Physiology Flashcards
Describe the basics and principles of a PA-catheter. What is Wedge pressure and how does thermodilution work?
A PA-catheter is introduced through the jugular or subclavian vein. The catheter is about 100-110cm and utilizes a balloon at the tip for following the flow through the right side of the heart until one of the pulmonary arteries. By measuring the pressure waves you can deduce where the tip are.
- Wedge pressure is the pressure measured when the PA-catheter is in place in a pulmonary artery and the balloon is inflated, thereby isolating the pressure transducer from the pulsatile pressure from behind. The pressure measured will be a surrogate for left atrial pressure or the left ventricle end-diastolic pressure (filling pressure).
- Thermodilution works by introducing a known amount of fluid that’s colder than blood and measuring temperature and time in a fixed distance from the introduced fluid. In a PA-catheter the fluid is often introduced through the proximal port (often in the right atrium), and measured in the distal part of the catherer. The area under the time/temperature curve is inversely proportional to the cardiac output. Measuring the cold temperature soon after its introduction means the flow of fluid is high and therefore a high cardiac output etc.
Name som sources of error for:
1. Wedge pressure
2. Thermodilution CO-measurement
- A alveolar pressure larger than the pulmonary capillary pressure will interfere with the flow in the pulmonary circulation and therefore pressure measurement.
A mitral valve disease will also reflect the pressure in the left atrium, and therefore the wedge pressure. - Tricuspid regurgitation will prolong the time for the cold fluid to reach the measurement spot by regurgitating cold fluid. This will produce a curve that’s similar to a state of low cardiac output.
Intracardiac shunts will produce a curve that falsely predicts a higher cardiac output by either reducing the volume of cold fluid (right to left shunt) or diluting the cold fluid (left to right shunt).
Berätta hur O2 transporters i blod.
Majoriteten (97-99%) av syrgas (O2) i blod transporteras bundet till hemoglobin (Hb). När Hb är mättat kan O2-innehållet i blod endast marginellt ökas via fysiologiskt löst O2 enligt formeln 0,225ml/kPa/1000ml.
Berätta om Hemoglobinets struktur
Hb är ett konjugerat protein med molekylärvikt 66700 Daltons (66,7 kD) och består av fyra polypetidkedjor (globin) med varsin hem-grupp (Fe2+).
Olika former av Hb existerar. Normalt adult Hb består till 98% av HbA1 med två alfa och två beta polypeptidkedjor, övriga 2% är HbA2 med två alfakedjor och två deltakedjor.
Hur skiljer sig fetalt Hb från adult Hb?
Fetalt Hb (HbF) har två alfa-polypeptidkedjor och två gamma polypeptidkedjor. HbF har en ökad affinitet för syrgas för att bättre möjliggöra dess uppdrag i placenta-fetala-cirkulationen som har lägre partialtryck för O2. HbA (adult) ersätter HbF under första levnadsåret.
Vad är 2,3-DPG?
2,3-Difosfoglycerat är ett organiskt fosfat med starka anionegenskaper som förekommer i humana röda blodkroppar i ungefär samma molarförhållande som hemoglobin. Det binder till deoxyhemoglobin, men inte den syrsatta formen, och minskar därför hemoglobinets affinitet för syre. Detta är väsentligt för hemoglobinets förmåga att frigöra syre i vävnadskapillärer.
Hur sker saturationen av hemoglobin?
Syre binder till järnjonen (Fe2+) på hemgruppen. En Hb-molekyl kan således binda fyra O2-molekyler. Bindningen är reversibel och ger en allosterisk förändring i Hb-strukturen, från T-form (deoxygenerat) till R-form (relaxed, oxygenerat). T-formen är vanligast i vävnad med lågt pH och högt PCO2. R-formen är vanligast i vävnad med högt pH, lägre PCO2 och högt PO2 (alveoler). Inbindningen till Hb är kooperativ, vilket innebär att inbindning av O2 förenklar för nästa O2-molekyl att binda in. Detta kan visualiseras på Hbs dissociationskurva, där den tidiga fasen av den sigmoid kurvan tyder på svårare förhållanden att binda in än när inbindningen väl börjat och kurvan stiger skarpt.
Vad menas med O2 dissociationskurva?
O2s dissociationskurva definierar förhållandet mellan partialtrycket av O2 och inbindningen av O2 till Hb (saturationen). I lösningar utan Hb är detta ett linjärt förhållande där saturationen är direkt proportionell till PaO2. Med Hbs kooperativa inbindning ses dock en sigmoid kurva där O2-inbindning gradvis förenklas pga redan skedd inbindning.
Rita O2s dissociationskurva och förklara vad som förskjuter den åt höger resp. vänster
Rita: Y-axeln: Saturation I procent. X-axeln partialtryck av O2 kPa. Rita in en punkt för arteriellt blod (97%, 13,3 kPa), en punkt för venöst blod (75%, ca 5,3 kPa) och P50 (50%, 3,55 kPa). Rita sedan en sigmoid kurva som följer alla dessa punkter.
Högerförskjutning underlättar O2-offloading:
pH ned, PCO2 upp, temp upp, 2,3-dpg upp, anemi
Vänsterförskjutning underlättar O2-inbindning:
pH upp, PCO2 ned, temp ned, 2,3-dpg ned
Vad är Bohr-effekten?
Bohr-effekten är förskjutningen av O2-dissociationskurvan på grund av CO2 som ökar eller minskar i blodet. Det beskriver Hbs affinitet för O2 med stigande eller sjunkande pH. I perifera vävnader med höga nivåer CO2 kommer kurvan högerförskjutas och därmed underlätta avlastning av O2. (Detta beror på att CO2 blir HCO3- och H+, där ökande H+ driver kurvan åt höger).
Vad är Haldane-effekten?
Haldane-effekten beskriver det faktum att deoxygenerat Hb faciliterar en högre transport av CO2 som HCO3-, detta då deoxygenerat Hb är en bättre buffer än oxygenerat Hb och därmed buffrar mer H+. I lungan kommer oxygenering av Hb istället leda till att HCO3- drivs tillbaka till CO2 som vädras ut.
Diskutera produktionen, cirkulationen och innehållet av CSF.
CSF produceras i plexus choroideus i hjärnans laterala ventriklar. Därifrån cirkulerar det genom tredje och fjärde ventrikeln till hjärnans- och ryggmärgens utsida. Det fyller upp det subarachnoidala rummet och absorberas via arachnoida vili. Dagligen produceras ca 500ml CSF, men endast ca 125-150ml som cirkulerar. CSF utgår från plasma.
Normal CSF innehåller:
- Inga röda blodkroppar.
- Ett minimalt antal vita blodkroppar (5/ml).
- Högre kloridantal än plasma, i övrigt samma elstatus.
- Lägre proteininnehåll än plasma (0,35g/l vs 70g/l).
- CSF-glukos är vanligen 2/3 av blodglukos.
Vilka funktioner fyller CSF?
- Stabiliserar hjärnan (väger 1500g vanligen, men nettovikten i CSF är 25-50g).
- Vätskebuffer för hjärnan vid rörelser/trauma.
- Metabol funktion - transporterar elektrolyter, näring och tar bort slaggprodukter.
- Tryckbuffer och kan kompensera för en viss stegring i ICP.
Förklara mekanismen bakom CSFs förmåga att skydda hjärnan från ischemi (Monroe-Kelly doktrinen).
Monroe-Kelly-doktrinen beskriver förhållandet mellan kraniets innehåll och det intrakraniella trycket. Då kraniet är en rigid struktur kommer en ökning i tryck i en komponent behöva justeras av en reciprok minskning i en annan komponent. Vid förhöjt intrakraniellt tryck (såsom en intracerebral tumör eller blödning) kommer först det venösa blodet minska, därefter CSF och efter det arteriellt blod. Kompensationsmekanismerna är dock inte oändliga.
Vad är cerebralt perfusionstryck (CPP)?
CPP är nettotrycket som driver perfusion/blod genom hjärnan. Det beräknas som MAP-ICP, och ska alltid räknas i öronnivå.
Vad är blodhjärnbarriären (BBB)?
BBB är en fysiologisk barriär mellan CNS och resten av kroppen. Dess uppgift är att skydda hjärnan från toxiner, patogener och makromolekyler. Det består av endotelceller med en hög selektivitet gällande permeabilitet. Vissa molekyler kan passera utan problem, ex O2 och CO2. Små och fettlösliga molekyler (koffein, alkohol) kan också passera, men stora och laddade molekyler har svårare med passage. Vissa stora men viktiga molekyler (glukos) har transportproteiner som sköter passagen.
