Oběhová soustava Cévy a krev
Krevní oběh • 2 sériově uspořádané pumpy – 2 sériově seřazené oběhy – Systémový oběh – LK – Plicní oběh – PK – Sériově zapojené jednotky: tepny, kapiláry žíly
• Systémový oběh – řada paralelně zapojených okruhů – řada regulačních mechanismů – distribuce krve
• Plicní oběh - konstantně fungující, výměna dýchacích plynů v plicích
Krevní cévy • Rourovité útvary s různě velkým lumen a tomu odpovídající tloušťka stěny – Tepny – arteriae – Žíly – venae – Vlásečnice, kapiláry – vasa capillaria – Mízní cévy – vasa lymphatica
Cévní stěna • Ve stěně všech cév (x kapiláry) – elastická a kolagenní vlákna, hladká svalovina • 3 vrstvy – Intima – vnitřní – vrstva endotelových buněk, elastická vlákna – pružná membrána – reakce na změny tlaku; nejvíce namáhaná místa – ztluštění, degenerativní změy, arterioskleróza – Kapiláry retikulinová vlákna + glykoproteiny
Cévní stěna • Media – střední – spirálovitě uspořádané svalové buňky, elastická a kolagenní vlákna zpevňují stěnu • Adventicie – vnější – spojuje cévu s okolím – Řídké vazivo + elastické a kolagenní sítě – Nervová vlákna (vegetativní n.s.) – U velkých tepen – malé cévy, výživa
Arterie • Pevná a pružná stěna • Tlak krve – klesá od srdce do periferie – Aorta – 150 mm Hg – A. radialis – 90 mm Hg
• Při poranění krev stříká • Větší tepny většinou v hloubce • Blíže k povrchu – tepenný puls – Stavění krvácení
Arterie • Elastický typ –převaha elastických vláken, odolává nárazům KT, pružný stah – přenos pulsní vlny do periferie • Muskulární typ – elastická vlákna + hojně hladké svaloviny – Snadno mění velikost svého lumen, podle potřeby svalů
• Lumen tepen - do periferie se zmenšuje
Arterioly • lumen měří méně než 0,5 mm v průměru • na jedné straně přecházejí v arterie svalového typu, na druhé straně v prekapiláry – málo svalových buněk • intima ještě tvořena endotelem, který nasedá na tenkou vrstvu subendotelového vaziva - postupně přechází na bazální laminu
Kapiláry • • • •
tenké cévy spoje mezi tepnami a žílami délka 0,5 mm, průměr 5-15 μm, erytrocyt plocha až 6 300 m2, v kůži asi 40 kapilár na mm2 jediná vrstva endotelových buněk + bazální lamina, někde 50-100 nm okénka • rychlost krevního proudu se zpomaluje (0,5 mm/s) • prostupují kyslík a živiny z krve a voda, neprostupují bílkoviny, červené krvinky, trombocyty • z tkání do krve CO2 a zplodiny metabolismu
Kapiláry • hustota kapilár v orgánech závisí na činnosti orgánů a intenzitě látkové přeměny – myokard – ve svalech v klidu většina kapilár zavřená, při tělesné práci se otevírá – kapiláry chybí v pokožce, v pokožkových útvarech, v rohovce a ve chrupavkách
• vlásečnice v kůži pomáhají regulovat tělesnou teplotu
Venuly • navazují na kapiláry • podobná stavba • do mezibuněčných prostor leukocyty (diapedéza)
Žíly • • • •
Slabší stěna než arterie Krev pod malým tlakem 5-20 mm Hg Z rány vytéká Žilní chlopně, hlavně u končetinových žil • Tok krve v žilách – Tlak tepenné krve – Nasávací účinek srdeční diastoly – Tlak pulsní vlny z paralelně běžících tepen
Žíly • • • •
Povrchové – v podkožním vazivu Hluboké – provázejí tepny, často 2 Komunikace povrchových a hlubokých žil Adventicie žil často spojená s adv. provázející tepny – společný vazivový obal + nervy – společný cévně nervní svazek • Stěna žil nad chlopněmi rozšířená – varixy (křečové žíly)
Mízní cévy • Samostatná soustava • Vysokomolekulární látky a tekutina z tkáňového moku do krevních žil • Slepě začínající mízní kapiláry – mízní kolektory (cévy) – mízní kmeny – do žilního řečiště • 2 hlavní kmeny – levý, pravý • Mízní uzliny • V kolektorech chlopně • Pružná stěna, snadné rozšíření - lymfedém
Funkční rozdělení cév • Pružník – elastický typ, rychlý transport krve; přeměna nárazového přítoku v systole na kontinuální proudění • Rezistenční cévy – regulují přítok krve k orgánům a tkáním – Malé tepny – prekapilární – Venuly – postkapiláry; poměr mezi napětím pre- a postkapilár - kapilární hydrostatický tlak – filtrace, resorpce
Funkční rozdělení cév • Prekapilární sfinktery – konečné úseky prekapilár, počet otevřených kapilár – velikost kapilární ploch • Kapiláry – styčná plocha mezi krví a tkání, přesun látek, nemají schopnost kontrakce • Arteriovenózní zkratky – jen v některých tkáních, rychlý převod z tepenného do žilního řečiště (obejití kapilár) – průtok tkání se zrychluje • Kapacitní cévy – žíly, výrazná roztažnost – Rezervoár – měnící se distribuce v orgánech – Zabezpečují žilní návrat
Rozložení krve v krevním oběhu • Dospělý muž 5,4 l krve (77 ml/kg hmotnosti) • Dospělá žena 4,5 l krve (65 ml/kg hmotnosti) • 84% systémový oběh • 9% plicní oběh • 7% srdce
Proudění krve • Za fyziologických podmínek laminární • Krev z LK do aorty – velká rychlost – 100 cm/s – turbulentní • Velké tepny – funkce pružníku – změna na lineární proudění 20 cm/s • Klid – od okysličení do tkání – 10 s • Max. zátěž – 2-3 s
Mikrocirkulace • Výměna látek a plynů na úrovni kapilár – nejdůležitější část • Regulace perfuze kapilár arteriolami a venulami • Úsek oběhu od arteriol k venulám – funkční celek - mikrocirkulace
Mikrocirkulace • Kontakt krve s velkou plochou řečitě po dlouhou dobu • Velikost kapilární plochy – rozměr a počet kapilár – 40 miliard kapilár -1000 m2 • Průtok krve kapilárou trvá cca 1s • Krev neprotéká nikdy současně všemi kapilárami –25-35% • Rozložení kapilár se výrazně mění tkáň od tkáně (až 10x) – Myokard, mozek, játra, ledviny x svaly
Žilní návrat • Svalová pumpa – stlačování žil kosterními svaly • Dýchání – výdech – klesá nitrohrudní tlak • Sací síla srdce • Žilní pumpa – spirálovitě uspořádaná svalová vlákna • Uspořádání cévního svazku - končetiny
Regulační mechanismy • Rychlé – hlavně mechanismy nervové – Baroreceptorové reflexy – monitorují krevní tlak a velkých tepnách – Sympatikus – zvyšuje srdeční činnost – Parasympatikus – snižuje srdeční činnost – Předsíňové receptory – Hormony dřeně nadledvinek • Adrenalin – snížení celkového perifernímu odporu, průtok stoupá v kosterních svalech • Noradrenalin – zvýšení celkového periferního odporu
Regulační mechanismy • Řízení krevního tlaku ledvinami – při nízkém průtoku – renin – angiotenzin – vazokonstrikční účinky • Pomalé – dlouhodobé – působí prostřednictvím řízení celkového objemu krve = mechanizmy regulace vodního hospodářství
Cévní náhrady • Biologické cévní náhrady • rekonstrukce s očekávaným nízkým průtokem nebo při zvýšeném nebezpečí infekce. Použití je omezeno dosažitelností, rozměry – délkou a průsvitem a jejich biologickou kvalitou. “Lepší dobrá protéza než špatná žíla”. • Tepenné či žilní alotransplantáty jsou nejvhodnější náhradou cévní protézy odstraněné pro infekci. V souvislosti s multiorgánovými odběry pro transplantaci jsou lépe dosažitelné.
Umělé cévní náhrady • Cévní protézy pletené • Jsou tvořeny většinou z polyesteru impregnovány kolagenem, želatinou či albuminem. Přestože z biologického hlediska je nejvhodnější kolagen, z hlediska praktické využitelnosti nejsou rozdíly nijak podstatné. Je opakovaně prokázáno, že v lidském organismu se všechny typy těchto cévních náhrad hojí v zásadě podobným způsobem – fibrózní organizací, jejíž charakter závisí zejména na porozitě a kvalitě vláken textilní kostry.
Umělé cévní náhrady • Cévní protézy tkané • Dnes téměř nepoužívané • Jejich hlavní proklamovaná výhoda – nulová implantační porozita – je dnes plně nahrazena kvalitními impregnovanými protézami pletenými • I po letech jsou na vnitřní straně kryty jen ostrůvky fibrinu
Umělé cévní náhrady • Cévní protézy lité • z polytetrafluorethylenu • mají zcela odlišný charakter než protézy textilní. Mikroporézní stěna neumožňuje žádnou výraznou organizaci. Z hlediska průchodnosti tepny po provedené rekonstrukci to však nemá zásadní význam.
Umělé cévní náhrady • v současnosti používané materiály splňují biologické podmínky inertnosti a jejich fyzikální vlastnosti jsou z hlediska rozsahu životní perspektivy jedince prakticky neměnné. • vstupní fyzikální parametry - textilní protézy z polyesteru vysoce převyšují i extrémní fyziologické nároky tepenného systému
Krev • Suspenze buněčných elementů – červené, bílé krvinky, destičky v krevní plazmě • Plazma – vodný roztok bílkovin, elektrolytů a malých org. molekul • Stálé složení • 70% se vymění s intersticiární tekutinou za 1 min • pH 7,4
Krevní plazma • Anorganické látky – ionty Na, K, Ca, Mg, Cl, HCO3, P, F, J, Cu • Bílkoviny 60-80 g/l – Albuminy, globuliny )fibrinogen – Bílkoviny se speciálními funkcemi – globuliny – Tvořeny většinou v játrech
Funkce krevní plazmy • • • • • • •
Udržování objemu plazmy Udržování pH Nutriční význam Suspenzní stabilita krve Proteolytické systémy Plazmatické inhibitory proteáz Obrana organizmu proti infekci
Erytrocyty • Nemá jádro ani další organely • Diskovitý tvar, 7-8 m • 4 – 5,5 x 1012 b/l • Skoro 40% hemoglobin • Značně pružné a deformovatelné • 110 – 120 dní • zánik ve slezině, játrech, kostní dřeni, pohlcovány fagocytujícími buňkami
Erytrocyty • Tkáňová hypoxie – produkce erytropoetinu • Sedimentační rychlost – suspenzní stabilita krve – Penízkovatění – tvorba agregátů – Zvýšená tvorba agregátů – při různých onemocněních
Hemoglobin • Reverzibilně váže kyslík • 4 bílkovinové podjednotky (globin) + hem • Protoporfyrin, centrální atom Fe2+ • 1 molekula – vazba 4 mol. O2, interakce hem-hem • Karboxyhemoglobin , 200x pomaleji • Methemoglobin (reduktázy)
Trombocyty • Zásadní úloha v ochraně před ztrátou krve • Nejmenší formované elementy krve, 2-4 m • Z megakaryocytů • 150-300 x 109 /l, 2/3 v cirkulaci, 1/3 ve slezině; adrenalin – rychlá mobilizace • 9-12 dní
Srážení krve • Reakce cév v místě poranění – vazokonstrikce • Činnost krevních destiček – nahromadění + uvolňování látek – Kolagen, von Willebrandův faktor
• Srážení krve – fibrinogen …..fibrin • Řízení hemokoagulace – Neporušený cévní endotel
Krevní skupiny • Antigenní systémy na membráně erytrocytů • Antigeny aglutinogeny A, B polysacharidy • 4 krevní skupiny A, B, AB, 0 • Přirozené protilátky aglutininy anti-A a anti-B; imunoglobuliny IgM • Antigenní systém Rh – komplexní trojice antigenů - polypeptidy • + antigen D – Rh+ • Protilátky vznikají jen při imunizaci, IgG
Leukocyty • • • • •
Neutrofilní granulocyty eozinofilní granulocyty bazofilní granulocyty lymfocyty monocyty
