Herz-Kreislauf-System Flashcards
Erkläre den Aufbau des Herz-Kreislauf-Systems
Aufbau des Herz-Kreislauf-Systems • ein Herz Saug-Druckpumpe Automatie • zwei seriell geschaltete Kreisläufe großer (Körper-)Kreislauf o Versorgung der Organe einschließlich des Herzens selbst mit: Sauerstoff Nährstoffen Hormonen Abwehrzellen Wärme … o Abtransport von Kohlendioxid Stoffwechselendprodukten Wärme …. kleiner Lungenkreislauf o Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff o nutritive Versorgung der Lunge
Wie ist die Blutverteilung und der Blutfluss im HKL? (groß/klein)
Blutverteilung und Blutfluss im HKL 15% Blut im Lungenkreislauf rechter Ventrikel (RV) o Pulmonalarterie (PA) o Lungenarteriolen, -kapillaren, -venolen o Pulmonalvenen (PV) o linkes Atrium (LA) 85% Blut im großen Kreislauf Linker Ventrikel (LV) o Aorta o Arterien o Arteriolen, Kapillaren, Venolen o Venen o Hohlvene (Vena cava) o rechtes Atrium
Gib Werte für die Blutverteilung und Blutfluss im HKL von Tieren an
Über welche Parallelkreisläufe fließt das HMV des linken Herzen?
Rechtes und linkes Herz gleiche Volumina
(trotz stark unterschiedlicher endsystolischer Drücke!)
Herzminutenvolumen / Schlagvolumen
KM HMV SV
Pferd: 500 kg ~30 l/min ~850 ml
Rind: 500 kg ~35 l/min ~700 ml
Schwein: 100 kg ~6 l/min ~70 ml
Schaf: 50 kg ~4 l/min ~50 ml
Ziege: 25 kg ~3 l/min ~40 ml
Hund: 10 kg ~1,4 l/min ~14 ml
• Das HMV des rechten Herzens fließt zu
100% durch den Lungenkreislauf.
• Das HMV des linken Herzens fließt über
mehrere Parallelkreisläufe:
Herz (Koronarien) ca. 5%
Magen-Darmtrakt/Leber ca. 30%
Niere ca. 20%
ZNS ca. 15%
Skelettmuskel ca. 20%
Rest ca. 10%Das Herz als Motor für den
Flüssigkeitsaustausch
Was hat es mit dem Hoch-/Niederdrucksystem auf scih? Erkläre diese!
Was sind Arteriolen?
Niederdrucksystem: Der Großteil des Blutes im systemischen Kreislauf (70%) befindet sich im Bereich nach den Kapillaren, d.h. in den Venolen und Venen. • Kapazitätsgefäße • Mobilisierbare Blutreserve für vermehrte Organdurchblutung
Hochdrucksystem: Die vom Herzen pulsatil erzeugte Druckwelle wird im arteriellen System geglättet und gespeichert. Der arterielle Blutdruck liefert während Systole und Diastole Energie für die bedarfsgerechte Blutversorgung aller Organe
Arteriolen = präkapilläre Sphinkter
= Hauptwiderstandsgefäße
regeln: - Blutdruck im Arteriensystem
- Organdurchblutung
Warum besteht ein Mehrbedarf an Herzaktion
bei Leistung? Nenne Bsp.
Rennpferd Muskeldurchblutung: ~5 l/min (~16% HMV) bei max. Belastung: ~100 l/min (~40% HMV) Herz-Minuten-Volumen: 25-40 l/min bei Belastung: ~ 240 l/min
Milchkuh Euterdurchblutung (l/d) = 3048 + 414 · Milchmenge bei 30 l Milch/d: ~15.500 l Blut/d ~ 30% HMV Herz-Minuten-Volumen: ~ 35 l/min Blut 1.440 Minuten/Tag: => 50.400 l Blut/Tag
Wie ist das Herz aufgebaut?
Myokard mit zwei Zelltypen:
- Arbeitsmyokard
- Reizbildungs- und Erregungsleitungssystem (RELS)
Nenne Besonderheiten der Herzmuskeltätigkeit
- Das Myokard erregt sich selbst durch einen Schrittmacher
(Autonomie) in rhythmischen Abständen (Automatie). - Das Arbeitsmyokard bleibt nach der Depolarisation (Na+-
Einstrom) auf einem Depolarisationsplateau (langsamer
Ca2+-Einstrom) mit zwei Folgen:
• AP und Kontraktion überlagern sich
• Myokardzellen sind während der Kontraktion
refraktär, d.h. nicht tetanisierbar. - Aktionspotentiale breiten sich über Gap junctions
zwischen den Myokardzellen aus, so dass sie immer den
ganzen Muskel erfassen und zur maximalen Kontraktion
führen (Alles-oder-Nichts-Gesetz). - Die Kontraktionskraft wird in Abhängigkeit von der Vordehnung autoreguliert (Frank-Starling-Mechanismus).
Durch Gap junctions (G) wird der Herzmuskel zum funktionellen Synzytium
Aktionspotential was passiert beim:
a) Arbeitsmyokard
a) Arbeitsmyokard Phase 0: Na+-Einstrom Phase 1: K+-Ausstrom Phase 2: Ca2+-Einstrom Phase 3: K+-Ausstrom Phase 4: Durch K+-Ausstrom stabilisiertes Ruhemembranpotential (-80 mV) b) Sinusknoten Unterschiede zum Arbeitsmyokard • kleine Membrankapazität -> leicht erregbar • Spontandepolarisation durch Na+-Leckstrom • kein stabiles Ruhemembranpotential • keine spannungsgesteuerten Na+-Kanäle im Sinus- und AV-Knoten (reines Ca2+-Aktionspotential)
Erkläre den Potentialverlauf in Schrittmacherzellen
- Sinusknoten = primärer Schrittmacher
- AV-Knoten = sekundärer ~
- His-Bündel
- Tawara-Schenkel = tertiäre ~
- Purkinje-F.
Beim Ausfall des primären Schrittmachers übernehmen sekundäre oder tertiäre Schrittmacher die Rhythmogenese -> erniedrigte Herzfrequenz Bsp. Mensch: • Sinusrhythmus: 60-80 bpm • AV-Rhythmus: 40-50 bpm • His-Rhythmus: 30-40 bpm
Erkläre den Herzzyklus
1. Anspannungsphase • isovolumetrische Verformung 2. Auswurfphase • Öffnung der Taschenklappen • nur Ejektionsfraktion ausgeworfen (ca. 60 - 70%) 3. Entspannungsphase • Schließen der Taschenklappen • isovolumetrische Erschlaffung • Kammerdruck gegen Null (!) 4. Füllungsphase • Öffnung der AV-Klappen • passive Füllung • aktive Füllung durch Vorkammerkontraktion • in Ruhe nur ~ 10% • bei Belastung bis ~50%
Was sind Herztöne? Erkläre
= physiologische akustische Phänomäne 1. Muskelton / Anspannungston Schwingung d. Wandmuskulatur zu Beginn der Systole 2. Klappenton Schließen der Semilunarklappen Herzgeräusche = pathologische akustische Phänomäne • Funktionsstörung der Klappen Insuffizienz Stenose • Septumdefekte • Anämie -> Turbulenzen
Wie funktioniert die Steuerung der Herzfunktion?
Sympathikus (β1 Ö cAMP×)
• positiv chronotrop
schnellere diastolische Depolarisation; Herzfrequenz ×
• positiv inotrop
Erhöhung des Calciumfreisetzung; Kontraktionskraft ×
• positiv lusitrop
Schnelleres Rückpumpen von Ca2+; schnellere Erschlaffung
• positiv dromotrop
Erhöhung des Calciumeinstromes im AV-Knoten; schnellere AV-Überleitung
Sympathikus (β2 Ö cAMP×)
• Steigerung der Koronardurchblutung
Parasympathikus (M2 Ö cAMPØ)
• negativ chronotrop
• negativ dromotrop
• Kammermyokard nicht innerviert
(nur an Vorkammern negativ inotrop und negativ lusitrop)
Was ist ein Elektrokardiogramm (EKG)?
EKG = Ableitung der
Summenaktionspotentiale
der elektrischen Herzaktion
an der Körperoberfläche
Welche Standard-Ableitungen gibt es beim EKG, für wen wird welches genutzt?
Die Form des EKG ist von der Herzlage und der Anbringung der Elektroden abhängig. Nur wenn sich die elektrischen Potentialvektoren zwischen den beiden Ableitpunkten ändern, gibt es einen Ausschlag im EKG.
bei Pferd: Basis-SpitzenEKG bei Hund, Katze & Mensch: Ableitungen nach Einthoven
Was ist ein Physiologisches EKG?
Welle: EKG-Ausschlag Strecken: EKG-Verlauf auf Null-Linie Intervall: besteht aus Wellen + Strecken P-Welle: Vorhofdepolarisation QRS-Komplex: Kammerdepolarisation T-Welle: Kammerrepolarisation U-Welle: späte Repolarisation der Purkinje-Fasern
Wie kommt es zu Rhythmusstörungen im EKG?
Extrasystolen supraventrikuläre Extrasystole • atypischer Sinusrhythmus bzw. • ektopische Zentren in AV-Knoten oder Vorhofmyokard ventrikuläre Extrasystole • ektopische Zentren in His-Bündel oder Kammermyokard a) Interponierte Extrasystole b) Extrasystole mit kompensatorischer Pause • Ausbleiben eines Sinus-Schlages
Flattern / Flimmern Vorhofflattern • stark erhöhte, aber regelmäßige Vorhoffrequenz • sägezahnartige P-Wellen Vorhofflimmern • Null-Linie als undulierende F-Welle • i.d.R. Tachykardie • Thromboserisiko in Vorkammern
Kammerflattern • stark erhöhte Herzfrequenz • fließender Übergang zu Flimmern Kammerflimmern • unregelmäßig undulierende Null-Linie • Kreislaufstillstand (!) • Tod in ca. 5-10 min
Erkläre die Grade von Rhytmusstörungen im EKG
Überleitungsstörungen (AV-Block) 1. Grades • verlängerte PQ-Strecke 2. Grades • Ausbleiben einzelner Überleitungen • ggf. als Wenckebach-Periodik (PQ nimmt solange zu bis eine Überleitung vollständig ausbleibt) • bei Rennpferden oft normal 3. Grades (= totaler AV-Block) • vollständige Dissoziation zwischen Vorkammer- und Kammerrhythmus
Grundlagen der Hämodynamik
Erkläre die enthaltenen Aussagen des Ohm´sches Gesetzes
Formel
Stromstärke ml/min (Blutvolumen pro Zeiteinheit)
I = deltaP/R
I = Stromstärke
deltaP = Druckdifferenz
R = Widerstand
Ohm‘sches Gesetz:
Enthaltene Aussagen:
• Der Blutstrom wird durch ‘P angetrieben.
Blut fließt immer von der Stelle höheren zur Stelle niederen Druckes.
• Um den Blutstrom zu erhöhen kann man
‘P erhöhen (Herzaktion ×) oder
R erniedrigen (Gefäße öffnen)
• Das Schließen eines Gefäßes (R ×) beeinflusst Druck und Blutstrom
im Gefäß gegensinnig
‘P × / I Ø
Vasomotorik reguliert Blutdruck und Blutverteilung.
Erkläre Das Herz-Minuten-Volumen (HMV), gib eine Formel an
Das Herz-Minuten-Volumen (HMV)
= Stromstärke im großen Kreislauf
Im LV wird ein mittlerer
arterielle Druck (Pa) von 100 mmHg erzeugt
→ Der totale periphere Widerstand (TPR) wird
überwunden.
nutzbare Druckdifferenz: 97 mmHg
Im LV wird ein mittlerer arterielle Druck (Pa) von
100 mmHg erzeugt
→ das Blut fließt mit einem zentralvenösen Druck (Pv) von 2-4 mmHg in den RA.
HMV=Pa-Pv/ TPR
Erkläre die Kirchhoff´sche-Regeln: In Reihe geschaltete Gefäße
& gebe eine Gleichung an
Im Blut-Kreislaufsystem ist der Körperkreislauf dem Lungenkreislauf in Reihe geschaltet → Für den Gesamtwiderstand Rges gilt: Rges = R1 + R2 + R3 + … Somit ergibt sich hier Rges = RLunge + RKörper
RLunge = Widerstand im Lungenkreislauf
RKörper = Widerstand im Körperkreislauf
Rges > Teilwiderstand eines Gefäßes
Erkläre die Kirchhoff´sche-Regeln: Parallel geschaltete Gefäße
& gebe eine Gleichung an
Die verschieden Organkreisläufe vom Körperkreislauf sind parallel geschaltet. → der reziproke Gesamtwiderstand (= Leitfähigkeit) ist die Summe der reziproken Teilwiderstände: Rges R1 R2 R3 … Daraus ergibt sich für Rges: Rges=1/(1/R1)+(1/R2)+(1/R3) ... Rges < Teilwiderstand des Gefäßes
Erkläre das Grundlagen der Hämodynamik
Hagen-Poisseuille-Gesetz
Grundlagen der Hämodynamik Hagen-Poisseuille-Gesetz ΔP = Druckdifferenz r = Radius der Gefäße K = Viskosität L = Länge des Gefäßes R = r4 p 8 KL
I = r4 p ΔP Ö 8 K L (siehe Skript..!!!)
Enthaltene Aussagen:
• Der Widerstand ist umgekehrt proportional zur 4. Potenz des Radius
• r Ø o R ××××
• r Ø o I ØØØØ
• Der Widerstand ist proportional zur Viskosität
• K × o R ×
• K × o I Ø
(Protein- und Zellgehalt des Blutes determinieren die Viskosität )
Hagen-Poiseuille-Gesetz gilt für laminare Strömungen durch starre Gefäße !!!
Hämodynamik und Blutdruck
Die Windkesselfunktion
Erkläre die Entstehung des Druckpulses
Entstehung des Druckpulses Druckanstieg während der Systole → lokale Dehnung der Aorta → ein Teil des Volumens wird gespeichert → Umwandlung in potentielle Energie
Erschlaffung in der Diastole
→ kinetische Energie wird zurückgewandelt
→ Volumen fließt in den Kreislauf
Wie breitet sich die Pulswelle aus?
Ausbreitung der Pulswelle
Die rhythmische Herztätigkeit führt zu pulsatilen Änderungen von
• Blutdruck (= Druckpuls)
• Gefäßquerschnitt (= Querschnittspuls)
• Blutstrom (= Strompuls)
Die Strömungsgeschwindigkeit ändert sich auch pulsatil.
Die mittlere Stömungsgeschwindigkeit (15-20 cm/s) ist jedoch wesentlich langsamer als die Druckwelle (4-6 m/s).
Hämodynamik und Blutdruck
In welche Pulsformen unterscheiden wir & was macht diese aus?
Druckpuls Die Blutdruckamplitude steigt mit zunehmender Entfernung an (durch abnehmende Elastizität der Arterien in Peripherie) Strompuls Die anfangs noch hohen Amplituden der Strömungsgeschwindigkeit nehmen peripher ab → der Blutstrom wird "geglättet" Querschnittspuls Der Gefäßquerschnitt ändert sich infolge der Druckschwankungen leicht phasenversetzt.
Hämodynamik und Blutdruck
Arterieller Blutdruck
In welche Arten unterscheiden wir, was macht diese aus?
- Systolischer Druck
maximaler arterieller Druck → (Hochdrucksystem) - Diastolischer Druck
niedrigste Druck vor Beginn des systolischen Anstiegs - Arterieller Mitteldruck
Integration des Blutdruckkurve (letztendlich entscheidende Nettotriebkraft für den Blutstrom)
Der arterielle Blutdruck sollte immer in Herzhöhe angegeben werden, da sonst der hydrostatische Druck mit eingerechnet muss.
Hämodynamik im Gefäßsystem
Wie funktioniert die Direkte Messung des Blutdrucks?
Hämodynamik im Gefäßsystem
Direkte Messung des Blutdrucks
Invasive Blutdruckmessung mit arteriellen oder venösen
Kathedern
• Drucksonden können durch Gefäßpunktion in verschiedenen Gefäßen platziert werden.
i.d.R. Messung des arteriellen Blutdruckes
über die Vena femoralis können Druckaufnehmer bis
in den rechten Vorhof vorgeschoben werden.
Indirekte Messung des Blutdrucks
Methode nach Riva-Rocci
In welche Druckarten unterscheiden wir?
Systolischer Druck → einsetzende Klopfgeräusche Niedrigster Druck während der Diastole Diastolischer Druck → Verschwinden der Geräusche
Was hat es mit dem venösen System bei Tieren auf sich?
Das venöse System
Venen beinhalten 70 % des Gesamtblutes
→ Speicherung des Blutvolumens (Kapazitätsgefäße)
→ Venendruck nahe des Herzens nahezu 0 mmHg
Das venöse System: Venenklappen, was ist das? Nenne 2 Bsp.
Das venöse System: Venenklappen
Hilfseinrichtungen, die den venösen Rückfluss zum Herzen bei orthostatischen Druckgefällen regulieren
In den Beinvenen:
• verhindern Blutstauung in den Beinen
In den Halsvenen der Giraffe:
• verhindern, dass der Kopf der Giraffe beim Heben blutleer wird
Das venöse System: Venöser Rückfluss zum Herzen
Wie funktioniert das ??
Der venöse Rückfluss zum rechten Herzen wird gefördert durch:
1) oberhalb der Herzebene
• Schwerkraft
2) auf Herzebene (und generell)
• Atmungspumpe (rhythmische Saugwirkung bei den Atmungsbewegungen)
• Ventilebenmechanismus (Saugwirkung des Herzens bei der systolischen Verkürzung)
3) unterhalb der Herzebene
• Venenklappen in Verbindung mit
• Pulswelle der Arterien
• Muskelpumpe
Das venöse System: Pulswellen- und Muskelpumpe
Wie funktioniert der Blutrückfluss, woran kann es scheitern?
Bewegung ist essentiell für den Blutrückfluss
Mangelnde Bewegung führt zum Blutstau in den Beinen
→ Ödembildung
→ Entstehung von
Krampfadern (Mensch)
Mirozirkulation
Nenne Kapillartypen& Passagewege
Kapillartypen A kontinuierlich (Blut-Hirn-Schranke) B fenestriert (Niere und Darm) C diskontinuierlich (Leber und Knochenmark)
Passagewege 1transzelluläre Diffusion 2parazellulär (tight junctions) 3transendotheliale Kanäle, Poren & Spalten 4perforierte Membran in Aufsicht undurchlässig für Makromoleküle
3& 4 gestatten umfangreichen Flüssigkeitsaustausch mit Interstitium (Filtration)
Mikrozirkulation
Kapillartypen
Was sind Prä- und postkapilläre
Sphinkter? Nenne welche
Venolen • postkapilläre Widerstandsgefäße • mäßig ausgeprägte glatte Muskulatur • Regulation des Filtrationsdruckes Arteriolen • präkapilläre Widerstandsgefäße • gut ausgeprägte glatte Muskulatur • Regulation von Organdurchblutung und Filtrationsdruck Kapillarbett • Stoffaustausch durch Diffusion, Filtration/ Reabsorption und Transportproteine • keine glatte Muskulatur
Mikrozirkulation
Nenne eine Möglichkeit des Stoffaustausches in der terminalen Strombahn
Kontinuierliche Kapillaren
• Endothel bildet geschlossene Barriere
• Diffusion und Transport über Transportproteine mgl.
Fenestrierte Kapillaren
• Filtration des Wasser mit seinen löslichen Bestandteilen ins Gewebe
abhängig vom hydrostatischen Druck (Blutdruck)
bei arteriellem Hochdruck oder venöser Stauung Ö Ödeme
• Rückresorption des Wassers durch kolloidosmotischen Druck
abhängig vom Plasmaproteingehalt
bei Proteinmangel Ö „Hunger“ödeme
• Nicht rückresorbiertes Wasser (ca. 10% des Filtrats) werden Lymphe
bei Verlegung der Lymphwege Ö Ödeme
Diskontinuierliche Kapillaren
• Freier Austausch von Flüssigkeit (und ggf. Zellen) zwischen Blut und
Gewebe (z.B. Leber, Knochenmark)
Gib eine Zusammenfassung für die Mikrozirkulation
Herz:
Aufbau des Blutdrucks durch Systole und Diastole
Aorta:
Speicherung des Druckes und Glättung der Druckpulswelle
Arteriolen:
Regulation von Organdurchblutung & arteriellem Blutdruck
Kapillaren:
Stoffaustausch zwischen Organen und Gefäßen
Venolen:
Regulation des Filtrationsdruckes in den Kapillaren
Venen:
Speicherung von Blutvolumen und Rückfluss zum Herzen
Was macht der Byliss-Effekt?
Bayliss-Effekt= myogene Antwort
Autoregulation von Perfusionsdruck (und Strömungsgeschwindigkeit)
im nachgeordneten Kapillarbett durch Arteriolenkontraktion
besonders ausgeprägt an sog. autoreguliert perfundierten Organen
(Niere, Gehirn)
Regulation des Kreislaufs
Pressorezeptorreflex
Erkläre
Regelgröße: mittlerer arterieller Druck (Blutdruck ↑) Messfühler: bei Blutdruck ↑: Erregung der Pressorezeptoren in Carotissinus und Aortenbogen Regler: Kreislaufzentrum in Medulla oblongata Sympathikotonus ↓ Parasympathikotonus ↑ (N. vagus) Stellglieder: HMV ↓ peripherer Widerstand ↓
Bedeutung: negatives Feedback zur
Feineinstellung des BD
Erkläre Regulation des Kreislaufs
RAAS Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
Regulation des Kreislaufs
RAAS Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
Bei Minderdurchblutung der Nieren ausgelöste Hormonkaskade, die sowohl den
Blutdruck als auch das Blutvolumen effektiv hochreguliert
Initial spaltet das aus der Niere freigesetzte Enzym
Renin das aus der Leber in das Blut abgegebene
Angiotensinogen
Erkläre die Komplexizität der Kreislaufregulation
Komplexizität der Kreislaufregulation
• Der Blutdruck wird im Hoch- und im Niederdrucksystem gemessen.
• Die Sensoren im Niederdrucksystem geben indirekt Auskunft über die
Adäquatheit des zirkulierenden Blutvolumens.
HochdrucksystemSensorlokalisation Effekt
• Blutdruck × Aorta und Carotis Pressorezeptorreflex
• Blutdruck Ø Niere Reninsekretion
Niederdrucksystem Sensorlokalisation Effekt
• Blutdruck × Herzvorhöfe ANP-Sekretion
(Na+- & H2O-Ausscheidung in Niere ×)
• Blutdruck Ø große Venen
& Herzvorhöfe
Hypophyse ADH-Sekretion
(H2O-Ausscheidung in Niere Ø)
Da alle Mechanismen eine basale Aktivität haben, können sie grundsätzlich in
beide Richtungen reagieren.
