A vér v összetétele tele I. Vérkeringés. A szív v munkája Sejtes elemek : - VVT = érett, sejtmag nélküli vörösvérsejtek (4-5 millió/ mm³ vér, átmérıjük kb. 7-8 µm, vastagságuk -3 µm). - fehérvérsejtek (4000-0000/ mm³ vér, granulociták, monociták, limfociták). - vérlemezkék (50-400 ezer/ mm³ vér) Huber Tamás Hematokrit (hct, φ): Normálértéke: 0.4-0.5. hct= sejtek össztérfogat A vér v összetétele tele II. Keringési rendszer Vérplazma: - Kb. 90%-os víztartalom - Vízben oldott ionok (Na +, K +, Ca +,Cl -,HCO 3- ) - Szerves molekulák (glükóz, aminosavak, karbamid és húgysav) - Plazmafehérjék: albuminok globulinok fibrinogén Szív + erek (artériák, kapillárisok, vénák) alkotta zárt rendszer. Funkció: Oxigén és tápanyag szállítása a szöveteknek. Metabolikus termékek elszállítása. A fibrinogénmentes vérplazmát vérsavónak (szérum) nevezzük. A vérszérum, szemben a plazmával, nem alvad meg. Az érrendszer Fizikai paraméterek alakulása az érrendszer különbk nbözı szakaszain Értípus Aorta Átmérı 5 mm Összkereszt metszet (cm ).5 Teljes vérvolumen hányada (%) Átlagos nyomás (Hgmm/kPa) 00/3 Áramlási sebesség (m/s) 0.33 Artéria Arteriola Kapilláris Venula 4 mm 30 µm 8 µm 0 µm 0 40 500 50 5 5 96/.7 85->30/.3->4 30->0/ 4->.3 0/.3 0.0003 sebesség összkeresztmetszet Véna Vena cava 5 mm 30 mm 80 8 59 5/0.66 0/0 0.006 0. Aorta Artériák Arteriolák Kapillárisok Vénák nyomás
VÉRNYOMÁS: a vér v áramlását t fenntartó nyomásk skülönbség. Ezt a nyomáskülönbséget a szív, mint nyomópumpa hozza létre. Körkeresztmetszető csıben a HAGEN-POISEUILLE törvény: ANEURIZMA, az ördögi kör. k Példa a pozitív v visszacsatolásra. sra. Tágulat a meggyengült érszakaszon V A V V A A p p p 4 R π p Q= 8η l, (kontinuitási (Bernoulli A >A V < V p > p törvény) egyenlet) Pozitiv visszacsatolás A növekszik v csökken p növekszik Ha a csı sugara csökken, változatlan áramlás-erısség fenntartásához nagyobb p kell. Kontinuitási egyenlet v A = konstans Bernoulli törvény p+ ρ v = konstans A szívizom Kis- és s nagyvérk rkör téglalap alakú sejtek (0 µm X 00 µm) Általában centrális mag Harántcsíkolat Kontraktilitásért felelıs fehérjék (aktin & miozin) Szarkomer (mőködési egység) Vég a véghez kapcsolat a sejtek között (elektromos szinapszis) -> gyors terjedése az akciós potenciálnak sejtrıl sejtre ingerelhetıség: pacemaker funkció, automácia ( vázizom - idegek) Kisvérkör: Szív-tüdı (Jobb kamra tüdı bal pitvar) O felvétele a tüdıben Alacsony nyomás Nagyvérkör: Szív-test (bal kamra test jobb pitvar) O leadás a periférián Magas nyomás A szívciklus Aorta billentyők zárása Nyomás térfogat diagram Nyomás (kpa) szisztolés ejekció Aorta billentyő nyitása Systole (kontrakció) Isovolumetrikus kontrakció Ejekció Diastole (relaxáció) Isovolumetrikus relaxáció kamrai feltöltıdés diastasis 0.3 s 0.5 s 0.8 s (frekvencia:7/min.) 0 Hgmm = 6 kpa P=~5 kpa ~ 0 Hgmm = - kpa diasztolés izo-volumetrikus relaxáció 80 diasztolés feltöltıdés 40 szisztolés izo-volumetrikus kontrakció Térfogat (ml) V=40-80=60ml Elvégzett munka = (5*0 3 ) Pa x (60*0-6 )m 3 = 0.9 J = 900 mj (/összehúzódás)
A szív v munkája Térfogati munka/statikus komponens = p * V Sebességi munka/dinamikus komponens = ½ m * v A szív munkája = [(p * V) + ½ m * v ] A szív v teljesítm tménye Perctérfogat: az egy perc alatt kipumpált vértérfogat. CO = HR x SV pulzustérfogat (~60-70 ml) függ: elıterhelés (preload) utóterhelés (afterload) kontraktilitás A szív munkája = 5x0 3 N/m * 60x0-5 m 3 + ½ 0.07kg * (0.5 m/s) = 0.9 + 0.075 = ~ 0.9 Joule Perctérfogat (l/perc) (normál érték ~5 l/perc) Szívfrekvencia (~70-80/perc.) A térfogati munka dominál, a sebességi munka elenyészô. Elıterhel terhelés A szívizom összehúzódás elıtti terhelése. A szívizom sejt összehúzódás elıtti megnyúlása. Megváltozott vég-diasztolés nyomás és térfogat idézi elı. Szarkomer hossz nyomás összefüggés elıterhelés szarkomer hossz Szarkomer hossz nyomás? elıterhelés szarkomer hossz Szarkomer hossz izometrikus nyomás Erı felépülés s az izomösszeh sszehúzódás során Eredı erı Passzív erı Aktin Miozin Erı Aktív erı Izom hossz Gordon AM, Huxley AF, Julian FJ. The variation in isometric tension with sarcomere length in vertebrate muscle fibres. J Physiol. 966 May;84():70-9. 3
Frank-Starling törvény A nagyobb vénás beáramlás (preload) következtében növekszik a kontrakciók ereje és a pulzus térfogat. Perctérfogat rfogat meghatároz rozás Nem-invazív nyelıcsövön keresztüli (transzözofageális) echokardiográfia D echokardiográfia (Doppler UH) MRI Artériás pulzuskontúr analízis (nyomáshullám jellemzése) erı Invazív Fick-elvén mőködı Higításos módszer Izom hossz Fick-elv I. Fick-elv II. Egy szerven az egy perc alatt átáramló vér mennyisége. M Q= V A Egy szerv által egy perc alatt a vérhez adott anyag móljainak a száma. A vénás és artériás koncentrációja az anyagnak. Q = pulmonáris vérátáramlás A tüdı oxigént ad le és széndioxidot vesz fel a vérbıl V: 00 ml/l (oxigén cc. a pulmonáris vénában) A: 50 ml/l (oxigén cc. a pulmonáris artériában) M: 50 ml/perc (a tüdı által egy perc alatt felvett oxigén mennyisége Q (perctérfogat): 50/(00-50) = 5 l/perc Egy olyan szerv vérátáramlásának mérése mely a vérbıl kivon vagy hozzáad valamilyen anyagot. Hátrányok: A gázok pontos összegyőjtése nehéz (szivárgás) Oxigénnel dúsított levegı hátrányai idıben változhat az oxigén mennyisége kis koncentráció különbségek meghatározása nehéz, magas O cc. esetén A vér oxigéntartalmát kell meghatározni: centrális katéter használata. Pontos módszer, de a rutin klinikai használatban nem praktikus. Pulzustérfogat (SV) meghatározása Fick-elv alapján a. Egy légvétel alatt a tüdın át bejuttatott O mennyisége egyenlı az ugyanennyi idı alatt a tüdın átáramló vér O -dúsításra használt O mennyiségével. b. Belégzett levegıben % O. Kilégzett levegıben 6% O. Különbség 5% c. Mivel egy légvétel térfogata (átl.) 500 ml, 500*0,05=5 ml abszorbeálódott az átáramló vérben. d. Artériás vér O tartalma 0%, a vénásé %, a különbség 8%. Azaz, az egy légvétel alatt a tüdın átáramló vértérfogat (x) 8%-a 5 ml, azaz x=3 ml. e. Mivel egy légvételre átl. 4 szívciklus esik, a pulzustérfogat 3/4=78 ml. Hígításos módszerm Festék hígítás Ismert mennyiségő festék (Evans-kék. Cardio-green, lítium) bejuttatása a pulmonáris artériába, majd a festék koncentrációjának mérése perifériásan. Perctérfogat kiszámolható a bejuttatott anyagmennyiség, a görbe alatti terület és az eltelt idı segítségével (rövid idıtartam magas perctérfogat). cc. Termodilúció Kis mennyiségő hideg sóoldat (5-0 ml) bejuttatása a pulmonáris artériába helyezett katéteren keresztül. A hımérsékletváltozás detektálása egy távoli termisztor segítségével. (pl. PiCCO Monitoring: Pulse Contour Cardiac Output) idı 4
Percté Perctérfogat mé mérés termodilú termodilúció ciós módszerrel Centrálvénás katéter beinjektált fiz. só hımérséklet szenzora Köszönöm a figyelmet! hım. szenzor vezetéke PICCO monitor folyadék bólus hımérséklet szenzora nyomás transzducer artériás termodilúciós katéter 5