivációja szívmegálláshoz vezethet
A vérnyomásszabályozás gyors és lassú mechanizmusai • Másodperceken belül: presszor válaszok – Baroreceptor reflexek – KP. IR IR--i ischémiás reflexek – Perifériás chemoreceptor reflexek – Mellékvesevelő catecholamin secretió • Perceken, órákon belül: filtráció változás : intravazalis, intravazalis, extravazalis térfogat eltolódások – reninrenin-angiotenzin • Órák, napok alatt: vértérfogat helyreállítása (vesében filtráció és reabszorpció változások, folyadékfelvétel) – reninrenin-angiotenzinangiotenzin-aldoszteron – ADH
Page 25
A VÉRNYOMÁS INTEGRÁLT SZABÁLYOZÁSA Vese: Nyomásfüggő vízürítés
Vérnyomás-változás
Korrekciós képesség
Kp.i. ischemiás r.
10 Vasopresszin: Vízürítés
Baroreceptor r.
AngiotenzinAldosteron: Só-vízürítés
Kemoreceptor r.
5
1 1-30 sec Autoreguláció
1-30 min
1-16 óra
AngiotenzinVasopresszin: vazokonstrikció
1-16 nap
idő
Transzkapilláris folyadékmozgás
Page 26
A tartós szabályozás eszköze a térfogatreguláció.
