T7 Kreislauf Flashcards
Aufgaben des kardiovaskulären Systems
- Versorgung der peripheren Organe mit Blut
- Blutkreislauf stellt ein rasch regulierbares, konvektives Transportsystem
- Chemische Kommunikation zwischen spezialisierten Organen
- Thermoregulation
- Systemische Kreislauregulation koordiniert Durchblutung der Organe, hält arteriellen Druck aufrecht
(mittels Beeinflussung der Herzfrequenz und des Schlagvolumens, direkte Kontrolle durch vegetatives System) - Zentrale Kontrolle des Kreislaufs
(Neurone in der Medulla oblongata beteiligt (übergeordnete Steuerung erfolgt durch den Hypothalamus))
Aorta
- überwiegend elastische Fasern
- Wichtig für gleichmässige Funktion des Herzkreislaufs
- Windkesselfunktion
Arterien
Elastischer Typ: z.B.: Aorta, Halsschlagader
- In Media überwiegend elastische Fasern
- Gleichmässige Funktion des Kreislaufs
muskulärer Typ: Widerstandsgefässe
- In Media überwiegen glatte Muskelzellen
- Beeinflussen Durchblutung der Organe
-> Müssen hohem Druck standhalten
größte Strömungswiderstand entfällt auf die terminalen Arterien und Arteriolen
Arteriolen
- Widerstandsregulation (Hauptanteil der Widerstandsgefässe)
(-Vasokonstriktion)
(-Vasodilatation) - Übergang zwischen Arterien und Kapillaren
- Wand besteht aus Endothel, Gitterfasernetz/Basalmembran und glatte Muskelzellschicht (einschichtig)
- Steuerung des Spannungszustandes (Arteriolenweite -> Durchblutung) durch vegetatives Nervensystem, lokale Stoffwechselprodukte, Botenstoffe
- Müssen hohem Druck standhalten
(-größter Strömungswiderstand entfällt auf die terminalen Arterien und Arteriolen) - Die Dilatation einer Arteriole erhöht den Blutdruck in den nachgeschalteten Kapillaren
- Für Regulation der kapillären Durchblutung verantwortlich
Kapillaren
- Fläche 1000m2, effektive kapilläre Austauschfläche des Körpers beträgt in Ruhe etwa 300 m2
- versorgt Zellen mit Sauerstoff und Nährstoffen und transportiert Kohlendioxid und Stoffwechselprodukte ab per Diffusion (möglichst geringes Hindernis)
- hoher Sauerstoffbedarf hohe Kapillardichte (Muskeln, Niere, Lunge)
- langsamer Blutstrom -> guter Stoffaustausch
- porös, semipermeable Membran
- Für Austausch Druckverhältnisse entscheidend -> Filtration, Reabsorption
- Endothelzellschicht umgeben von einer Basalmembran
- Der Transport von Atemgasen in die Zelle wird u. a. durch die Kapillardurchblutung limitiert
Venen
- Niederdrucksystem
- Ca. 10 % des Blutvolumens
- Reservoir für grössere Blutmengen
- Dünnwandig, Schichten schwierig abzugrenzen
- Klappen verhindern Rückstau
- Kapazitätsgefässe, bereits bei niedrigem Druck grosse Volumina aufnehmen
- Venöse compliance sehr variabel
(Abhängig vom Füllungszustand, transmuralen Druck und Venentonus ) - Zentraler Venendruck (mittlerer Druck der herznahen grossen Körpervenen)
(Mass der Füllung des Niederdrucksystems (des gesamten Blutvolumens) ) - Venöser Rückstrom auch durch Ventilebenenmechanismus gefördert
- Oberflächliche Venen (der unteren Extremität besitzen keine Klappen)
Strömungswiderstand, abhängig von:
- Durchmesser: Wichtig für Blutdruckregulation − Durchblutung der einzelnen Gefässe wird so geregelt und kann z.B. bei Entzündungen angepasst werden
- Viskosität − Vom Anteil der roten Blutkörperchen (Hämatokrit) abhängig − Funktion der Strömungsbedingung
- Länge
- Gesamtquerschnit
Peripherer Gesamtwiderstand
- Totale periphere Widerstand (TPR)
- Summe des Strömungswiderstandes der einzelnen Gefässabschnitte
- nimmt dieser zu, bei gleichbleibende, Herzzeit- und Blutvolumen, steigt der Blutdruck
- ungefähr zur Hälfte von terminalen Arterien und Arteriolen und zu einem Viertel von Kapillaren erzeugt
- Quotienten von Herzzeitvolumen und arterio-venöser Druckdifferenz zwischen Aorta und rechtem Vorhof
Grundlagen der Blutströmung
- Bei gegebener Druckdifferenz wird die Höhe der Durchblutung v.a. vom Gefässradius bestimmt
- Glatte Muskulatur reguliert Gefässradius, Viskosität des Blutes zweitrangig
- Der Strömungswiderstand ist umgekehrt proportional zur 4. Potenz des Gefäßradius
Durchblutung
- Abhängig von Schwerkraft, Körperposition
- Sicherung durch:
- Herz: Schlagvolumen, Herzfrequenz
- Gefässe: Veränderung Gefässdurchmesser
- Änderung des Blutvolumens
Lokale Durchblutungsregulation
- Änderung der Gefässweite
- Myogene Durchblutungsregulation: Autoregulation (ausgeprägt in Niere und Gehirn)
- Regulation durch Stoffwechsel: Arteriolen reagieren auf lokale chemische Einflüsse (O2-Mangel, CO2-Anstieg, Lactat-Anstieg -> Steigerung der lokalen Durchblutung
- Regulation durch Hormone, und Stoffe die vom Endothel und den Thrombozyten produziert werden
- Regulation durch Nervenimpulse: Sympathikus, je nachdem Gefässerweiterung oder Verengung
Arterielle Elastizität
- Aorta und Halsschlageader (überwiegend elastische Fasern) wichtig zur gleichmässigen Funktion des Kreislaufs
- Pulswelle:
- Auswurf des Schlagvolumens
- Beschleunigung des Blutes
- aufgrund Massenträgheit des Blutes, Druckanstieg im Anfangsteil der Aorta
- Dehnung der elastischen Aortenwand
- lokale Querschnittserweiterung, in der ein Teil des Volumens gespeichert wird (sog. Windkesselfunktion)
Windkesselfunktion
- Druckanstieg in der Aorta während der Systole wesentlich kleiner als in einem starren Rohr
- lokaler Druckgradient entlang des Gefäßes bewirkt eine zeitlich verzögerte Beschleunigung und Weiterbewegung des gespeicherten Blutvolumens entlang der Arterie
Compliance
- Dehnbarkeit der Gefässe
- im venösen System 200x grösser als arteriell
- Alter & gewisse Erkrankungen können zu einer Abnahme der Compliance führen
- Verlust elastischer Fasern
- Compliance der grossen Arterien nimmt ab
- gleichzeitige Zunahme des Gefässdurchmessers
- Abnahme der Compliance führt zur Zunahme von tangentialer Wandspannung, Druckpulsamplitude, Druckpulswellengeschwindigkeit und Druckbelastung des Herzens
Blutdruck =
= Kraft die auf die Gefässwand ausgeübt wird
- arteriellen Blutdruck
- Pulmonaler Blutdruck
Körperposition
Durchschnittswerte, kann individuell extrem variieren)
* Hydrostatischer Druck: beim Liegenden sind diese praktisch vernachlässigbar, im Stehen erreichen sie jedoch Maximalwerte
* Orthostase: Beim Übergang vom Liegen zum Stehen verlagern sich ca. 500 ml Blut in die untere Extremität (Blutdruck in den Beinvenen nimmt um bis zu 90 mmHg)
- Baroreflex führt zu Vasokonstriktion in Widerstandsgefässe der Skelettmuskulatur, Haut, Niere und Splanchnikusgebiet (Eingeweidenerv)
- total peripherer Widerstand↑, mittlerer arterieller Druck normalisiert sich
- Venen kontrahieren; HF ↑, Schlagvolumen ↓, Herzzeitvolumen ↓
- Bei hypotonen Blutdruckwerten Anpassung nicht ausreichend Schwindel, Sehstörung, Synkope
Einflussfaktoren Blutdruck
- Alter -> durch Elastizitätsverlust der Arterien
- Geschlecht
- genetischen Faktoren
- Ernährungszustand
- Umwelteinflüssen
- physischen und psychischen Belastungssituationen Anstieg
- von Atmung abhängig
- Systole: Blut wird in die Aorta gepumpt 120mmHg
- Diastole: Herz erschlafft 80mmHg
- Arterieller Mitteldruck: Diastolischer Blutdruck + 1/3 der Blutdruckamplitude = ~95mmHg
Hypertonie
erhöhter Blutdruck
(Schädigung Herz, Niere und Gehirn$9
Hypotonie
niedriger Blutdruck
Symptome: Schwindel, Extremfall Schock und Organversagen (Schock: Versagen der Kreislaufregulation, Durchblutungsverminderung lebenswichtiger Organe, ev. Blutdruck nicht mehr messbar)
Blutdruckregulation
- Voraussetzung Körper kann BD selbst messen
Aorta und Halsschlagader via Pressorezeptoren (Barorezeptoren) - Regelkreislauf mit negativer Rückkopplung
Br. kurzfristig
- Innerhalb Sekunden
Pressorezeptoren-Reflex
- BD-Abfall, reflektorisch Reizung Sympathikus, Blutvolumen↑, ev. Gefässverengung in Haut, Niere und Magen-Darm-Trakt
- Erhöhter BD, Sympathikus-Hemmung
Bei langanhaltender Steigerung passen sich Pressorezeptoren an
- Reflexbogen über Kreislaufzentrum, deshalb BD auch von Schmerz, Kälte und emotionalen Reizen beeinflusst
- In Vorhöfen ebenfalls Dehnungsrezeptoren, reagieren aber weniger stark
Br. Mittelfristig
Innert min bis h
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
- Nierendurchblutung↓ (z.B. durch BD-Abfall oder Nierenarterienverengung)
- Reninfreisetzung in der Niere↑
- Renin fördert Angiotensin I mittels Angiotensin-converting-Enzyms zu Angiotensin II
- BD↑ (aufgrund Gefässverengender Wirkung von Angiotensin II)
Br. Langfristig
- ≥ innert Tagen *
- Wirkung durch Einfluss auf Blutvolumen v.a. durch die Niere
- Druckdiurese
- Ausschüttung Antidiuretisches Hormon
- Ausschüttung von Aldosteron: Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
- Botenstoffe der Niere: Blutvolumen ↑ -> hormonähnliche Botenstoffe in Vorhöfen freigesetzt (atriales natriuretisches Peptid) -> Steigerung der Diurese in der Niere (Volumenüberschuss wird ausgeglichen)
Niederdrucksystem
- Umfasst
- alle Körpervenen
- rechtes Herz
- Lungengefäße
- den linken Vorhof und während der Diastole auch den linken Ventrikel
- Mitteldruck unter 20mmHg
- elastische Dehnbarkeit (Compliance) des Niederdrucksystems etwa 200-mal höher als im arteriellen System
- zentrale Venendruck
- Maß der Füllung des Niederdrucksystems und somit auch des gesamten Blutvolumens
Funktion und Besonderheiten Lungenkreislauf
- Teil des Niederdrucksystems
- Starke Abhängigkeit der Gefässmechanik von der Höhe des intraalveolären Drucks
-> Grosse Dehnbarkeit - Durchblutung inhomogen und lageabhängig
- Pulmonaler Strömungswiderstand und pulmonales Blutvolumen von Ventilation abhängig
- Kapillarnetz
Anreicherung mit Sauerstoff
Abgabe Kohlendioxid - Austausch der Atemgase zwischen den Alveolen und den Lungenkapillaren
- besitzt zusätzlich Bronchialgefäßen, die aus dem Körperkreislauf entstammen
eine zweite Blutversorgung
Sicherstellung der nutritive Versorgung des Lungengewebes - im Vergleich zum Körperkreislauf sind die Gefässe kürzer und dünnwandiger mit einem grösseren Gefässdurchmesser
- Gefässplexus
Dichter Kapillargefässbaum
In Ruhe 70m2 Kapillaroberfläche und bei körperlicher Belastung ca. 100m2 - Lungenkapillaren
Grosse elastische Dehnbarkeit
Druckpassives Durchblutungsverhalten
-> niedriger Strömungswiderstand
Druckverhältnisse
- Drücke in der Arteria pulmonalis
- systolische Druck 20–25 mmHg
- diastolischer Druck 9–12 mmHg
- mittlere Druck 10–15 mmHg
- Bereich der Lungenkapillaren liegen die mittleren Drücke bei 9–13 mmHg und im linken Vorhof bei 5–12 mmHg
- normokarder Sinusrhythmus: 68/min (nicht sichtbar auf Abb.)
Perfusion
- vertikalen Perfusionsgradienten in der Lunge beim aufrechten Stehen
- Ppa = Druck A. pulmonalis,
- PA = Druck im Alveolarraum
- Ppv = Druck Pulmonalvenen
Besonderheiten
- weitgehende Parallelschaltung beider Ventrikel
- über 90 % des venösen Rückstroms direkt in den Körperkreislauf gepumpt
- stark reduzierte Lungendurchblutung
- niedriger Sauerstoffpartialdruck
- Oxygenierung erfolgt über Plazenta
- Nach der Geburt: Verschluss des Foramen ovale und des Ductus arteriosus Botalli
- Umstellung der Zirkulation
- Herzventrikel sequentiell perfundiert
- sämtliches Blut fließt erst durch die Lunge und nachfolgend durch den linken Ventrikel in den Körperkreislauf
