Φυσιολογία καρδιαγγειακού συστήματος

Παρουσίαση με θέμα: "Φυσιολογία καρδιαγγειακού συστήματος"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Φυσιολογία καρδιαγγειακού συστήματος
Κλειώ Μαυραγάνη Λέκτορας Πειραματικής Φυσιολογίας 17/3/2011

2 Μικροκυκλοφορία Ορισμός = το σύνολο των αιμοφόρων αγγείων που ξεκινάει από ένα πρώτης τάξεως αρτηρίδιο και τελειώνει σε ένα πρώτης τάξεως φλεβίδιο Ρόλος= - διασφάλιση διανομής θρεπτικών συστατικών στους ιστούς - μεταφορά πληροφορίας (ορμονών) - άμυνα - θερμορύθμιση

3 Ιδεατό δίκτυο μικροκυκλοφορίας

4 Έλεγχος αιματικής ροής με προτριχοειδικούς σφιγκτήρες

5 Τυπική δομή τριχοειδούς

6 Τριχοειδικές ενδοθηλιακές συνδέσεις

7 Κατηγορίες τριχοειδών
Πολλοί ιστοί επιθήλιο ήπαρ, σπλήνας, μυελός

8 Διατριχοειδική ανταλλαγή
Α. Διαλυμένων στο πλάσμα ουσιών Β. Ύδατος

9 Διατριχοειδική ανταλλαγή
Διακυτταρική οδός Παρακυτταρική οδός (μέσω σχισμών, διενδοθηλιακών συνδέσεων, χασμάτων/θυρίδων όπου υπάρχουν)

10 Α. Διατριχοειδική ανταλλαγή διαλυμένων στο πλάσμα ουσιών
1. Ο2 και CΟ2 2. μικρών υδατοδιαλυτών μορίων 3. μακρομορίων

11 1. Ανταλλαγή Ο2 (διακυτταρική οδός)
H PO2 εντός του τριχοειδούς εξαρτάται από τους εξής παράγοντες Συγκέντρωση ελεύθερου Ο2 στο αρτηριακό αίμα που τροφοδοτεί το τριχοειδές Συγκέντρωση Ο2 του αίματος Τριχοειδική αιματική ροή Συντελεστή ακτινικής διάχυσης Ακτίνα τριχοειδούς Ακτίνα του ιστικού κυλίνδρου Κατανάλωση Ο2 από τους περιβάλλοντες ιστούς Αξονική απόσταση κατά μήκος του τριχοειδούς Ιστικός κύλινδρος=ένα τμήμα ιστού που τροφοδοτείται με Ο2 από ένα μόνο τριχοειδές

12 Aρτηριοφλεβώδης διαφορά μιας ουσίας(A-V)
= η διαφορά της συγκέντρωσης μιας ουσίας μεταξύ του αρτηριακού αίματος που εισέρχεται στο όργανο και του φλεβικού αίματος που απομακρύνεται από το όργανο Εάν - συγκέντρωση Ο2 στην αρτηρία([Ο2]Α)= 20ml/dl - συγκέντρωση Ο2 στην φλέβα([Ο2]v)= 15ml/dl A-V= 5ml/dl

13 Ρυθμός απομάκρυνσης του Ο2

14 Πoιοι είναι οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την απομάκρυνση του O2?
Τριχοειδική αιματική ροή Κατανάλωση Ο2 από τους περιβάλλοντες ιστούς Aριθμός των ανοιχτών τριχοειδών

15 2. Ανταλλαγή υδατοδιαλυτών μορίων (παρακυτταρική οδός)
MΙΚΡΑ ΥΔΡΟΦΙΛΑ ΜΟΡΙΑ (μικρή διαπερατότητα/εξαρτάται από το μέγεθος ακτίνας) -Μέσω σχισμών και πόρων γεμάτων ύδωρ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΜΙΚΡΟΥ ΜΕΓΕΘΟΥΣ* -Μέσω διενδοθηλιακών σχισμών και θυρίδων *διαπερατότητα εξαρτάται από ηλεκτρικό φορτίο και μέγεθος ακτίνας (αρνητικό φορτίο/μεγάλη ακτίνα=μικρότερη διαπερατότητα)

16 Ανταλλαγή μικρών υδατοδιαλυτών μορίων
Jx= PX ([x]c-[x]if)(moles/cm2. sec Px=DX/α= συντελεστής διαπερατότητας

17 Ερώτημα Πώς θα μπορέσουμε να υπολογίσουμε το συντελεστή διαπερατότητας των διαφόρων τριχοειδών σε μία διαλυμένη ουσία ή διαφορετικών διαλυμένων μορίων στο ίδιο τριχοειδές?

18 όπου S=εμβαδόν επιφάνειας τριχοειδούς
MAZIKH ΡΟΗ ΔΙΑΛΥΜΕΝΗΣ ΟΥΣΙΑΣ=Η ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΟΥΣΙΑΣ ΠΟΥ ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ ΣΤΗ ΜΟΝΑΔΑ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ Q=S x JX = S x Pχ([XC]-[Xif]) (moles/s) όπου S=εμβαδόν επιφάνειας τριχοειδούς

19

20 Μεταβολές γινομένου PXS ανάλογα με τις τοπικές ανάγκες του οργάνου
-↑S (μέσω διαστολής προτριχοειδικών σφιγκτήρων πχ ↓Ο2, ↑CO2, ↓PH, ↓ θρεπτικών συστατικών, ↑ θερμοκρασίας) - ↑P(αλλαγή διαπερατότητας τοιχώματος πχ φλεγμονή)

21 3. Ανταλλαγή μακρομορίων (r>1nm) (παρακυτταρική και διακυτταρική οδός)
Παρακυτταρική (Μέσω σχισμών και θυρίδων) Διακυτταρική (παρουσία πινοκυτταρικών ή μεταφορικών κυστιδίων)

22 Β. Διατριχοειδική ανταλλαγή ύδατος
Διακυτταρική οδό (δίαυλοι υδατοπορίνης 1, ΑQP1) Παρακυτταρική οδό(θυρίδες, χάσματα, σχισμές)

23 Ροή όγκου υγρού (Starling)
LP =υδραυλική αγωγιμότητα (εκφράζει την ολική διαπερατότητα του τριχοειδικού τοιχώματος) σ= συντελεστής ανάκλασης=Δπ παρατηρούμενη/Δπ θεωρητική * (0 έως 1, 0= ελεύθερη διακίνηση ουσίας-, 1= καμία διαπερατότητα/πχ πρωτεΐνες) JV=LP[(Pc-Pif)- σ (πc-πif)] ΔP=διαφορά υδροστατικής πίεσης Δπ=διαφορά κολλοειδοωσμωτικής πίεσης Θεωρητική διαφορά κολλοειδοωσμωτικής πίεσης=RT [ΔΧ] R=σταθερά αερίων Τ= Απόλυτη θερμοκρασία [ΔΧ]=Διαφορά συγκέντρωσης πρωτεινών

24

25 Συσχέτιση μεταξύ κολλοειδοωσμωτικής πίεσης τριχοειδών και συγκέντρωσης πρωτεϊνών του πλάσματος

26 Φαινόμενο Gibbs-Donnan
T α πρωτεϊνικά μόρια πχ της αλβουμίνης δημιουργούν αυξημένη οσμωτική πίεση σε σύγκριση με μόρια άλλου μεγέθους Αυτό οφείλεται στην παρουσία αρνητικών φορτίων που έλκουν θετικά ιόντα που τα εμποδίζουν να περάσουν από την ημιπερατή μεμβράνη και έτσι αυξάνουν την οσμωτική πίεση Εάν η αλβουμίνη δεν είχε αυτή την ικανότητα θα χρειάζονταν 12gr αλβουμίνης/100ml πλάσματος αντί των 4.5gr για να προκαλέσει π=25mmHg αλλά τέτοια συγκέντρωση θα προκαλούσε μεγάλη αύξηση του ιξώδους και άρα της αντίστασης

27

28 ΛΕΜΦΑΓΓΕΙΑ(1) Μικροί λεπτοτοιχωματικοί σωλήνες στο μεσοκυττάριο χώρο
Μικροί λεπτοτοιχωματικοί σωλήνες στο μεσοκυττάριο χώρο Συνενώνονται σταδιακά και σχηματίζουν μεγαλύτερα αγγεία Δέρμα, ουρογεννητική, αναπνευστική και γαστρεντερική οδό- ΟΧΙ μυοκάρδιο, εγκέφαλο Ενδοθηλιακά κύτταρα/σποραδικές λείες μυϊκές ίνες/Βαλβίδες

29 ΛΕΜΦΑΓΓΕΙΑ (2) Παροχέτευση υγρού και πρωτεϊνης από τον μεσοκυττάριο χώρο

30 ΛΕΜΦΑΓΓΕΙΑ(3)

31 3 βρόγχοι μετακίνησης του εξωκυτταρίου υγρού

32

33

34 Αυτορρύθμιση της αιματικής ροής
Αποσκοπεί στην διατήρηση σταθερής αιματικής ροής παρά τις μεγάλες διακυμάνσεις της αρτηριακής πίεσης σε αύξηση της πίεσης αιμάτωσης →παρεμπόδιση της σπατάλης της αιματικής ροής σε μείωση της πίεσης αιμάτωσης → διατήρηση σταθερής αιματικής ροής(ζωτικά όργανα)

35 ΡΥΘΜΙΣΗ ΑΙΜΑΤΩΣΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟΥ ΙΣΤΟΥ
Ενεργητική συστολή λείων μυών του αγγειακού τοιχώματος →προτριχοειδική αντίσταση →τριχοειδική αιματική ροή τοπικοί ρυθμιστικοί μηχανισμοί: 1. Ενδογενής μυογενής δραστηριότητα 2. Χημικοί/ χυμικοί παράγοντες -PO2, PCO2, PH, K+, γαλακτικό οξύ, ΑΤP, ADP, αδενοσίνη -αγγειοδραστικές ουσίες παραγόμενες από τα ενδοθηλιακά κύτταρα των τριχοειδών Αγγειοδιαστολή (ΝΟ, προστακυκλίνη, υπερπολωτικός παράγοντας του ενδοθηλίου Αγγειοσύσπαση (ενδοθηλίνες, αγγειοσυσταλτικοί παράγοντες προερχόμενοι από ενδοθήλιο 1 και 2

36 Αγγειογένεση=Ανάπτυξη νέων αγγείων
Ενήλικες: επούλωση πληγών, φλεγμονή, ανάπτυξη όγκου, ενδομήτριο κατά τη διάρκεια του εμμηνορυσιακού κύκλου, προσαρμογή στο υψόμετρο και τη σωματική άσκηση Διάλυση βασικής μεμβράνης φλεβιδίων→ενεργοποίηση και πολλαπλασιασμός των προηγουμένων ήρεμων ενδοθηλιακών κυττάρων Μετανάστευση νέων κυττάρων → δημιουργία νέου αυλού Διεγέρτες [αυξητικός παράγοντας του αγγειακού ενδοθηλίου(VEGF), αυξητικοί παράγοντες ινοβλαστών, αγγειοποιητίνη-1 ] Αναστολείς [αγγειοστατίνη, αγγειοποιητίνη-2, ενδοστατίνη]