Physiology review: Circular system

mahdollisuudet hoidat usein potilaita, joilla on sydän-ja verenkiertohäiriöitä ja annat verenkiertoon vaikuttavia lääkkeitä. Tämä katsaus verenkiertoelimistön lisää tietopohjaa, joten voit tehokkaammin arvioida potilaita, joilla on merkkejä ja oireita sydän-ja verisuonitautien.

verenkiertojärjestelmään kuuluvat sydän, verisuonet ja säätelyt (kuten autonominen hermosto, katekoliamiinit ja hormonit). Sen tärkein tehtävä on toimittaa happea ja substraattia (glukoosia) soluihin. Verenkiertojärjestelmä kuljettaa myös soluaineenvaihdunnan sivutuotteita-66% hiilidioksidina (CO2) keuhkoihin ja loput 33% munuaisiin proteiiniaineenvaihdunnan hajoamistuotteina. Hapen ja glukoosin aineenvaihdunta (solujen palaminen) tuottaa lämpöä, joka tapahtuu verenkierron kautta ja lämmittää kehoa.

terveellä ihmisellä verenkiertoelimistön komponentit toimivat tehokkaasti. Mutta kun jokin komponenteista tai säätelymekanismeista menee epäkuntoon, verenkiertoprosessi ja sen toissijaiset mekanismit vaarantuvat. Koska sydän on volumetrinen pumppu, intravaskulaarinen tilavuus on keskeinen toiminnallinen komponentti, jota ohjaavat munuaiset ja erilaiset neurohormonaaliset tekijät. (KS. alla olevaa tekstiruutua.)

solujen vaatimukset säätelevät sydämen tuotantoa (CO) monimutkaisen verisuoniston autoregulaation, neurosäätelyn ja hormonaalisen säätelyn avulla. Tämä säätelyjärjestelmä ohjaa verenkiertoa yksittäisiin elimiin ja voi vaikuttaa suoraan sydämeen.

esimerkiksi endogeenisia katekoliamiineja erittyy verenvuodon aikana ylläpitämään perfuusiota elintärkeisiin elimiin (aivoihin, sydämeen ja munuaisiin). Katekoliamiinit vaikuttavat myös sykkeeseen CO: n ylläpitämiseksi aivohalvauksen määrän (SV) laskiessa. Tämä kompensoiva mekanismi lisää veren määrää, joka purkautuu aorttaan. Kun syke ylittää 150 lyöntiä minuutissa, eteisen ja kammion täyttö vähenee (vähentynyt esikuormitus), mikä edelleen vähentää SV: tä yli kompensointikyvyn. Tämän seurauksena CO laskee.

valtimoiden supistumisen lisäksi endogeeniset tai eksogeeniset katekoliamiinit lisäävät laskimoiden sävyä, mikä vähentää laskimoiden myötäilyä ja lisää painetta lisäävän veren tilavuuden määrää.; veren ohjaaminen takaisin sydämeen keskimääräisen systeemisen paineen ylläpitämiseksi. Katekoliamiinit myös lisäävät sydämen inotrooppista tilaa aiheuttaen supistumisen lisääntymistä, mikä puolestaan parantaa sydämen suorituskykyä. Nämä mekanismit mahdollistavat verenkiertoelimistön sopeutumisen erilaisiin toimintoihin ja kompensaation sairaustilojen aikana.

sydämen tuotos, verenpaine, vastustuskyky ja impedanssi

sydämen toimintaa voidaan kuvata sydämen tuotoksena (CO) tai elimistön läpi 1 minuutin aikana kiertävän veren tuotoksena. Normaalisti CO vaihtelee 5-8 L / min.

jatkuva verenkierto vaatii vaihtuvan paine—eron eli verenpaineen (BP). BP ajaa verta verenkiertoelimistön läpi painetta tuottavan lähteen (sydän) ja verenkiertoelimistön välisen vuorovaikutuksen vuoksi, mikä luo suljetun piirin (verisuonet). Valtimoiden puolella tätä veripiiriä kutsutaan systeemiseksi verisuoniresistenssiksi (SVR), jota käytetään resistenssin arvioimiseen valtimopiirissä. BP on yhtä kuin CO kerrottuna SVR: llä. (BP = CO x SVR.)

kierto toimii kuitenkin enemmän impedanssin kautta, sillä taipuva putki toimisi resistanssin sijaan jäykän putken tavoin. Tämä johtuu siitä, että aortta muistuttaa putkea, joka tarjoaa sekä vastustuskykyä että noudattamista veren poistuessa sydämestä. Nuori voi esimerkiksi turvallisesti lisätä CO: NSA 20 litraan minuutissa liikunnan aikana, koska hänellä on riittävä aortan myötäily. Vanhus, jolla on kalkkeutunut aortta, ei voi sietää tätä dramaattista CO-lisäystä, koska aortan noudattaminen on vähentynyt, mikä nostaa vastustuskykyä ja nostaa BP: tä merkittävästi.

syke, iskutilavuus ja ejektiofraktio

CO voidaan jakaa edelleen sen keskeisiin komponentteihin—sykkeeseen (HR) ja iskutilavuuteen (SV). SV tarkoittaa lopun diastolisen volyymin (EDV, vasemman kammion veren volyymi ennen supistumista) ja end systolisen volyymin (vasemman kammion tilavuus supistumisen lopussa) välistä eroa. Esimerkiksi 120 mL: n EDV jaettuna systolisen lopputilavuudella 50 mL vastaa 70 mL: n SV: tä.

CO on yhtä kuin HR times SV. (CO = HR x SV). Normaali SV vaihtelee 50-80 mL; keskimääräinen aikuinen, se on tyypillisesti 70 mL.

kammioista poistuvan veren prosenttiosuutta kutsutaan ejektiofraktioksi (EF). EF on yhtä kuin SV jaettuna EDV: llä. (EF = SV ÷ EDV.) Edellisessä esimerkissä diastolisen vaiheen aikana kammio täyttyy uudelleen 120 mL: n kapasiteettiin. Seuraavan (systolinen) vaiheen aikana vasen kammio supistuu ja syrjäyttää 70 mL: n SV: n aortaan. Tässä esimerkissä EF on siis 58%. (SV÷ EDV eli 70 ÷ 120.)

aivohalvauksen määrään vaikuttavat tekijät

tekijät, jotka määrittävät SV: n, ovat sydämen supistuvuus, esikuormitus, jälkikuormitus, syke ja sydämen rytmi. Supistuvuus viittaa kykyyn atria tai kammion supistua, jonka ensisijainen tarkoitus poistaa tai syrjäyttää verta kammioon tai aortta vastaavasti; tätä kutsutaan yleisesti sydämen inotrooppinen tila. Arvioidaan palpoimalla pulsseja, supistuvuus vaikuttaa huumeiden (inotroopit) ja tilavuus tilat (euvolemia, hypervolemia ja hypovolemia). Nopea pulssi ei välttämättä tarkoita optimaalista supistuvuutta. Lisääntynyt pulssi vähentää aikaa atria ja kammiot täyttää, mikä vähentää esijännitystä.

esikuormitus ja jälkikuormitus

esikuormitus tarkoittaa sydänkammion veritilavuutta. Sydänlihakseen kohdistettu venytysvoima määrittää esivalmistelijalihaksen pituuden. Sydänlihassyiden lomittumisaste kasvaa venytyksen lisääntyessä, mikä puolestaan lisää esijännitystä. Tämä puolestaan vahvistaa supistumista (Frank-Starling-suhde). Toisin sanoen, mitä suurempi venytys, sitä suurempi supistumisvoima.

laskimopaluu määritetään asystolin aikana verenkiertoon jääneen systeemisen paineen (PMS) avulla, joka ajaa veren takaisin sydämeen. Oikea eteispaine (RAP) tai keskuslaskimopaine (CVP) tarkoittaa painetta, joka estää veren paluun. Laskimopaluu on yhtä kuin PMS miinus RAP. Mitä suurempi ero Pms: n ja RAP: n välillä on, sitä suurempi on laskimoiden paluu ja esijännitys.

esimerkiksi spontaanin inspiraation aikana RAP laskee (koska rintakehän paine laskee) ja vatsan paine nousee, mikä lisää laskimopaluuta. Kun esijännitys venyttää sydänlihassyitä, sydämen supistuvuus kasvaa ylirasitukseen asti. Siksi laskimoiden paluun noustessa diastolisen vaiheen aikana kammio täyttää ja lisää esikuormitusta venyttää sydänlihasta valmisteltaessa systolisen supistumisen edellyttämän paineen tuottamiseksi.

Jälkikuormituksella tarkoitetaan jännitystä tai varastoitunutta energiaa, joka sydänlihassyyn on kehityttävä ennen kuin lyhentyminen (systolinen supistuminen) voi tapahtua. Systolisen supistumisen aikana kehitetyn voiman (paineen) on ylitettävä aortan ja valtimoiden vastakkainen voima, jotta veri purkautuisi valtimopuuhun. Tärkein impedanssi veren ulos kammiosta syntyy aortassa ja paine sen sisällä arteriolit. Siksi jälkikuormitus nousee systeemisen hypertension myötä, koska kammioiden on tuotettava suurempi paine lisääntyneiden systeemisten paineiden impedanssin voittamiseksi.

kuljetusjärjestelmä

verenkiertoelimistö muistuttaa valtavaa haarautuvaa puuta; jos eri haarat yhdistettäisiin päästä päähän, ne mittaisivat noin 30 000 kilometriä verisuonia. Sydän on kuljetusjärjestelmän Moottori. Kun sydämen energia tai paine siirtyy verenkiertoelimistöön, paine laskee asteittain liukuväriä pitkin. Valtimopuolella paine on suurin suuremmissa astioissa (valtimoissa) ja laskee koko järjestelmässä saavuttaen alimman pisteensä pienemmissä astioissa (kapillaareissa).

lisäksi veren kulkiessa kauemmas aortasta, jossa verenkiertopuu jakautuu, verenkierron vastustuskyky heikkenee poikkipinta-alan kasvaessa. Vaikka tilavuus pumpataan pois sydämen vastaa tilavuus, joka palaa sydämeen (CO = laskimoiden paluu), kokonaisveritilavuus ei jakaudu tasaisesti sisällä verenkiertoelimistön. Suurin osa kokonaisveritilavuudesta varastoituu laskimopuolelle säiliöksi. Kun sydän syöksee verta ja veri virtaa verenkiertopuuta pitkin laskimosäiliöön, toinen tai passiivinen perifeerinen pumppu ajaa veren takaisin sydämeen, jolloin Pms ajaa laskimopaluun. Ääreisverenkierto ohjaa Pms: ää ja ajaa veren takaisin oikeaan eteiseen.

esimerkiksi maksassa ja pernassa jää suuri verimäärä varantona. Kun hengitämme ja luomme alipaineen, pallea supistuu ja laskeutuu rintaontelosta vatsaonteloon. Tämä supistuminen nostaa intrabdominaalista painetta, mikä ajaa veren säiliöstä maksassa ja pernassa takaisin sydämeen.

samanaikaisesti rintakehän paine laskee inspiraation vaikutuksesta ja vähentää rapia, mikä lisää painegradienttia sydämeen. Mitä suurempi kaltevuus Pms: n ja rapin välillä on, sitä suurempi on laskimoiden paluu ja CO.

dynaamiset vuorovaikutukset

sydämen ja kudoksen vaatimusten väliset dynaamiset vuorovaikutukset mahdollistavat kehon toiminnan kirjon kautta—tai kompensaation sairaustiloissa. Sydän toimii pääasiassa hapen ja glukoosin toimittamiseksi elimistöön. Sen toimintaan vaikuttavat sekä esikuormitus että jälkikuormitus, ja se säätää dynaamisesti eri toimintojen välillä ravinteiden ja hapen toimittamiseksi, jotta elimet toimivat oikein. Sairaalapotilaat ovat saattaneet muuttaa sydämen toimintaa esimerkiksi kivun, pelon, kiihtymyksen tai infektion vuoksi. Koska sairaanhoitaja, sinun täytyy pystyä tunnistamaan valtioiden muuttunut sydämen toiminta, jotta voit tarjota optimaalisen hoidon.

tekijät työskentelevät R Adams Cowley Shock Trauma Centerissä Baltimoressa, Marylandissa Penny Andrews on henkilökunnan hoitaja. Nader M. Habashi on intensiivisti ja multitrauma kriittisen hoidon lääketieteellinen johtaja.

Selected references

Guyton AC, Lindsey AW, Kaufmann BN. Keskimääräisen verenkierron täyttöpaineen ja muiden ääreisverenkiertoon vaikuttavien tekijöiden vaikutus sydämen ulostuloon. Olen Fysioli. 1955;180: 463-8.

Mikkelsen ME, Miltiades AN, GaieskiF D, et al. Seerumin laktaattiin liittyy kuolleisuus vaikeassa sepsiksessä riippumatta elinten vajaatoiminnasta ja shokista. Crit Care Med. 2009 Toukokuu; 37(5): 1670-7.

Klabunde RE. Sydänfysiologian Käsitteitä. (2.). Lippincott Williams & Wilkins; 2011.
Tuggle D. Hypotension and shock: the truth about blood pressure. Hoivata. Syksy 2010; 40: Ed Insider: 1-5.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.