Ολοκληρωµένος Έλεγχος του Καρδιαγγειακού Συστήµατος Μέχρι τώρα εξετάσθηκαν οι συστηµατικοί µηχανισµοί ρύθµισης της Μέσης Αρτηριακής Πίεσης Και της Καρδιακής Παροχής που λειτουργούν τόσο σε βραχυπρόθεσµη όσο και µακροπρόθεσµη κλίµακα Επίσης εξετάστηκαν οι τοπικοί µηχανισµοί ρύθµισης της αιµατικής ροής στο επίπεδο της µικροκυκλοφορίας που λειτουργούν ανεξάρτητα από τους συστηµατικούς µηχανισµούς. Επιπλέον κάθε όργανο έχει τους δικούς του µοναδικούς µηχανισµούς διαχείρισης των συγκεκριµένων κυκλοφοριακών απαιτήσεών του. Στο κεφάλαιο αυτό συνδυάζονται όλοι οι επιµέρους µηχανισµοί και εξετάζεται ο τρόπος µε τον οποίο το Καρδιαγγειακό Σύστηµα ολοκληρώνει τους πολύπλοκους συστηµατικούς και τοπικούς ρυθµιστικούς µηχανισµούς σε µία ολοκληρωµένη απόκριση
Πρότυπα Ελέγχου του Καρδιαγγειακού Συστήµατος
Αναπαράσταση του Ελέγχου της Μέσης Αρτηριακής Πίεσης Mέση Αρτ. Πίεση = Καρδιακή Παροχή x Συνολική Περιφερική Αντίσταση P= F x R Χορήγηση Νορεπινεφρίνης τι επίδραση θα έχειστη (Μοντέλο Προσοµείωσης) Καρδιακή Συχνότητα?
Η Ρύθµιση του ΚΣ στηρίζεται στην Αλληλεπίδραση µεταξύ Καρδιαγγειακών Υποσυστηµάτων και µη Κυκλοφορικών Συστηµάτων ΑΝΣ:Ρύθµιση του Καρδιαγγειακού σε ηρεµία και σε στρες Αναπνευστικό : ιέγερση Χηµειουποδοχέων µετατρέπει την ενδογενή Βραδυκαρδία σε Ταχυκαρδία Αιµοποιητικά Όργανα και ήπαρ : Σύσταση αίµατος και Πρωτείνες Καθορίζουν γλοιότητα και Κολλοειδωσµωτική Πίεση και εποµένως καθορίζουν την αιµατική ροή και την κατανοµή του εξωκυττάριου υγρού ανάµεσα σε µεσοκυττάριο χώρο και πλάσµα αντίστοιχα. Γαστρεντερικό και ουροποιητικό : Όγκος εξωκυττάριου Υγρού και η συστασή του. Ο όγκος παίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθµιση του Εξ. Υγρού. Ενδοκρινικό :Ορµόνες που επηρεάζουν το Καρδιαγγειακό σύστηµα Καρδιαγγειακές αποκρίσεις σε 4 παράγοντες κυκλοφορικής Καταπόνησης 1) ορθοστασία 2)συναισθηµατικό stress 3)Άσκηση 4) αιµορραγία Σύστηµα Θερµορρύθµισης : Το Καρδιαγγειακό το κύριο εκτελεστικό όργανο της θερµορρύθµισης
Απόκριση στην έγερση στην Όρθια Θέση
Απόκριση στην έγερση στην Όρθια Θέση ΗέγερσηστηνόρθιαθέσητείνειναµετατοπίσειτοαίµααπότηνΚεφαλήκαιτηνΚαρδιάστιςΦλέβεςτωνΚάτω Άκρων. Στην ύπτια θέση το περισσότερο αίµα των φλεβών βρίσκεται στα ενδοθωρακικά Αγγεία. Όταν κάποιος σηκώνεται όρθιος η καρδιακή παροχή υπερβαίνει την φλεβική επιστροφή και η περίσσεια αίµατος περίπου 500ml συσσωρεύεται στις φλέβες των κάτω άκρων. Λόγω της µειωµένης Φλεβικής επιστροφής ελαττώνεται η RAP µε αποτέλεσµα να µειωθεί ο όγκος παλµού το οποίο οδηγεί σε ελάττωση της Μέσης Αρτ. Πίεσης και ακολούθως διέγερσης του Αντανακλαστικού των Τάσεουποδοχέων (υψηλής Πίεσης). Το αποτέλεσµα του Αντανακλαστικού είναι αύξηση των ώσεων του Συµπαθητικού δηλαδή αύξηση του αγγειακού τόνου(περιφερική αντίσταση) καθώς και της καρδιακής συχνότητας και της συσταλτικότητας της καρδιάς και επαναφορά της Αρτ.Πίεσης στη φυσιολογική τιµή. Άλλος Μηχανισµός αντιρρόπησης: οι Μυικές Αντλίες. Ορθοστατική Υπόταση. ιαφορά ψυχρού µε θερµό περιβάλλον.
Φλεβική Πίεση Μυοσκελετική αντλία. Κατά τη µυϊκή συστολή η φλεβική ιάµετρος µικραίνει και η φλεβική πίεση ανεβαίνει. Αύξηση της αιµατικής ροής µόνο προς την καρδιά λόγω των βαλβίδων Επίδραση Συµπαθητικού Συστήµατος Εγκυµοσύνη: Μείωση των πρωτεϊνών του πλάσµατος χαµηλότερη Όγκοτική Πίεση,οδηγεί σε οίδηµα των άκρων. Πρωτεϊνικός υποσιτισµός Αφυδάτωση :Αντίθετο Φαινόµενο. Έλλειµµα Ύδατος και άλατος προκαλεί αύξηση πρωτεινών στο πλάσµα,αύξηση της Όγκοτικής πίεσης επαναρρόφηση υγρού από το µεσοκυτάριο χώρο. Ελαττωµένη πλήρωση του µεσοκυττάριου χώρου
Αντιδράσεις στο Οξύ Συναισθηµατικό Στρες Αντίδραση Πάλης η Φυγής είναι µία Αντίδραση του Συµπαθητικού Συστήµατος που ελέγχεται από τον εγκεφαλικό Φλοιό και τον Υποθάλαµο Ακραίο Παράδειγµα ολοκληρωµένης αντίδρασης του οργανισµού η οποία ξεκινά από το ΚΝΣ Η αντίδραση οφείλεται στην ενεργοποίηση Φλοιικών και Υποθαλαµικών Κέντρων και παρουσιάζει µεγάλες διακυµάνσεις ανάµεσα στα άτοµα και εξαρτάται από τον βαθµό του Στρες. Ο Υποθάλαµος κάτω από τον έλεγχο του Φλοιού δρά µεσω του α) του Προµηκικού Καρδιαγγειακού Κέντρου και β) των προγαγγλιακών συµπαθητικών νευρώνων.
Αντιδράσεις στο Οξύ Συναισθηµατικό Στρες Ενεργοποίηση του Συµπαθητικού µέσω Προµηκικού Καρδιαγγειακού Κέντρου Έντονο Άγχος, έντονος φόβος, πανικός κλπ. (Αντίδραση Πάλης η Φυγής) είναι µία Αντίδραση του Συµπαθητικού Συστήµατος που ελέγχεται από τον εγκεφαλικό Φλοιό και τον Υποθάλαµο, ο οποίος ενεργοποιεί το Συµπαθητικό µέσω του Καρδιαγγειακού Κέντρου Όχι Στον Άνθρωπο β2 α1 β1 Η ενεργοποίηση του Συµπαθητικού επιδρά: Στην Καρδιά : Αυξηµένη διέγερση του Συµπαθητικού και µειωµένη του Παρασυµπαθητικού προκαλεί αύξηση της Συχνότητας και της Συσταλτικότητας της Καρδιάς και τελικά Αύξηση της Καρδιακής Παροχής Στα Αγγεία : Νεφρική και σπλαχνική Αιµατική Ροή: Η Νορεπινεφρίνη µέσω των α1 υποδοχέων προκαλεί αγγειοσυστολή και µείωση της αιµατικής ροής. Η Eπινεφρίνη παρόµοια δράση µέσω α1. Φλέβες : Συστολή µέσω α1 υποδοχέων Αιµατική Ροή σκελετικών Μυών:Αγγειοδιαστολή µέσω δράσης της Επινεφρίνης στους β2 Υποδοχείς Αιµατική Ροή στο έρµα : εν επηρεάζεται σηµαντικά Φλοιός Επινεφριδίων : ιέγερση και έκκριση Επινεφρίνης που προκαλεί αγγειοδιαστολή µέσω β2 (αγγεία µυών) και αγγειοσυστολή µέσω α1. ΜέσηΑρτηριακή Πίεση :Εάν θα αυξηθεί εξαρτάται από την ισορροπία µεταξύ Αγγειοσυστολής και Αγγειοδιαστολής (Ολικής Περιφερικής Αντίστασης) Συνήθως επειδή η Καρδιακή Παροχή αυξάνεται και µεταβάλλεται η αντίσταση Αυξάνεται η Αρτ. Πίεση
Λιποθυµία ως Απόκριση του Παρασυµπαθητικού στο Συναισθηµατικό Στρες (Αγγειοπαρασυµπαθητική Συγκοπή) Ξεκινά µε διέγερση συγκεκριµένων κέντρων του ΚΝΣ πχ.έλικα του προσαγωγίου (παρατηρείται σε αιφνίδιο συναισθηµατικό Στρες, φλεβοπαρακέντηση, σε θέα αίµατος, οξύ άλγος)- playing dead- Μαζική διέγερση του Παρασυµπαθητικού και κατάργηση του Συµπαθητικού τόνου. Συγκοπή περιλαµβάνει: Ολική περιφερική Αντίσταση :Μαζική Αγγειοδιαστολή που προκύπτει από την κατάργηση του συµπαθητικού τόνου στα αγγεία αντίστασης. Η πτώση της Αρτ. Πίεσης ενδιορθώνεται µε το Αντανακλαστικό των Τασεουποδοχέων. Καρδιακή Παροχή :Βραδυκαρδία, ελάττωση του όγκου παλµού οδηγούν σε µεγάλη ελάττωση της καρδιακής παροχής. Αρτηριακή Πίεση : Πτώση της Ολικής Περιφερικής Αντίστασης και ελάττωση καρδιακής Παροχής προκαλεί σηµαντική ελάττωση της Αρτ. Πίεσης. Αιµατική Ροή Εγκεφάλου:Η πτώση της Αρτ. Πίεσης προκαλεί γενικευµένη εγκεφαλική ισχαιµία. Μόνο για µερικά δευτερόλεπτα λιποθυµία.για πάνω από 10sec Απώλεια συνείδησης. Άλλες εκδηλώσεις :Ωχρότητα δέρµατος και εφίδρωση συχνά πριν την απώλεια συνείδησης. Μετά την επανάκτηση της συνείδησης συχνά παρατηρείται ολιγουρία που προκαλείται από τα υψηλά επίπεδα AVP (ADH) που προκύπτει από την µειωµένη διάταση των κόλπων.
Στην Άσκηση ο εγκεφαλικός φλοιός διεγείρει Υποθαλαµικά Κέντρατα οποία µε τη σειρά τους ενεργοποιούν το Προµηκικό Καρδιαγγειακό Κέντρο και αυξάνουν τη ράση του Συµπαθητικού Απόκριση στη µυική Άσκηση Η Πρώιµη απόκριση στην άσκηση οργανώνεται στον Υποθάλαµο ο οποίος δίνει εντολή στο Προµηκικό Καρδιαγγειακό Κέντρο να αυξήσει την ράση του Συµπαθητικού µε αποτέλεσµα : 1)Αυξηµένη Καρδιακή Παροχή. Προκαλείται από την Αυξηµένη Συχνότητα και Συσταλτικότητα. Μεταβολίτες Όχι Στον άνθρωπο β1 2)Αγγειοσυστολή. Η δράση του Συµπαθητικού Προκαλεί αγγειοσυστολή στις ανενεργές οµάδες µυών καθώς και στους νεφρούς, τα σπλάχνα και το δέρµα. Έτσι υπάρχει περισσότερο διαθέσιµο αίµα για τους συστελλόµενους µύες Όψιµη Απόκριση : Αγγειοδιαστολή των Σκελετικών µυών εκλυόµενη από Μεταβολίτες. Η αγγειοδιαστολή που προκαλείται από Μεταβολίτες ( µειωµένα PO2 και ph,αυξηµένο CO2, Αδενοσίνη, NO, γαλακτικό οξύ)υπερνικά οποιαδήποτε αγγειοσυσταλτική δράση προκαλείτο τυχόν από την Νορεπινεφρίνη. Η Αγγειοδιαστολή αυτή προκαλεί ελάττωση της Αντίστασης που σε συνδυασµό µε την αύξηση Καρδιακής Παροχής αυξάνει την αιµατική ροή Στους Ενεργούς µύες µέχρι και 20 φορές. β2
Απόκριση στη µυική Άσκηση Όψιµη Απόκριση συνέχεια : Καρδιακή Παροχή : Η πρωιµη αύξηση της καρδιακής Παροχής δεν θα µπορούσε να διατηρηθεί εάν δεν λειτουργούσε η µυική αντλία, η οποία αυξάνει την Φλεβική Επιστροφή και εάν ο µηχανισµός Starlingδεν ανταποκρινόταν µε αύξηση του όγκου Παλµού. Λόγωτης αυξηµένης αγγειοδιαστολής η Μ. Αρτ, Πίεση θαελαττώνονταν εάν το Αντανακλαστικό των Τασεο υποδοχέων δεν διατηρούσε τη διέγερση του Συµπαθητικού Απελευθέρωση Επινεφρίνης:Η επινεφρίνη που απελευθερώνεται από το Μ. Επινεφριδίων ενισχύει Την νευρική επίδραση στη Καρδιά µέσω β1 1 υποδοχέων αυξάνοντας την Καρδιακή Παροχή. Επίσης η Επινεφρίνη δρα στους β2 υποδοχείς αυξάνοντας την αγγειοδιαστολή κυρίως στους σκελετικούς µύες και στην καρδιά. Όχι Στον άνθρωπο Ρύθµιση της Θερµοκρασίας του Πυρήνα του Σώµατος :Όσο εξακολουθεί η άσκηση αυξάνεται η θερµοκρασία του πυρήνα του Σώµατος ενεργοποιώντας τους Θερµοευαίσθητους Νευρώνες του Υποθαλάµου. Η ενεργοποίηση αυτή προάγει την απώλεια θερµότητας από το δέρµα:ο Υποθάλαµος στέλνει σήµα στον Προµήκη για 1)αναστολή της αγγειοσυσταλτικής δράσης στα αγγεία του δέρµατος 2) για διέγερση των ιδρωτοποιών αδένων και έµµεση αγγειοδιαστολή (κινίνες)
Μεταβολές της Πίεσης του Αίµατος µε την Αιµορραγία Αφαίρεση αίµατος από πειραµατόζωο ώστε να ελαττωθεί η Μέση Αρτ. Πίεση(ΜΑΠ) στα 45mmHg Απωλεια αίµατος 10-20% από µεγάλη Φλέβα προκαλεί διαδοχική ελάττωση του όγκου αίµατος,της Φλεβικής επιστροφής, της κοιλιακής πλήρωσης, του όγκου παλµού και τελικά της Μέσης Αρτηριακής Πίεσης. Απώλεια αίµατος ίση η µεγαλύτερη από 30% προκαλεί Υποογκαιµική Καταπληξία κατά της οποίας η Μέση Αρτ. Πίεση είναι κάτω από 70 mmhg. Συνήθως ο οργανισµός αποκαθιστά την τιµή της ΜΑΠ κινητοποιώντας δύο Μηχανισµούς : 1) Ρυθµιστικούς Μηχανισµούς που επιδρούν στην Καρδιά και τα αγγεία προκαλώντας αύξηση της Καρδιακής Παροχής και αύξηση της Ππεριφερικής Αντίστασης και 2) Μηχανισµούς της διατριχοειδικής ανταλλαγής και διατήρησης των υγρών του Σώµατος που αποκαθιστούν τον ενδοαγγειακό όγκο.
Ολοκληρωµένη Απόκριση του Καρδιαγγειακού Συστήµατος στην Αιµορραγία Αντανακλαστικά που επάγονται από Αιµορραγία αποκαθιστούν την Μέση Αρτ. Πίεση 1)Τασεουποδοχείς Υψηλής Πίεσης:Η Πτώση Αρτ. Πίεσης ελαττώνει τη διέγερση των υποδοχέων και προκαλεί :Αύξηση ράσης Συµπαθητικού, Ελάττωση αυτής του Παρασυµπαθητικού µε αποτέλεσµα: Ταχυκαρδία, Αύξηση Συσταλτικότητας Αγγειοσυστολή AVP 2)Τασεουποδοχείς Χαµηλής Πίεσης :Η ελάττωση του Όγκου Αίµατος µειώνει τη διέγερση των υποδοχέων και προκαλεί: αύξηση δράσης Συµπαθητικού, Αγγειοσυστολή ιδιαίτερα στους Νεφρούς µε αποτέλεσµα µειωµένη διούρηση και έκκριση Ρενίνης µε ακόλουθη αύξηση ANG II. Αύξηση της AVP (ADH) από την υπόφυση και ελάττωση απέκκρισης ύδατος από Νεφρούς. AVP:σηµαντική αγγειοσυσταλτική δράση AVP Αλδοστερόνη 3)Περιφερειακοί Χηµειουποδοχείς: Ελάττωση της Αιµάτωσης --τοπική υποξία που οδηγεί στην διέγερση των υποδοχέων µε αποτέλεσµα αγγειοσυστολή και αύξηση του αερισµού που οδηγεί σε ταχυκαρδία. 4)Κεντρικοί Χηµειουποδοχείς: η υπόταση προκαλεί εγκεφαλική ισχαιµία,πτώση του PO2του εξ. Υρού, πτώση του phτου εγκεφάλου µε αποτέλεσµα αύξηση της Συµπαθητικής αγγειοσυστολής
Ολοκληρωµένη Απόκριση του Καρδιαγγειακού Συστήµατος στην Αιµορραγία Οι 4 αντανακλαστικοί οδοί έχουν κοινό στόχο την µαζική ενεργοποίηση του Συµπαθητικού Συστήµατος Οι συνέπειες αυτής της ενεργοποίησης είναι: Αύξηση της Καρδιακής Συχνότητας ανάλογη µε τον όγκο αίµατος που απωλέσθει ( είκτης σοβαρότητας της αιµορραγίας). Αύξηση της Καρδιακής Συσταλτικότητας, η οποία µπορεί να αυξήσει τον όγκο παλµού µόνο µετά από βελτίωση της Φλεβικής επιστροφής. Αύξηση της συστολής των αρτηριδίων κυρίως των άκρων, του δέρµατος, των κοιλιακών σπλάχνων και των σκελετικών µυών. Η νεφρική αιµατική ροή ελαττώνεται ταχέως µετά την αιµορραγία αλλά αποκαθίσταται γρήγορα λόγω αυτορρύθµισης. Η συµπαθητική αγγειοσυστολή λόγω Τασεουποδοχέων υπερνικά την αυτορρύθµιση στους νεφρούς εάν η Αρτ. Πίεση παραµένει χαµηλή. Κίνδυνος για νεφρική ανεπάρκεια. Απελευθέρωση ρενίνης, αύξηση ΑNG II. Αύξηση της Φλεβικής Συστολής. Αύξηση της συµπαθητικής φλεβοσυστολής ελαττώνει την χωρητικότητα και ενδοτικότητα των φλεβών τείνοντας να αποκαταστήσει την κεντρική Φλεβική Πίεση.
Επίδραση της αιµορραγίας στην υδροστατική τριχοειδική Πίεση Ενεργοποίηση Μηχανισµών ιατριχοειδικής Επαναπλήρωσης Η ελάττωση της υδροστατικής Τριχοειδικής Πίεσης αναστρέφει τη Σχέση Υδροστατικής/Κολοειδωσµωτικής πίεσης µε αποτέλεσµα υγρό από το µεσοκυττάριο χώρο να απορροφάται στον Αυλό του τριχοειδούς (Αιµαραίωση). Εντός µιάς ώρας το µεσοκυττάριο υγρό µπορεί να αποκαταστήσει το 75% του όγκου του αίµατος. Αραίωση αιµοσφαιρίνης µεγαλύτερη από αυτή των πρωτεινών. Με την είσοδο ύδατος στον τριχοειδικό αυλό µειώνεται η Κολλοειδωσµωτική Πίεση των τριχοειδών ενώ παράλληλα µειώνεται σταδιακά η Υδροστατική πίεση αλλά και η Κολλοειδωσµωτική στο µεσοκυττάριο χώρο µε αποτέλεσµα να σταµατήσει σταδιακά η απορρόφηση ύδατος στα τριχοειδή.
Ανταλλαγή Ύδατος στα Τριχοειδή ( ιήθηση- Απορρόφηση) Pc Υδροστατική Πίεση π :Ογκοτική Πίεση (Κολλοειδωσµωτική Πίεση) P Εξωκυττάριο Υγρό: Α) Πλάσµα (3L) Β)Μεσοκυττάριο Υγρό(10L) ( εξαµενή υγρού) (Ροή όγκου ελεύθερου πρωτεινών πλάσµατος µέσω Υδάτινων ιαυλων-υδατοπορίνες) 4L/ηµέρα ιηθούνται την ηµέρα Περισσότερο από ότι απορροφώνται.επιστρέφουν µέσω του Λεµφικού Συστήµατος (α) Τέσσερις παράγοντες που καθορίζουν την µετακίνηση υγρών µέσω των τριχοειδών (β) Ποσοτικοποίηση των δυνάµεων που προκαλούν διήθηση στο αρτηριακό άκρο του Τριχοειδούς και απορρόφηση στο φλεβικό άκρο.
Νεφρική ιατήρηση του Άλατος και του Ύδατος Η Αρτηριακή Υπόταση και η ελαττωµένη νεφρική αιµατική ροή ελαττώνουν τον ρυθµό της σπειραµατικής διήθησης κι εποµένως ελαττώνουν την απέκκριση άλατος και ύδατος. Ο ελαττωµένος δραστικός όγκος αίµατος προάγει την κατακράτηση Να+ εποµένως και ύδατος µέσω 4 µηχανισµών: Ελαττωµένη ενεργοποίηση των Τασεουποδοχέων χαµηλής Πίεσης µε αποτέλεσµα αγγειοσυστολή Ιδιαίτερα στους Νεφρούς µε επακόλουθη ενεργοπίηση του καταρράκτη αντιδράσεων Ρενίνης Αγγειοτενσίνης ΙΙ (ANG II) Αλδοστερόνης. Η ANG II προάγει περαιτέρω την νεφρική αγγειοσυστολή και έκκριση Ρενίνης µε κίνδυνο Νεφρική Ανεπάρκεια. Η Αλδοστερόνη προκαλεί την επαναρρόφηση Να+ κι εποµένως ύδατος από το άπω σωληνάριο του νεφρώνα. Η αυξηµένη δραστηριότητα του συµπαθητικού αγγειακού τόνου µεταβάλλει την αιµοδυναµική των νεφρών προάγοντας την κατακράτηση Να+ και ύδατος. Η απελευθέρωση AVP ελαττώνει την απέκκριση ύδατος από τους νεφρούς και προάγει την Αγγειοσυστολή Ο ελαττωµένος όγκος αίµατος ελαττώνει την διάταση των κόλπων αναστέλλοντας την έκκριση του κολπικού Νατριουρητικού Πεπτιδίου (ANP) προάγοντας την κατακράτηση του Να+ από τους νεφρούς. ΙΨΑ : Η ελάττωση του όγκου αίµατος λόγω αιµορραγίας διεγείρει ωσµωυποδοχείς στον Υποθάλαµο που διεγείρουν την ίψα.