Alkalmazott Élettan II. Keringés, haemodynamikai támogatás

Alkalmazott Élettan II.Keringés, haemodynamikai

támogatás

Rudas László

University of Szeged

Department of Anaesthesiology and Intensive Care

Medical ICU

Megfelelő szöveti perfúzión keresztül a keringési rendszer biztosítja sejtjeink számára az oxigént és az energia szubsztrátumokat

A keringés makro-, és mikrocirkulációból áll.

A normális keringés feltételei:Jó pumpa, megfelelő vasculatura és normális vérvolumen.

A „pumpa”

Nos gyerekek,szóval mitgenerál a szív?

Áramlást?

Nyomást?

Mindkettőt!

Stroke volume

Pre

ssu

re

Contractility

contractility

The role of contractility

contraktility elastance

Stroke volume

Art

eria

l pre

ssu

re

Arterial elastance

Stroke volume

Art

eria

l pre

ssu

re

elastance

Heart - circulation coupling

Stroke volume

Art

eria

l pre

ssu

re contractility

elastance

HeartCirculation

Coupling Systems

A „pumpa”

-más nézetből

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e

Left ventricular volume

End-systolicPressure-volume relationship

End-diastolicPressure-volume relationship

Isometriccontraction

Isometricrelaxation

Ejection

Ventricular filling

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e





Isometricrelaxation

Ejection

Ventricular filling

Sympathetic activation

A diasztolés funkció függ a normális

aktív relaxációtól, és a szív passzív

tágulékonyságától is

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e





Isometricrelaxation

Ejection

Ventricular filling

Szisztolés diszfunkció

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e



End-diastolicPressure-volume

relationshipIsometriccontraction

Isometricrelaxation

Ejection

Ventricular filling

Diasztolés diszfunkció

A „Pumpa” és a „preload” viszonya

contractility

elastance

Stroke volume

Art

eria

l pre

ssu

re

A végdiasztolés volumen szerepe

12840

5

10

15

20C

ard

iac

ou

tpu

l (l/m

in)

Right atrial pressure (mmHg)

„szív-funkciós” görbe

the good old Starling curve

Egy izomcsík „előterhelése”

Length increase (mm)

0 2 4

Act

ive

ten

sion

(g)

0

4

8

For thick walled spheres=PR/2w

w=wall thicknessP=pressureR=radius

LaPlace formula

A preload, - élettani értelemben az ejectiot megelőzően uralkodó bal kamrai falfeszülésnek felel

Klinikailag mind a bal kamrai végdiasztolés volument, mind a végdiasztolés nyomást használjuk a preload jellemzésére.

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e


End-systolicPressure-volume

relationship

End-diastolicPressure-volume

relationship


Isometricrelaxation

Ejection

Ventricular filling

The role of the end-diastolic volume

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

eA preload markerei

End-diastolic pressures

End-diastolic volume

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e



Melyik komponens a megbízhatóbb ??

A preload markerei



Faktorok:

1. A végdiasztolés nyomás-volumen összefüggés nem lineáris. Egy bizonyos ponton túl minimális volumen változásokat excesszív nyomásnövekedés kísérhet. Az összefüggés meredeksége pedig egyénről-egyénre változik

2. A diasztolés funkció nagyon érzékeny ischaemiára, és egyéb szívizom-károsodásra. Így a végdiasztolés nyomás akár volumen növekedés nélkül is emelkedhet.

Lichtwarck-Aschoff et al. Intensive Care Med1992; 18:142-147



Faktorok:

1. A végdiasztolés nyomás-volumen összefüggés nem lineáris. Egy bizonyos ponton túl minimális volumen változásokat excesszív nyomásnövekedés kísérhet. Az összefüggés meredeksége pedig egyénről-egyénre változik

2. A diasztolés funkció nagyon érzékeny ischaemiára, és egyéb szívizom-károsodásra. Így a végdiasztolés nyomás akár volumen növekedés nélkül is emelkedhet.

3. A viszonyokat befolyásolhatja a kamrai interdependencia.

Watch out for that kitty !!!

A vasculatura

P V

pressure

Vol

um

e

Vascular compliance

3202401608000

1

2

3

4

Rel

atív

e vo

lum

e

241680

pressure (cm water)

AORTA VENA CAVA

Compliance

Intravascularis

nyomás

Faktorok:

1. Az erek „összekötő pályaként” szolgálnak a szív és a periféria között.

2 Az erek azonban egyúttal „elasztikus containerek”, melyek volumen-raktározó képessége az érben uralkodó nyomástól függ..

3 Az „összekötő pályákon” átfolyó volumen nyomást generál.

4 Bizonyos, (kisebb) nyomást az erek „túlfeszülése” is generál.

5 A disztenzibilitási és rezisztív tulajdonságok az érmeder különböző szakaszain nagyon eltérőek lehetnek.

Hogyan jön létreAz artériás nyomás?

Cardiac output

Arterial pressure

The „Ohmic” resistance

Cardiac output 1

300

Cardiac output 2

P1 P2

Generated flow = cardial output (CO)

Generated pressure = mean art. pressure (MAP)– right atrial pressure (RAP)

Systemic Vascular Resistance (SVR = (MAP-RAP)/CO dimension: Hgmm/l/min

SVR index (SVRI) = (MAP-RAP)/CI dimension: Hgmm/l/min/m2

Mi a csuda az a „túlfeszülés” az erekben ??

I. Magyarázat a „keringésmegállás” helyzetében

Keringésmegállást követően a vérvolumen

az érpálya különböző szakaszain a

disztenzibilitási tulajdonságok szerint

helyezkedik ek, és konstans nyomást

gyakorol az érfalra. Ez az átlagos

szisztémás töltőnyomás.

Pms0 5 10 15 20

BloodVolume

% of control

0

100

Rothe et al. Arch Intern Med 146:977-82, 1986

3.5 l (50 ml/kg) „unstressed volume”

Venous Capacity

Pms0 5 10 15 20

BloodVolume

% of control

0

100


Sympathetic blockade

Noradrenalin

Venous Capacity

Pms0 5 10 15 20

BloodVolume

% of control

0

100


Sympathetic blockad

Noradrenalin

Reflex compensation range:15-20 ml/kg 1-1.5 l blood

Venous Capacity

Mean systemic filling pressure

Keringésmegállást követően a vérvolumen

az érpálya különböző szakaszain a

disztenzibilitási tulajdonságok szerint

helyezkedik ek, és konstans nyomást

gyakorol az érfalra. Ez az átlagos

szisztémás töltőnyomás.

Circulatory arrest

During circulatory arrest the heart itself will distend as well. (The heart ismuch more compliant, than the arterial system).

The distension of the heart however is not proportional, (The right heart is much more complient than the left)

Intact circulation

Chamberlain D et al. Resuscitation 2008;77:10-15

Cardiac arrest: MRI series

Changes in ventricular volumes following arrest

Mean systemic filling pressure is the

prevailing pressure at the venus

capillary end, in normal basline

conditions it is around 8 mmHg.

Mi a csuda az a „túlfeszülés” az erekben ??

I. Magyarázat verő szíven,növekvő perctérfogat mellett

„compliant ér(véna)

„noncompliant ér”(artéria)

Hogyan értelmezhető

Mindez a humán keringésre ?

Circulatory arrest Increasing CO

A perctérfogat generálása egyúttal

azt jelenti, hogy „vérvolumen áthelyeződés”

történik a vénás oldalról az artériás oldalra.

A vénás visszatérés kérdése

(avagy miért jön

vissza a vér a szívbe?)

Venous return

Right atrial pressure

Venous return curve

100

Virolainen J. Eur Heart J 1995;16:1293-1299.

Influence of negative intrathoracic pressure on right atrial

and systemic venous drainage

DSA image „Müller manoeuvre” -40 Hgmm

DSA imagenormal inspiration


Ven

ou

s re

turn

(l/

min

)

Car

dia

c o

utp

ut

(L/m

in)


Apart from temporary fluctuations,

cardiac output and

venous return should be equal.


Ven

ous

retu

rn (

l/min

)

/Car

dia

c ou

tpu

t (L

/min

)

The Guyton diagram

Jöhet a perifériáról átmenetileg

több vér, mint amennyi kifut ??



Válasz1: Passzív mechanizmusok


Time (seconds)

Spl

anc

n i B

lood

Flo

w (m

/mi n

)

0 10 20

100

200

300

Arterial Inflow

Venous Outflow

Arterial Outflow Restriction

45 ml

Vénás visszaáramlás



Válasz2: Aktív mechanizmusok

Effect of Sympathetic Tone on Auto-Transfusion Splanchnic Regionfrom


Time (seconds)

Sp

lan

cni

Bl o

od F

l ow

(m

/ mi n

)

0 10 20 0 10

100

200

300

Arterial Inflow

Venous Outflow

Arterial Outflow Restriction Splanchnic Nerve Stimulation

45 ml 71 ml

-Befolyásolja egyáltalán

a pumpafunkció

a vénás visszatérést?

Cardiac output and right atrial pressure in pacemaker dependent dogs

Sheriff DD és Mendoza JR. Exerc Sport Sci Rev 2004;32:31-35

Pacemaker dependens alanyok perctérfogat és RAP összefüggései

Sheriff DD és Mendoza JR. Exerc Sport Sci Rev 2004;32:31-35

Az „afterload”

avagy az utóterhelés

Az afterload az ejectáló bal kamra falában generálódó falfeszülés.

A klinikai gyakorlatban az ejectio során generált nyomással jellemezzük.

„Afterload mismatch”: egy relatív fogalom

Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e


Lef

t ven

tric

ular

pre

ssur

e


myocardial wall stress during systolic ejection

afterload

ventricular ventricular myocardial

systolic radius systolic pressure wall thickness

end diastolic radius output impedance normal growth, hypertrophy

systemic arterial pressure outflow tract resistance

diastolic pressure systolic pressure vascular resistance

obstructive CMP

blood volume pulse pressure

total peripheral resistance stroke volume

arterial complianceNorton, Advances in Physiology Education 2001;25:53-61

The abnormal distensibility of ther

conductance vessels (i.e. increased

stiffness), contributes to the

increased central arterial pressure

during ejection.

Everybody in the room

who knows 3 ways to increase

Cardiac output raise hand !!

Types of circulatory failure

- a szív csökkent pumpafunkciója - cardiogenic shock

- reduced venous return - hypovolaemic shock

- csökkent artériás tónus a véráramlás abnormális eloszlásával - distributive shock

- outflow obstruction - obstructive shock

Let’s put the puzzle together

(start with normal parameters)

In order to put the puzzle together, I had to

change

the directions of the axes

of certain traditional diagrams.

Do not panick!

Cardiac output

Arterial pressure

Systemic vascular resistance

Cardiac output 1

300

Cardiac output 2

Venous return

Right atrial pressure

Venous return curve

10

Cardiac output / Venous return

Right atrial pressureArterial pressure


Cardiac output 1

300

Venous return curve

Cardiac output 2

10

Apart from temporary fluctuations, cardiac output and venous return should be equal.

Arterial pressure

Arterialvolume

300

Arterial compliance curve

Pressure in the great veins

Venousvolume

Venous compliance curve

10



Arterialvolume

Venousvolume

2. Systemic vascular resistance

Cardiac output 1

300

artériás

3. Arterial compliance curve

vénás

4. Venous compliance curve

1. Venous return curve

Cardiac output 2

10

Mechanisms of failure


Low cardiac output



Arterialvolume

Venousvolume


300

artériás


vénás


Venous return curve

Cardiac output

10

Therapy ?

Limitations of the therapy ?


Decreased venous return- hypovolemia



Arterialvolume

Venousvolume


300


vénás


Venous return curve

Cardiac output 2

10



Arterialvolume

Venousvolume


300


vénás


Venous return curve

Cardiac output 2

10

Secunder systolic dysfunction

Therapy ?

Limitations of the therapy ?


Loss of vascular resistance



Arterialvolume

Venousvolume


300

artériás


vénás


. Venous return curve

10

Therapy ?

Diastolic heart failure is suspected in cases

where clinical signs of decompensation are

present, in spite of preserved systolic

function (EF≥50%).

(The diagnosis could be further confirmed by

echocardiography).

myocardial end-diastolic wall stress

preload

end-diastolic end-diastolic myocardial wallradius filling pressure thickness

compliance of total blood volume normal growthventricle and blood volume distribution hypertrophypericardium venous compliance

venous return

Norton, Advances in Physiology Education 2001;25:53-61


Ven

ous

retu

rn (

l/min

)

/Car

dia

c ou

tpu

t (L

/min

)

The Guyton diagram

Alkalmazott Élettan II. Keringés, haemodynamikai támogatás

Documents

Transcript of Alkalmazott Élettan II. Keringés, haemodynamikai támogatás