Fejezetek az agy vérellátásának szabályozásából Bevezetés

Átírás

1 Fejezetek az agy vérellátásának szabályozásából Bevezetés szeptember 6. Prof. Ferenc Bari

2 A kurzus célja, tartalma Az agyi keringés jellegzetes működésének megismerése Az egészséges élettani folyamatok, szabályozó mechanizmusok; Klinikai (és kísérletes) diagnosztikai és képalkotó módszerek; Életkorfüggő sajátosságok; Cerebrovaszkuláris megbetegedések

3 Miért hasznos felvenni a kurzust? Egészségügyi problémák megismerése (prevenciós lehetőségek, egészségtudatosságra nevelés, rehabilitációs megközelítések) Alapkutatások és alkalmazott kutatások módszereinek, eredményeinek megismerése Kreditpontok gyűjtése

4 Az előadók Prof. Bari Ferenc (Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet) Dr. Domoki Ferenc (Élettani Intézet) Dr. Kincses Tamás (Neurológiai Klinika) Dr. Ungvári Zoltán (Reynolds Oklahoma Center on Aging Department of Geriatric Medicine University of Oklahoma Health Sciences Center) Dr. Farkas Eszter (Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet)

5 A kurzus tervezett tematikája Magyar, csütörtök: 17:00-18:30 Időpont Téma Előadó szeptember 6. Bevezetés Prof. Bari Ferenc szeptember 13. A vér-agy gát Dr. Farkas Eszter szeptember 20. Az agyi érsimaizom élettana Prof. Bari Ferenc szeptember 27. Az agyi értónus szabályozása- endotheliális mechanizmusok Prof. Bari Ferenc október 4. Klinikai agyi képalkotás Dr. Kincses Tamás október 11. Az agy metabolizmusa és vérellátása Dr. Domoki Ferenc október 18. A neurovaszkuláris csatolás Dr. Farkas Eszter október 25. Az agyi vérkeringés idegi szabályozása Prof. Bari Ferenc november 1. Ünnepnap november 8. Az újszülött agy vérellátása Dr. Domoki Ferenc november 15. TDK konferencia (nov ) november 22. Öregedés és demencia Dr. Ungvári Zoltán november 29. Agyi kisérbetegségek Dr. Farkas Eszter december 6. Irásbeli vizsga Dr. Farkas Eszter

6 Tananyag

7 Tananyag

8 Tananyag stud zsiraf

9 Tananyag

10 Tananyag Bevezetés szeptember 6.

11 Tananyag Bevezetés szeptember 6.

12 Tananyag Bevezetés szeptember 6.

13 A kurzus aláírásának feltételei Az előadások látogatása jelenléti ív Sikeres vizsga: írásbeli teszt; időpontja: december 7.

14 Bevezetés: anatómiai viszonyok a. carotis communis a. carotis interna a. vertebralis a. basilaris Willis-kör

15 Bevezetés: anatómiai viszonyok A Willis-kör: artériás anasztomózis rendszer az agy alapján

16 Bevezetés: anatómiai viszonyok Intrakraniális erek a. basilaris: a. cerebelli inferior a. auditiva interior aa. pontis a. cerebelli superior A. CEREBRI POSTERIOR a. carotis interna: a. hypophysialis a. ophtalamica a. communicans posterior A. A. CEREBRI MEDIA A. CEREBRI ANTERIOR

17 Az agyi érhálózat A mikroérhálózat kb. 600 km hosszú (20 m 2 endothel felszín), biztosítja a folyamatos perfúziót minden időpillanatban Sűrű kapillárishálózat: Átlagos távolság a kapillárisok között: 40 μm (idegsejtek mérete: μm) Petzold and Murthy, Neuron, 2011

18 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Az agy nagy energiaigényű szerv (testtömeg 2 %-a, mégis a perctérfogat 15 %-a, és az oxigénfelhasználás 20 %-a jut rá)

19 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Az agy nagy energiaigényű szerv (testtömeg 2 %-a, mégis a perctérfogat 15 %-a, és az oxigénfelhasználás 20 %-a jut rá) Az agyszövetnek nincsenek tartalékai (az agyi vérellátás leállása: 10 s: eszméletvesztés 2-10 perc: agyhalál

20 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Az agy nagy energiaigényű szerv (testtömeg 2 %-a, mégis a perctérfogat 15 %-a, és az oxigénfelhasználás 20 %-a jut rá) Az agyszövetnek nincsenek tartalékai (az agyi vérellátás leállása: 10 s: eszméletvesztés 2-10 perc: agyhalál) A koponyaüreg zárt tér

21 A Monroe-Kelly elv A koponyán belüli térfogat- és nyomásviszonyokra vonatkozik Zárt koponyaüreg: térfogata adott Kompartmentek: Agyszövet: 88% Cerebrospinális folyadék: 7-8% Vér: 4-5% A kompartmentek volumenének összege is változatlan: bármely kompartment változása hatással van a többire Állandó intracraniális nyomás (ICP), <10 Hgmm Kompenzáció állandó ICP mellett: ml-ig, (CSF/vénás vér) Bármelyik kóros növekedése a másik kettő rovására, és az ICP emelkedése mellett jöhet csak létre

22 Az effektív agyi perfúziós nyomás (CPP) Az agy vérátáramlását biztosítja Agyi perfúziós nyomás (CPP) = artériás középnyomás (MAP) - intracraniális nyomás (ICP) Normális értéke: Hgmm < 50 Hgmm: elégtelen vérellátás (ischemia) Artériás Artériás középnyomás ( Hgmm) Koponyaüreg Vénás Centrális vénás nyomás (<5 Hgmm)

23 Az agyi vérátáramlás (CBF) jellemzői Definíció: az agyon egy adott időben átáramló vér mennyisége (ml/min, v. ml/min/100g) Felnőttben (agy tömege ~ 1400 g a testtömeg 2%-a): 750 ml/min (a nyugalmi perctérfogat 15%-a) 50 ml/min/100g Meghatározói: CBF = CPP CVR (CVR: cerebrovaszkuláris rezisztencia) CPP = MAP-ICP

24 Agyi vérátáramlás Bevezetés szeptember 6. Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Autoregulációs sáv Autoreguláció Agyi perfúziós nyomás (Hgmm)

25 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Autoreguláció Szimpatikus beidegzés: anatómiailag igazolt (ggl. cervicale superior), de szerepe nem tisztázott Hamel., J Appl Physiol, 2006

26 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Autoreguláció Szimpatikus beidegzés Vér-agy gát

27 Az agy sajátos keringését meghatározó tényezők Autoreguláció Nincs szimpatikus beidegzés Vér-agy gát A cerebrospinális folyadék termelése

28 Simaizom réteg Bevezetés szeptember 6. Az agyi keringés szabályozása Autoreguláció: Stimulus: nyomás, nyíróerő Receptorok: endothelium Neurogén szabályozás - Külső eredetű (e.g. trigeminális rendszer) - Belső eredetű (e.g. bazális előagy) Stimulus: neurotranszmitterek Receptorok: több sejttípus Metabolikus/kémiai szabályozás - Szisztémás (e.g. hypercapnia) - Helyi (e.g. neurovaszkuláris csatolás) Stimulus: metabolikus aktivitás Receptorok: endothelium / simaizom Hamel., J Appl Physiol, 2006 Iadecola & Nedergaard., Nat Neurosci, 2007

29 Az agy működése a vérellátás növekedését okozza Vízuális ingerlés emelkedett agyi vérátáramlást okoz; Az agyi vérátáramlás változása és a neuronális aktivitás mértéke között lineáris összefüggés van (Fox & Raichle, J Neurophys, 1984)

30 Cerebrovaszkuláris megbetegedések Főbb halálokok Magyarországon Szív- és érrendszeri megbetegedések: Cerebrovaszkuláris Deaths due to cerebrovascular diseases in people aged 65 and over, by NUTS 2 regions, 2013 (1) (crude death rates per inhabitants) Source: Eurostat

31 Cerebrovaszkuláris megbetegedések Fehérállományi léziók Alzheimer-kór Vascular Cognitive Impairment Stroke

32 Cerebrovaszkuláris megbetegedések Fehérállományi léziók Alzheimer-kór Vascular Cognitive Impairment Stroke

33 A stroke típusai Vérzéses stroke Agyi ér fala megpattan Érelzáródásos (iszkémiás) stroke Vér szivárog az agyszövetbe Vérrög zárja el a véráram útját

34 A stroke előfordulása Hazánkban ezer ember kap évente stroke-ot, 10 percenként kerül egy beteg kórházba stroke miatt, A stroke következményeként Magyarországon minden félórában meghal egy ember. Johann Sebastian Bach ( ) Charles Dickens ( ) Sharon Stone

35 Terápiás ablak A stroke-ot követő 4-6 órán belül: az érelzáródás feloldása A betegek kb %-a ér időben kórházba A beérkezettek %-án eredményes a kezelés TIME IS BRAIN

36 A szöveti sérülés zónái Mag Penumbra Penumbra Mag: CBF<20 % (~10 ml/min/100 g) Penumbra: 20 % < CBF < 40 % (~20ml/min/100 g) Mag

37 A szöveti sérülés zónái Bevezetés szeptember 6.

38 A stroke intő jelei H Í V J O R V O S I S E G Í T S É G E T G Y O R S A N A száj félrehúzódása Egyoldali végtaggyengeség Beszédzavar Azonnali segélyhívás!

39 A stroke intő jelei Bevezetés szeptember 6.

40 Az agyi vérellátás életkorfüggő elváltozásai, megbetegedései Újszülött Idős

41