Johan Dahlin
9d186a13b2
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 5m15s
639 lines
9.6 KiB
Markdown
639 lines
9.6 KiB
Markdown
# Hjärtfysiologi.pdf
|
||
|
||
**OCR Transcript**
|
||
|
||
- Pages: 36
|
||
- OCR Engine: pymupdf
|
||
- Quality Score: 1.00
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 1
|
||
|
||
Föreläsning (LPG002)
|
||
Anders.Arner@med.lu.se
|
||
•Institutionen för neurovetenskap och fysiologi,
|
||
•Sektionen för fysiologi
|
||
Hjärtfysiologi
|
||
William Harvey (1578 – 1657)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 2
|
||
|
||
Översikt – blodcirkulationen
|
||
Perifer och
|
||
Central cirkulation
|
||
System (högtryck)- och
|
||
Lungkretslopp (lågtryck)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 3
|
||
|
||
Hjärtat i bröstkorgen
|
||
Pericardium med
|
||
Parietala och viscerala blad
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 4
|
||
|
||
Hjärtats hålrum och blodflöde
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 5
|
||
|
||
Hjärtmuskelcell
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 6
|
||
|
||
• Myosin
|
||
– 2 heavy chains ~ 200kDa
|
||
– 4 light chains ~20 kDa
|
||
• Hjärtisoformer
|
||
– Myosin, Troponin T,
|
||
Troponin I …
|
||
Det kontraktila systemet
|
||
Sarkomer
|
||
Troponin: C, I, T)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 7
|
||
|
||
II
|
||
Olika gener för myosinets tunga kedja
|
||
Bashyam et al., J Hum Genet.
|
||
2003;48:55-64.
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 8
|
||
|
||
Excitation-kontraktionskoppling
|
||
Ca2+ inflöde och frisättning
|
||
(Ca2+-inducerad Ca2+ frisättning)
|
||
Ca2+ elimination
|
||
T-Tubuli, Diader,
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 9
|
||
|
||
Excitation-kontraktionskoppling
|
||
effekter av sympatikusstimulering
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 10
|
||
|
||
Excitationens spridning över hjärtat
|
||
•
|
||
Spontan impulsbildning
|
||
– (pacemaker)
|
||
•
|
||
Fortledning
|
||
– (cellförbindelser,
|
||
retledningssystem)
|
||
•
|
||
Fördröjning
|
||
– (AVknuta)
|
||
•
|
||
Enkelriktning
|
||
– (refraktärperiod)
|
||
•
|
||
Excitation-
|
||
kontraktionskoppling
|
||
Propagationshastigheter
|
||
•
|
||
Förmak: 0.3-1 m/s
|
||
•
|
||
SA, AV-knuta: 0.05 m/s
|
||
•
|
||
Retledningssystem: 1-4 m/s
|
||
•
|
||
Kammarmuskulatur: 0.3-0.4 m/s
|
||
Kronotropi = Frekvensegenskaper
|
||
Batmotropi = Retbarhet (excitabilitet, tröskelvärde)
|
||
Dromotropi = Ledningsförmåga (fortledningshastighet)
|
||
Inotropi = Kontraktionskraft
|
||
Lucitropi = Relaxationshastighet
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 11
|
||
|
||
Aktionspotentialer-EKG
|
||
Sunao Tawara, (1873-1952)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 12
|
||
|
||
Aktionspotential i olika delar av hjärtat
|
||
0: Snabb depolarisation
|
||
1: Tidig repolarisering
|
||
2: Platåfas
|
||
3: Repolarisering
|
||
4: Pacemakerpotential,
|
||
|
||
diastolisk depolarisering
|
||
Sinusknuta
|
||
Kammare
|
||
Förmak
|
||
mV
|
||
Duration
|
||
~150 ms i sinusknuta, förmak
|
||
~250 ms i kammare
|
||
Vilomembranpotential
|
||
~ 65 mV sinusknuta
|
||
~ 90 mV kammare
|
||
Aktionspotential
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 13
|
||
|
||
Membran- och Aktionspotential
|
||
•
|
||
Jämviktspotential (equilibrium
|
||
potential)
|
||
•
|
||
Nernst ekvation
|
||
•
|
||
Ex = - (RT/zF) ln(Ci/Co)
|
||
•
|
||
EK+
|
||
=
|
||
-88 mV
|
||
•
|
||
ENa + =
|
||
+72 mV
|
||
•
|
||
ECa2+ =
|
||
+123 mV
|
||
•
|
||
ECl-
|
||
=
|
||
-32 mV
|
||
•
|
||
Konduktans G, Permeabilitet P
|
||
•
|
||
Ström i (in i cellen anges som
|
||
negativa värden)
|
||
•
|
||
Membranpotential (Goldman)
|
||
•
|
||
Em=
|
||
•
|
||
EK*GK/Gm + ENa*GNa/Gm…
|
||
Na, Ca Exchange, NCX
|
||
Na, K-ATPas
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 14
|
||
|
||
Membranpotential och
|
||
permeabilitet för Na+, Ca2+ och K+
|
||
Kammare
|
||
Snabba Na-kanaler, öppnar och stänger snabbt
|
||
-> snabb depolarisering (fas 0)
|
||
L-typ Ca-kanal, öppnar långsamt-> platåfasen (fas 2)
|
||
Transient outward K-ström
|
||
-> tidig repolarisering (fas 1)
|
||
Delayed rectifier K-kanaler –> repolarisering (fas 3)
|
||
Inward rectifier K-kanal -> vilopotential (fas 4)
|
||
Repolarisering, hyperpolarisering
|
||
Depolarisering
|
||
Strömmar, negativt=in i cellen
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 15
|
||
|
||
Membranpotential och permeabilitet för Na+,
|
||
Ca2+ och K+
|
||
Sinusknuta
|
||
Inga aktiva snabba Na-kanaler,
|
||
eller Inward rectifier K-kanaler
|
||
L-Typ Ca-kanal (iCa) ger aktionspotential
|
||
Delayed rectifier K-kanaler
|
||
(ik) inaktiveras under diastole
|
||
”Funny current” = if
|
||
aktiveras av hyperpolarisering
|
||
Diastolisk
|
||
depolarisering
|
||
T-Typ Ca-kanal aktiveras precis
|
||
Innan aktionspotential
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 16
|
||
|
||
Ur målbeskrivning
|
||
•
|
||
hjärtmuskelcellens egenskaper och funktionssätt inklusive dess elektrofysiologi
|
||
•
|
||
aktionspotentialens utbredning över hjärtat och dess koppling till EKG
|
||
•
|
||
hjärtats innervation och receptorstationer och hur dessa reglerar hjärtats
|
||
arbete
|
||
•
|
||
hjärtcykelns olika faser och deras samband med det arteriella och venösa
|
||
blodtrycket,
|
||
•
|
||
EKG och hjärtljud
|
||
•
|
||
hjärtats arbete som pump och hur detta påverkas av preload, afterload, nervös
|
||
och
|
||
•
|
||
hormonell kontroll samt volyms- och tryckarbete
|
||
•
|
||
hjärtats metabolism och blodflöde och hur dessa påverkas vid olika
|
||
•
|
||
aktivitetssituationer
|
||
•
|
||
hjärtat betydelse som endokrint organ
|
||
•
|
||
cirkulationsapparatens (lilla och stora kretsloppet) uppbyggnad och
|
||
funktionen hos dess olika delar
|
||
•
|
||
Läs i läroboken! För specialintresserade finns bl.a. J.R. Levick An
|
||
Introduction to Cardiovascular Physiology
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 17
|
||
|
||
Hjärtklaffarna
|
||
Segelklaffar: Tricuspidalis, Mitralis
|
||
Fick-klaffar: Pulmonalis, Aorta
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 18
|
||
|
||
Hjärtcykeln
|
||
• 1: Sen diastole
|
||
• 2: Förmakskontraktion
|
||
• 3: Isovolumetrisk kontraktion
|
||
• 4: Ejektion
|
||
• 5: Isovolumetrisk relaxation
|
||
• 6: Snabb kammarfyllnad
|
||
1 2 3 4
|
||
5 6
|
||
1
|
||
Systole = kontraktionsfasen
|
||
Diastole = relaxationsfasen
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 19
|
||
|
||
Blåsljud
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 20
|
||
|
||
Hjärtminutvolym
|
||
• Hjärtminutvolym = Cardiac Output (CO)
|
||
• Hjärtfrekvens = Heart Rate (HR)
|
||
• Slagvolym=Stroke Volume (SV)
|
||
• HR * SV = CO
|
||
• Vila: 70 min-1 * 70 ml = 4.9 L min -1
|
||
• Arbete: 170 min-1 * 180 ml = 30.6 L min -1
|
||
• Två seriekopplade pumpar
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 21
|
||
|
||
Reglering av hjärtfrekvens/puls
|
||
och slagvolym
|
||
HR * SV = CO
|
||
Preload
|
||
Trycket i slutet av diastole,
|
||
kammarens fyllnad
|
||
Hjärtmuskelns kontraktionskraft
|
||
Inotropa mekanismer
|
||
Frank-Starlings lag
|
||
Hjärtfrekvens
|
||
Kronotropa mekanismer
|
||
Afterload
|
||
Trycket som kammaren
|
||
pumpar mot,
|
||
flödesresistens
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 22
|
||
|
||
• Parasympatiska nerver
|
||
n. Vagus, acetylkolin, M2-
|
||
receptor, cAMP , K+-
|
||
permeabilitet (KAch
|
||
kanaler, hyperpolarisation)
|
||
• Temp-sänkning
|
||
•
|
||
Sympatiska nerver
|
||
noradrenalin, 1-receptor, cAMP
|
||
, pacemaker- och Ca2+-ström, iCa,
|
||
if, kortare aktionspotential
|
||
•
|
||
Adrenalin, noradrenalin från
|
||
binjure
|
||
•
|
||
Temp-stegring
|
||
•
|
||
Sträckning av förmak direkt på
|
||
SAknutan och via reflex till
|
||
sympatikus Bainbridge
|
||
Kronotropa mekanismer
|
||
Positiv kronotrop effekt
|
||
(sinusknutan)
|
||
Negativ kronotrop effekt
|
||
(sinusknuta)
|
||
Sympatikus (β1 stimulering) har även positiv dromotrop effekt: ökad fortledningshastighet i förmak och
|
||
Avknuta (obs dromotropi kan ändras utan att hjärtfrekvensen ändras ex vid AV block I)
|
||
Parasympatikus minskad fortledningshastighet i förmak och Avknuta (AV block)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 23
|
||
|
||
• Parasympatiska
|
||
nerver (K+-
|
||
permeabilitet,
|
||
hyperpolarisation,
|
||
aktionspotential
|
||
kortare) i förmak
|
||
• Ischemi (KATP kanaler
|
||
mm…)
|
||
• Sympatiska nerver (Ca2+-
|
||
inflöde, TnI, SR-upptag)
|
||
• Adrenalin, noradrenalin
|
||
från binjure
|
||
• Temp-stegring (kortvarigt)
|
||
• Ca2+ stegring
|
||
• *******************
|
||
• Fyllnad av kammaren
|
||
(Frank-Starlings lag)
|
||
Inotropa mekanismer
|
||
Positiv inotrop effekt
|
||
Negativ inotrop effekt
|
||
OBS: Hjärtfrekvens påverkar även tiden för kammarens fyllnad (preload), aktionspotentialens duration
|
||
och diastoletiden
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 24
|
||
|
||
Hjärtats autonoma innervation
|
||
förändring vid arbete
|
||
Arbete
|
||
Puls
|
||
50
|
||
100
|
||
150
|
||
Vila
|
||
Normal
|
||
+ Atropin
|
||
+ -blockare
|
||
+ -blockare
|
||
+ Atropin
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 25
|
||
|
||
Hjärtcykeln
|
||
• 1: Sen diastole
|
||
• 2: Förmakskontraktion
|
||
• 3: Isovolumetrisk kontraktion
|
||
• 4: Ejektion
|
||
• 5: Isovolumetrisk relaxation
|
||
• 6: Snabb kammarfyllnad
|
||
1 2 3 4
|
||
5 6
|
||
1
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 26
|
||
|
||
Längd-kraftrelationen i
|
||
skelettmuskulatur
|
||
Sarkomerlängd µm
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 27
|
||
|
||
Volym-tryckrelationen i hjärta
|
||
• 1: Sen diastole
|
||
• 2: Förmakskontraktion
|
||
• 3: Isovolumetrisk kontraktion
|
||
• 4: Ejektion
|
||
• 5: Isovolumetrisk relaxation
|
||
• 6: Snabb kammarfyllnad
|
||
23
|
||
4
|
||
5
|
||
6 1
|
||
Otto Frank- Ernest Henry Starling
|
||
EDV= Slutdiastolisk volym
|
||
ESV = Slutsystolisk volym
|
||
Slagvolym= EDV-ESV
|
||
Ejektionsfraktion EF=SV/EDV
|
||
Preload (slutdiastolisk fyllnad)
|
||
Afterload (tryck i aorta pulmonalis)
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 28
|
||
|
||
Tryck i hjärtrummen (mmHg)
|
||
HÖGER
|
||
VÄNSTER
|
||
Förmak
|
||
Kammare
|
||
A. Pulm.
|
||
Förmak
|
||
Kammare
|
||
Aorta
|
||
DIASTOLE
|
||
0-4
|
||
5
|
||
10
|
||
8-10
|
||
10
|
||
80
|
||
SYSTOLE
|
||
25
|
||
25
|
||
120
|
||
120
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 29
|
||
|
||
Inotrop effekt
|
||
och
|
||
ökat venöst
|
||
återflöde
|
||
Inotrop effekt
|
||
”Kontraktilitet” ökar
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 30
|
||
|
||
Laplace’ lag
|
||
• T = Väggspänning, tension
|
||
(kraft/längd)
|
||
• P = Tryck (kraft/yta)
|
||
• r = Radie (längd)
|
||
• Cylinder: T = P * r
|
||
• Sfär: T = (P * r ) /2
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 31
|
||
|
||
Hjärtminutvolym vila och arbete
|
||
VILA
|
||
ARBETE
|
||
Frekvens (min-1)
|
||
70
|
||
170
|
||
Systole/diastole (s)
|
||
0.28/0.58
|
||
0.20/0.15
|
||
Slutdiastolisk volym, EDV (ml)
|
||
120
|
||
200
|
||
Slutsystolisk volym, ESV (ml)
|
||
50
|
||
20
|
||
Slagvolym, SV (ml)
|
||
70
|
||
180
|
||
Hjärtminutvolym (L min-1)
|
||
4.9
|
||
30.6
|
||
Ejektionsfraktion, EF
|
||
0.58
|
||
0.90
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 32
|
||
|
||
Koronar-artärer och vener
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 33
|
||
|
||
Hjärtats metabolism
|
||
Aerob muskel
|
||
|
||
Syreupptag
|
||
Vila: ca 2 ml O2/(min g)
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
Maxpuls: ca 70 ml O2/(min g)
|
||
|
||
Skelettmuskel
|
||
1 -> 50 ml O2/(min g)
|
||
Syrebehov påverkas av väggspänning, kontraktionskraft och frekvens
|
||
Fosfokreatin, ATP
|
||
Laktatdehydrogenas (LDH), hjärtisoformer
|
||
https://radiologykey.com/
|
||
ATP förbrukas 1 mM/s,
|
||
ATP and PCr räcker ca 20s om de inte förnyas
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 34
|
||
|
||
Blodflöde under hjärtcykeln
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 35
|
||
|
||
Hjärtats metabolism i vila och arbete
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## Page 36
|
||
|
||
Hjärtsvikt
|
||
Hjärtsvikt, med reducerad systolisk funktion (HFrEF), EF <40%
|
||
Hjärtsvikt, med bevarad systolisk funktion (HFpEF), mer diastolisk
|
||
dysfunktion ökad väggstyvhet.
|
||
Atrial natriuretic peptide (ANP) eller atrial natriuretic factor (ANF)
|
||
Volymsreglerande hormon som utsöndras från hjärtats förmak vid ökad
|
||
volymsbelastnng (sträckning, men även andra faktorer), ökar Na-utsöndringen i
|
||
njuren och minskar extracellulärvolym. Insöndringen av ANP och av Brain
|
||
natriuretic peptide (BNP) från hjärtat ökar vid hjärtvikt. Oftast mätes prekursorn
|
||
NT-proBNP som har längre livstid I blodet
|
||
Kronisk hjärtsvikt är ett vanligt tillstånd:
|
||
ca 2% hos befolkningen, vanligare hos äldre
|
||
Orsaker: Hjärtischemi/atheroskleros i
|
||
kranskärl (vanligast), hypertoni, klaffel,
|
||
medfödda hjärtfel, myokardit mm
|
||
Hjärt-minutvolymen kan inte anpassas till kroppens behov
|
||
Forward och backward failure
|
||
|
||
|
||
---
|
||
|