# Cirkulationsfysiologi I LPG002 ME Johansson HT2025.pdf **OCR Transcript** - Pages: 115 - OCR Engine: pymupdf - Quality Score: 1.00 --- ## Page 1 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Cirkulationsfysiologi LPG002 Block 5 maria.e.johansson@neuro.gu.se | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY --- ## Page 2 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY Homeostas - to remain the same Claude Bernard (1813-1878) "constancy of the internal milieu was the essential condition to a free life." Walter Cannon (1871-1945) HOMEOSTASIS: stable internal environment --- ## Page 3 Cirkulationens uppgift: Transport --- ## Page 4 Cirkulationens uppgift: transport • Syrgas till organ • CO2 och H+ från organ • Andra näringsämnen till organ Glukos, aminosyror, fettsyror etc. • Annat från organ Laktat etc. • Transport av avfallsämnen till njurarna • Transport av hormoner till organ • Värmereglering • Emotionell kommunikation rodnad --- ## Page 5 Sjukdomar i vilka cirkulationen har en central roll • Blodproppar Trombos, emboli • Hypertoni • Angina pectoris • Diabetes • Hjärtinsufficiens • Raynauds syndrom • Allergiska sjukdomar • Cancer • Demens --- ## Page 6 Blodflödets fördelning Anpassat till organens behov både i vila och under arbete ! --- ## Page 7 Skiss av kretsloppet Reservoar Reservoar Pump Pump Ledningsrör Ledningsrör Motstånd Motstånd Ledningsrör --- ## Page 8 Blodkretsloppet --- ## Page 9 Poiseuilles lag Flöde (Q) = ΔP · π · r 4 8 · L · η (eta) = viskositet L = längd r = radie --- ## Page 10 Ohms lag U = R · I spänning = motstånd · ström energi (tryck) = motstånd · flöde P = R · Q blodtryck = totalt perifert motstånd · hjärtminutvolym mean arterial pressure = total peripheral resistance · cardiac output MAP = TPR · CO --- ## Page 11 Flöde Rinner fort –> stor flödeshastighet Inte så mycket vatten –> måttligt flöde Porlar sakta –> låg flödeshastighet Mycket vatten –> stort flöde Q = P R --- ## Page 12 Tryckskillnaden driver flödet… 100 mmHg 60 mmHg 40 mmHg Flödet =20 ml/min Flödet = 0 Δ P = 0 Perfusionstryck! --- ## Page 13 Blood Pressure = Cardiac Output X Peripheral Resistance MAP = CO x TPR Preloa d Contractilit y Vascular tone EC V Venous capacitance Renal sodium/volume handling Endothelium/SM C derived factors Renin Angiotensin Aldosteron System Sympathetic activity Sodium/volume intake Parasympatheti c activity Stroke volume Heart Rate Local control mechanisms (metabolic control) Myogenic tone --- ## Page 14 Kretsloppsstyrningens tre nivåer Central styrning Adekvata svar på yttre stimuli Reflexkontroll (hjärnstam) Reglera perfusionstrycket Reglera kretsloppets fyllning Lokal kontroll Ombesörja adekvat organperfusion --- ## Page 15 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Kärlsystemets uppbyggnad --- ## Page 16 (No content) --- ## Page 17 Uppbyggnaden av de olika kärlsegmenten Endotel Fibrous (collagenous) tissues SMC Elastic tissues --- ## Page 18 Figure 9.26 Glatt muskel Glatt = ej tvärstrimmmig Oregelbunden organisation av sarkomerer Sarkomerer med varierande längd Ej Z-skivor, utan ”dense bodies” och ”dense patches” --- ## Page 19 Glatta muskelceller är kopplade Glatta muskelceller förbinds med gap junctions (”nexus”) Antalet gap junctions är olika i olika vävnader Bozlers indelning av glatt muskel: Finns det många gap junctions är cellerna elektriskt kopplade i ett funktionellt syncytium: ”single-unit-muskel” ”visceral muskel” Finns det få gap junctions arbetar cellerna individuellt: ”multi-unit-muskel” --- ## Page 20 Aktivering av glatt muskel MLC-phosphatase Defosforylering av myosinets lätta kedjor avslutar kontraktionen Ca2+ Kalciumstigning - CaM Bindning av kalcium till calmodulin MLCK inactive MLCK active Aktivering av myosin- kinas (”Myosin Light Chain Kinase”, MLCK) MLC20 MLC20-P Fosforylering av myosinets lätta kedjor Actin-myosin interaction Contraction Kontraktion --- ## Page 21 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY I glatt muskel behövs ATP - dels för aktivering av kontraktionen (fosforylering av myosinets lätta kedjor) - dels för själva kontraktionen (spjälkas vid myosinhuvudenas rörelse) Aktivering av glatt muskel --- ## Page 22 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY --- ## Page 23 Artär vs ven --- ## Page 24 Elastiska artärer Ledningsrör Konduktansfunktion Eftergivliga Kapacitansfunktion (till viss del) --- ## Page 25 Muskulära artärer •Ledningsrör Konduktansfunktion •Resistansfunktion (i små artärer) --- ## Page 26 Arterioler •Resistansfunktion (i större arterioler) •Reglering av flödet till kapillärer --- ## Page 27 Prekapillära sfinktrar •Reglerar antal öppna kapillärer •Ringa effekt på TPR (många parallella) --- ## Page 28 Kapillärer •Utbyte av gaser och näringämnen mellan blod och vävnad •Reglering av vätskevolymen i blodomloppet --- ## Page 29 Venoler •Utbytesfunktion (i omedelbart postkapillära venoler) •Resistansfunktion (i små venoler) •Kapacitansfunktion (i större venoler) --- ## Page 30 Större vener •Kapacitansfunktion •Ledningsrör Konduktansfunktion --- ## Page 31 De seriekopplade kärlsektionernas funktion -Stora artärer -Konduktanskärl -Windkesselfunktion -Prekapillära resistenskärl -Resistensfunktion -Blodflödesfördelning -Kapillärtrycksreglering -Blodtrycksreglering -Prekapillära sfinktrar -Reglerar tillgänglig kapilläryta, antal öppna kapillärer -Kapillärer -Utbytesfunktion (filtration, diffusion) -Postkapillära resistenskärl -Resistensfunktion (20% av totala motståndet) -Kapillärtrycksreglering -Postkapillära kapacitanskärl -Kapacitansfunktion -70% av blodvolymen --- ## Page 32 http://www.nostalgiefeuerwehr.ch --- ## Page 33 Windkesselprincipen The Windkessel principle visualised https://www.youtube.com/watch?v=Bx9Nu2PkPsE --- ## Page 34 Kretsloppets seriekopplade sektioner Circulation, Folkow and Neil, 1971. --- ## Page 35 Flödeshastighet Tvärsnittsyta Transmuraltryck Tryck, flödeshastighet och yta i kärlsektionerna --- ## Page 36 Artärfunktion --- ## Page 37 Eftergivlighet: compliance --- ## Page 38 Konsekvensen av aortas eftergivlighet --- ## Page 39 Aortas elasticitet påverkar hjärtarbetet --- ## Page 40 Medelartärtryck Medelartärtryck ≈ diastoliskt tryck + 1/3 · pulstrycket Pulstryck (PP) = SBP-DBP --- ## Page 41 Pulsvågen reflekteras i distala förgreningar Protogerou, Medicographia 104:254-261, 2001 --- ## Page 42 Tryckvågens förändring i de stora artärerna --- ## Page 43 Styrningen av resistanskärlen --- ## Page 44 Kontrollen av blodkärlens tonus Muskeltonus = bestående kontraktion Blodkärlens diameter regleras av kärlmuskeln Vaskulär glatt muskel --- ## Page 45 Lever (a.hepatica) Fettvävnad Skelettmuskel Blodflöde ( ml / min · 100 g ) 0 100 200 300 400 500 Hjärta CNS Mag-tarm-kanal Hud Spottkörtlar Njure viloflöde (l/min) 0.21 0.75 0.75 0.7 0.5 0.2 1.2 0.02 0.8 ≈ 5.1 max flöde (l/min) 1.2 2.1 18.0 5.5 3.0 3.5 1.4 0.25 3.0 ≈ 38 organvikt (kg) 0.3 1.5 30 2.0 1.7 2.1 0.3 0.05 10 ≈ 48 Blodflöde i olika organ --- ## Page 46 Kontroll av prekapillära resistanskärl • Myogen kontroll • Metabol (lokal-kemisk) kontroll • Nervös kontroll • Hormonell kontroll • Endotelial kontroll --- ## Page 47 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Blodkärlens myogena svar Efter en tryckstigning blir kärlet mindre ! --- ## Page 48 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Tryckstigning Ökad väggspänning Spänningsstyrda kalciumkanaler (VOC) ↑Ca2+ IC MLCK-aktivering MLC-fosforylering kontraktion - Membrandepolarisering VOC = voltage operated Ca2+-channel MLCK = myosin light chain kinase Det myogena svaret --- ## Page 49 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Blodflödets autoreglering --- ## Page 50 Autoreglering: Ett organs tendens att hålla blodflödet konstant oavsett ändringar i artärtryck --- ## Page 51 Autoreglering av blodflöde --- ## Page 52 Ämnesomsättningen i ett organ leder till bildning av substanser som påverkar kärlmuskelns tonus Ökad ämnesomsättning medför Ökat PCO2 Osmolaritet Adenosin Adeninnukleotider K+ Histamin Kininer Fosfater ↑metabolism vasodilatation ↓metabolism vasokonstriktion Metabolisk reglering av blodflöde Minska t PO2 pH --- ## Page 53 Erytrocyter känner PO2 och påverkar blodkärlen G i A C PK A NO 2 deoxyH b metH b NO O H- + + + AT P PO2 endotel glatt muskel 1. Nitritoxidasaktiviteten moduleras av deoxyhem, och är maximal när Hb är halvmättat. Detta leder till bildning av NO. 2. Reduktion av syremättnaden stimulerar frisättning av ATP. cGMP P2Y-receptor Y --- ## Page 54 EDHF PGI2 NO ET O2 - TxA2 PGH2 Kontraktion Proliferation - + Endotel Gl.musk. Mekanisk påverkan Endotelets påverkan på kärlfunktion NO – nitric oxide ET - endothelin EDHF – endothelial derived hyperpolarising factor O2 - - free radicals PGI2 – Prostaglandin I2 PGH2 – prostaglandin H2 TxA2 – thromboxane Media Intima Blod --- ## Page 55 NO produceras från arginin och påverkar cGMP i glatt muskel Endotel Gl.musk. arginin citrullin NO eNOS guanylatcyklas GTP cGMP kaliumkanaler kalciumpumpar MLCP --- ## Page 56 NO, PGI2 and/or EDRF (EDHF) dilates vessels and has anti- trophic and anti-platelet aggregating properties Endotelet utsöndrar vasodilatatorer med anti-arteriosklerotisk verkan NO, PGI2 and/or EDRF (EDHF) dilates vessels and has anti-trophic and anti-platelet aggregating properties --- ## Page 57 Perivascular nerves Anterior cerebral artery of a rabbit. Staining for cathecolamines makes sympathetic nerves flouresce (Falck et al 1982). Nerves are mainly found in the area between the media and adventitia. Longitudinal section Cross section Sympatiska nerver finns mellan adventitia och media --- ## Page 58 •Gles innervation av konduktanskärl •Mycket tät innervation av resistanskärl •Föga innervation av prekapillära sfinktrar •Tät innervation av vener (i särskilt de mindre venerna) Nerv-stimulering (fältstimulering med liten ström) Glatt-muskel-stimulering (fältstimulering med större ström) Konduktanskärl Resistansartär (Ø 150-300 mm) Sympatikus påverkar främst de mindre artärerna --- ## Page 59 Samma antal impulser ger större svar i artärerna om det grupperas än om det fördelas jämnt. Sympatikus fyrningsmönster spelar roll för effektorsvaret Det spelar mindre roll för venen, som har en långsammare kontraktion och reagerar mer på låga frekvenser. Jämn frekvens av fyrningsmönstret: Pulsativt fyrningsmönstret: --- ## Page 60 Noradrenalin är sympatikus viktigaste transmittor ATP är en snabb första transmittor 1. Det opåverkade neurogena svaret 2. Efter ATP-blockad (αβ-metylATP) Frekvens-respons-kurvor före och efter antingen: ATP-blockad (αβ-mATP) eller α1-adrenoceptorblockad (prazosin) Blockerar ATP Blockerar NA --- ## Page 61 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY NPY -> vasokonstriktion α1R-blockad Clarke J Circulation 1991 --- ## Page 62 Adrenalin Angiotensin II Vasopressin (ADH) b 2 a 1 AT 1 V 1 Adventiti a Media Intima Humoral styrning av kärltonus --- ## Page 63 Angiotensinogen Angiotensin I Angiotensin II Renin Angiotensin Converting Enzyme (ACE) Levern Njurens afferenta arterioler Endotelceller (lungan) Binjurebarken Aldosteron CNS Ökad sympatikus- aktivitet Törst Sympatiska nervändar Ökad NA-frisättning Njurtubuli Ökad Na-resorption Renin-Angiotensin-systemet Njuren efferenta arterioler GFR Tillväxt Hjärta Blodkärl --- ## Page 64 b2 a1 Agonist-potens (in-vitro-data) a1 Adrenalin ≈Noradrenalin b1 Adrenalin = Noradrenalin b2 Adrenalin >> Noradrenalin Sympatiska nerver Adventitia Media Intima Vaskulära adrenerga receptorer är ojämnt fördelade i kärlväggen a1 a1 --- ## Page 65 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY Svaret på en agonist bestäms i hög grad av det relativa antalet receptorer av de olika typerna --- ## Page 66 Kontrollen av blodkärlens tonus vila basal myogen tonus dilatation konstriktion = hämning av myogen tonus = facilitering av myogen tonus •lokalt •reducerat tryck •ökat flöde •metaboliter (O2,CO2,pH, adenosin, laktat) •lokala vasodilatatorer (t.ex. PG, NO) •centralt •hormoner (t.ex. adrenalin) •vasodilaterande nerver (t.ex parasympatiska: acetylkolin, VIP) •lokalt •ökat tryck •reducerat flöde •färre metaboliter •lokala vasokonstriktorer (t.ex. endotelin, tromboxan) •centralt •hormoner (t.ex. noradrenalin, angiotensin, vasopressin) •vasokonstriktoriska nerver (sympatiska: NA, ATP,NPY) --- ## Page 67 Kontroll av de olika kärlsektionerna • Stora artärer - viss sympatikuskontroll (1-20 mm) - humoral kontroll (> 20 mm) ? • Prekapillära resistanskärl - sympatikuskontroll - myogen kontroll - metabolisk kontroll • Prekapillära sfinktrar - myogen kontroll - metabolisk kontroll • Kapillärer - ingen (lokala hormoner ?) • Postkapillära resistanskärl - sympatikuskontroll - metabolisk kontroll ? • Postkapilllära kapacitanskärl -sympatikuskontroll - passiv konsekvens av tryckändringar (följer prekapillär resistans!) --- ## Page 68 Kapillärfunktion --- ## Page 69 Prekapillära sfinktrar bestämmer tillgänglig kapilläryta Styrs främst av metaboliska faktorer, t.ex. pH, CO2, O2, K+, adenosin, fosfat, laktat, osmolaritet Bestämmer antalet öppna kapillärer. Stort antal parallellkopplade, därför ringa betydelse för perifert motstånd! Ej anatomisk sfinktermuskel! --- ## Page 70 Flödeshastighet Tvärsnittsyta Transmuraltryck Tryck, flödeshastighet och yta i kärlsektionerna --- ## Page 71 Kontinuerlig kapillär Noga kontrollerat utbyte mellan blod och vävnad t.ex. skelettmuskel, hud CNS ! Fenestrerad kapillär När behovet för transport mellan blod och vävnad är större. t.ex. tunntarm, endokrina körtlar, njure Diskontinuerlig kapillär (sinusoid) När behover av transport mellan blod och vävnad är mycket stort t.ex. lever, benmärg, mjälte, lymfvävnad Olika kapillärer för olika behov --- ## Page 72 Kapillärt utbyte • Transport av vätska mellan kapillär och interstitium • Transport av upplösta ämnen mellan kapillär och interstitium – fettlösliga substanser (gaser: O2, CO2) – små vattenlösliga substanser – stora vattenlösliga substanser --- ## Page 73 Starling jämnvikten i kapillärerna (Ernest Henry Starling, England, 1866-1927) Pc Pif pc pif Hydrostatic pressures (P) Colloid osmotic pressures (p) Lymph flow, 2-4 liters/day Pc 10-25 mmHg Pif -5 - +5 mmHg pc < 25 mmHg pif 1-5 mmHg Net filtration pressure = (Pc-Pif) – (pc-pif) Total filtration: 20 liters/day (excl. kidney 180 l/day) (total capillary blood flow: 9.000 l/day) --- ## Page 74 Ett i vatten upplöst ämne som inte kan passera en membran som kan släppa igenom vatten utövar ett “sug” och drar till sig vatten. Den kraft som vattnet sugs in med kan motverkas av ett hydrostatiskt tryck. Detta kalls det osmotiska trycket. Osmos --- ## Page 75 Osmotiskt tryck • Kristalloidosmotiskt tryck Utövas av små molekyler (över en membran med mycket små hål) t.ex. av joner (Na+, K+, Cl-) eller andra små molekyler (glukos) I plasma är osmolariteten ca 290 mOsm/l, osmotiskt tryck > 5000 mmHg • Kolloidosmotiskt tryck Utövas av kolloider: partiklar med en storlek mellan 1 nm och 1 µm (>30 kDa) Viktigt där membraner har stora hål som kortsluter effekten av kristalloider (t.ex. kapillärer) I plasma är kolloidosmolariteten ca 1 mOsm/l, osmotiskt tryck ca 25 mmHg kolloiʹd (nylatin colloiʹdes, av grekiska koʹlla ’lim’ och eidos [eiʹ-] ’utseende’, ’beskaffenhet’), ämne som är mycket finfördelat (dispergerat) i ett annat medium. … De kolloidala partiklarna, dvs. den finfördelade fasen, har storleken 1 nm till 1 μm. … Utmärkande för en kolloid där dispersionsmediet är en vätska eller gas är att partiklarna på grund av den brownska rörelsen inte sedimenterar alls eller sedimenterar mycket långsamt. Ur Nationalencyklopedin (http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/kolloid) --- ## Page 76 Starling-jämvikten i kapillärerna Osmotiska trycket Hydrostatiska trycket – vätsketrycket i kapillärerna Osmotiska trycket – utgörs av koncentrationsskillnader av alla molekyler som inte kan passera över kapillären --- ## Page 77 P = hydrostatiskt tryck π = (colloid) osmotiskt tryck --- ## Page 78 Kapillärt utbyte Transport av vätska mellan kapillär och interstitium beror på • vattenpermeabilitet • tillgänglig kapilläryta • hydrostatisk tryckskillnad • osmotisk tryckskillnad • de osmotiskt aktiva ämnenas inverkan / reflektionskoefficient --- ## Page 79 Storleksförhållandet mellan det upplösta ämnet och porerna bestämmer lättheten med vilket ämnet filtreras genom porerna och ämnets osmotiska aktivitet. Uttrycks med reflektionskoefficienten σ Reflektionskoefficient Effektivt osmotiskt tryck: --- ## Page 80 Kapillärt utbyte Transport av vätska mellan kapillär och interstitium beror på vattenpermeabilitet (Kh) tillgänglig kapilläryta (A) hydrostatisk tryckskillnad (ΔP ) osmotisk tryckskillnad (Δπ) de osmotiskt aktiva ämnenas reflektionskoefficient (σD) Filtrerad volym/sek, Jv = Kh · A · (ΔP - σD· Δπ) --- ## Page 81 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY mått på vattentransportkapacitet i en vävnad Muskel 0.005 ml/(min · mmHg · 100g) Tarm 0.5 Njure 1.0 CFC= Kh x A Kapillära filtrationskoefficienten ( CFC ) --- ## Page 82 Kapillärt utbyte • Transport av vätska mellan kapillär och interstitium • Transport av upplösta ämnen mellan kapillär och interstitium – fettlösliga substanser (gaser: O2, CO2) – små vattenlösliga substanser – stora vattenlösliga substanser --- ## Page 83 Transport av upplösta ämnen över kapillärväggen • diffusion – diffusionskoefficient – tillgänglig kapilläryta – koncentrationsskillnad • filtration – reflektionskoefficient – medelkoncentration i vätskan (plasma) – vattenflödet genom porerna JS = P · A · Δc + Jv · ( 1 – σ ) · cP diffusion filtration små molekyler diffunderar stora molekyler filtreras --- ## Page 84 Transport av fettlösliga substanser över kapillärväggen • diffusion – diffusionskoefficient – tillgänglig kapilläryta – koncentrationsskillnad Den tillgängliga diffusionsytan för fettlösliga substanser är väldigt mycket större än den för vattenlösliga (som endast kan passera via porerna) --- ## Page 85 Gaser passerar membraner delvis via transportmolekyler • Gaser kan passera biologiska membraner. Hittills har man ansett att detta är en passage som sker direkt genom att gaserna löses i membranen. • Nyare försök visar dock att genomsläppligheten är olika i olika membraner, och i hög grad kan förklaras med att gaser kan passera genom öppningar i vissa transportmolekyler, t.ex. aquaporiner eller urea-transportören. Aquaporiners genomsläpplighet för gaserna CO2 och NH3: AQP0 CO2 >> NH3 AQP1 CO2 > NH3 AQP2 impermeabel AQP3 CO2 << NH3 AQP4 impermeabel eller CO2 >> NH3 AQP5 CO2 >> NH3 AQP6 CO2 >> NH3 AQP7 CO2 << NH3 AQP8 CO2 << NH3 AQP9 CO2 < NH3 --- ## Page 86 Kapillärtrycket bestäms av förhållandet mellan pre- och post-kapillär resistans Artärtryck (PA) Prekapillärt motstånd (RPre) Kapillärtryck (PC) Postkapillärt motstånd (RPost) Ventryck (PV) PC = (PA - PV) · + PV RPost RPre + RPost --- ## Page 87 100 50 0 Large artery Resistance artery Capillary Vasoconstriction Large artery Resistance artery Capillary Pressure (mmHg) Kärltonus påverkar tryckprofilen Vasokonstriktion --- ## Page 88 Vila Vasokonstriktion Vasodilatation Kärltonus påverkar tryckprofilen --- ## Page 89 A. Normal B. Prekapillär vasodilatation t.ex. fysiskt arbete C. Prekapillär vasokonstriktion t.ex. sympatikusaktivering D. Minskad plasmaosmolaritet t.ex. leversvikt, njursvikt (någon form av proteinbrist) Ödem 1. Ökat kapillärtryck (Pc ) 2. Minskat osmotiskt tryck (pc ) 3. Ökad permeabilitet (inflammation) 4. Lymfobstruktion 5. Vätskeretention A B D C Starling-jämvikten i kapillärerna --- ## Page 90 A. Normal B. Prekapillär vasodilatation t.ex. fysiskt arbete C. Prekapillär vasokonstriktion t.ex. sympatikusaktivering D. Minskad plasmaosmolaritet t.ex. leversvikt, njursvikt (någon form av proteinbrist) Ödem 1. Ökat kapillärtryck (Pc ) 2. Minskat osmotiskt tryck (pc ) 3. Ökad permeabilitet (inflammation) 4. Lymfobstruktion 5. Vätskeretention A B D C Starling-jämvikten i kapillärerna Autotransfusion --- ## Page 91 Venfunktion --- ## Page 92 Venklaffar fins i armar, ben Enkelriktar blodflödet Leder blod från ytliga till djupare vener via klafförsedda perforanter Venklaffar --- ## Page 93 68 cm = 50 mmHg (1,36 cm H2O = 1 mmHg) 100+50 100+50 Muskelpumpen – ett perifert hjärta --- ## Page 94 Muskelpumpen: Ventrycket i foten faller vid fotrörelser --- ## Page 95 Muskelpumpen: Blodflödet i benen under arbete är högre i stående än i liggande --- ## Page 96 Kontroll av de olika kärlsektionerna • Stora artärer – viss sympatikuskontroll (1-20 mm) – humoral kontroll (> 20 mm) ? • Prekapillära resistanskärl – sympatikuskontroll – myogen kontroll – metabolisk kontroll • Prekapillära sfinktrar – myogen kontroll – metabolisk kontroll • Kapillärer – ingen (lokala hormoner ?) • Postkapillära resistanskärl – sympatikuskontroll – metabolisk kontroll ? • Postkapilllära kapacitanskärl – sympatikuskontroll – passiv konsekvens av tryckändringar (följer prekapillär resistans!) --- ## Page 97 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Speciella kärlbäddar • Hud • Skelettmuskel • Hjärta • Hjärna --- ## Page 98 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Arteriovenösa anastomoser - i händer fötter, ansikte - saknar basal tonus stark sympatikuskontroll - regleras från termoregulatoriskt centrum i hypotalamus Hudens blodkärl --- ## Page 99 Termoregulatoriskt centrum I hypotalamus känner temperaturen styr sympatikus till hudkärl I allmänhet AV-anastomoser Temperaturreglering Feber ändrar termostatens inställning (”setpoint”) (leukotriener, PGE2 ?) --- ## Page 100 Triple response En lokal inflammatorisk reaktion i huden (ursprungligen reaktionen på histamin) Red reaction lokal rodnad ökad blodfyllnad pga vasodilatation Flare diffus omgivande rodnad ”axonreflex” – frisättning av SP mm – vasodilatation Wheal lokal svullnad (bula) ödem pga vasodilatation --- ## Page 101 Axonreflex ej äkta reflex – ingen omkoppling kollateral gren afferent bana till spinal- ganglion och ryggmärg substans P etc. Hudblodkärl Hudreceptorer (fria nervändar) --- ## Page 102 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Kärlbädden i CNS Låg resistans Inga prekapillära sfinktrar Utmärkt autoreglering Föga svar på sympatikusstimulering Stark metabolisk kontroll PCO2, pH Mycket täta kapillärer ”blod-hjärn-barriär” --- ## Page 103 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Autoreglering av cerebralt blodflöde --- ## Page 104 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Blod-hjärn-barriären har hål Kapillärerna har högre permeabilitet i ”de cirkumventrikulära organen”: - subforniska organet (SFO) - organum vasculosum laminæ terminalis (OVLT) - eminentia mediana - area postrema --- ## Page 105 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Utgör 40-50 % av kroppsvikten I vila: 5,5 l/min 20 % av minutvolymen 20 % av syreförbrukningen Skelettmuskelns kärlbädd I arbete: 15-20 l/min 75 % av minutvolymen 75 % av syreförbrukningen --- ## Page 106 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Två muskeltyper med olika vaskularisering Fasisk muskel (”fast twitch fibres”, typ -2-fibrer, vit muskulatur) 80% av muskelmassan Kapilläryta: 0.7 m2/100 g Viloblodflöde: 3-5 ml/min/100 g Maximalt blodflöde: 60-70 ml/min/100 g Tonisk muskel (”slow twitch fibres”, typ -1-fibrer, röd muskulatur) 20% av muskelmassan Kapilläryta: 1.4 - 2.1 m2/100 g Viloblodflöde: 30 ml/min/100 g Maximalt blodflöde: 100- 150 ml/min/100 g --- ## Page 107 Funktionell hyperemi Stimulering av N.tibialis post. ökar blodflödet i tassen mätt med laser-doppler-teknik Seiyama et al., Dynamic Med. 2:6, 2003 --- ## Page 108 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Funktionell hyperemi 1. Lokal frisättning av vasodilaterande ämnen (lokala metaboliter såsom K+, fosfat, hyperosmolalitet, lokal hypoxi, sänkt pH och ökat CO2. 2. Ytterligare vasodilatation orsakas av så kallad ”funktionell sympatikolys”, eventuellt en inhibitorisk effekt av höga kaliumnivåer på frisättning av NA i synapsen. 3. Adrenalin stimulerar b2- receptorer. 4. Troligen ett centralt differentierat sympatikusutflöde. Mekanismer bakom ökningen av muskelblodflöde under arbete Hög sympatikus- aktivitet Lokala metaboliter Hypoxi Hyperkapni Lågt pH K + Adrenalin b2 Remensnyder JP, Mitchell JH, and Sarnoff SJ. Functional sympatholysis during muscular activity. Circ Res 11: 370–380, 1962 --- ## Page 109 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Vila Arbete l/min ml/min/100g l/min ml/min/100g 0.75 55 0.9 60 0.25 80 1.1 375 2.3 60 1 25 1.2 400 0.75 250 1.0 3 21 55 0.2 10 0.8 3 0.4 1.5 Ökad sympatikusaktivitet och funktionell sympatikolys påverkar fördelningen av blodflödet under fysiskt arbete --- ## Page 110 Reaktiv hyperemi När en ischemiperiod avslutas får man en period med ökat flöde Medan metaboliter tvättas ut- http://www.cvphysiology.com/Blood Flow/BF006.htm --- ## Page 111 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Capillary surface area Skeletal 0.7 m2/100 g Heart 5-7 m2/100 g Fiberdiamter 50 m 20 m Capillary/fiber 1 1 Capillaries/mm2 400 2500 Hjärtmuskelflöde Skelettmuskelflöde (ml/min/100 g) (ml/min/100 g) Vila 70 3-5 Maximal vasodilatation 300 – 400 60-70 Flödesreserv (max/vila) 4-6 ggr 15-20 ggr Hjärtats kärlbädd Högt ”viloblodflöde” Begränsad möjlighet att öka flödet Hög kapillärtäthet --- ## Page 112 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Perfunderas i diastole ! (70-80 %) Koronarkretsloppet --- ## Page 113 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Koronarkretsloppet Proximalt flödeshinder utgör ett allvarligt problem för perfusionen --- ## Page 114 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY Kranskärlens reglering Flödet bestäms fr.a. av: Metaboliter adenosin NO prostaglandiner KATP-kanaler Mekaniska faktorer särskilt på insidan hjärtat Autoreglering måttlig Endotel Nerver föga α–adrenerg effekt på kärl --- ## Page 115 UNIVERSITY OF GOTHENBURG | SAHLGRENSKA ACADEMY | INST. OF NEUROSCIENCE AND PHYSIOLOGY | DEPT OF PHYSIOLOGY ---