1
Krążenie mózgowe
Krążenie mózgowe
•
Mózg waży
Mózg waży ~2% masy ciała,
~2% masy ciała,
otrzymuje 13-15%
otrzymuje 13-15%
(900-1000 mL)
(900-1000 mL)
pojemności minutowej serca.
pojemności minutowej serca.
•
Mózg zużywa
Mózg zużywa 20% O2
20% O2
pobieranego
pobieranego
przez organizm w spoczynku.
przez organizm w spoczynku.
2
Krążenie mózgowe
Krążenie mózgowe
•
Krew do mózgu dopływa
Krew do mózgu dopływa przez
przez
tętnice szyjne wewnętrzne (350-400
tętnice szyjne wewnętrzne (350-400
mL/min) i tętnicę podstawną mózgu
mL/min) i tętnicę podstawną mózgu
(200 mL/min).
(200 mL/min).
•
Nagłe zablokowanie jednej z tętnic
Nagłe zablokowanie jednej z tętnic
szyjnych wewnętrznych u człowieka
szyjnych wewnętrznych u człowieka
powoduje śmierć kory mózgu.
powoduje śmierć kory mózgu.
3
c.d.
c.d.
•
Przez mózg przepływa około 750
Przez mózg przepływa około 750
ml/krwi/min tj.~50 mL/100g
ml/krwi/min tj.~50 mL/100g
tkanki/min.
tkanki/min.
•
Przepływ krwi przez mózg nie
Przepływ krwi przez mózg nie
zmienia się w czasie:
zmienia się w czasie:
- pracy fizycznej,
- pracy fizycznej,
- pracy umysłowej,
- pracy umysłowej,
-
snu i czuwania.
snu i czuwania.
4
c.d.
c.d.
•
Przez istotę szarą złożoną głównie z
Przez istotę szarą złożoną głównie z
dendrytów przepływa 3 x więcej krwi
dendrytów przepływa 3 x więcej krwi
niż przez istotę białą złożoną głównie
niż przez istotę białą złożoną głównie
z aksonów.
z aksonów.
•
Istota szara zużywa więcej tlenu niż
Istota szara zużywa więcej tlenu niż
istota biała.
istota biała.
•
Podstawowym źródłem energii dla
Podstawowym źródłem energii dla
mózgu jest
mózgu jest glukoza.
glukoza.
5
c.d.
c.d.
•
Przepływ krwi przez mózgowie zależy
Przepływ krwi przez mózgowie zależy
od
od ciśnienia śródczaszkowego
ciśnienia śródczaszkowego
.
.
•
↑
↑
ciśnienia śródczaszkowego ↓
ciśnienia śródczaszkowego ↓
przepływ krwi przez mózg.
przepływ krwi przez mózg.
6
c.d.
c.d.
Ciśnienie śródczaszkowe wzrasta gdy:
Ciśnienie śródczaszkowe wzrasta gdy:
rośnie ciśnienie tętnicze i żylne w obrębie
rośnie ciśnienie tętnicze i żylne w obrębie
tętnic mózgowych,
tętnic mózgowych,
zwiększa się lepkość krwi,
zwiększa się lepkość krwi,
miejscowo zwiększa się prężność CO2,
miejscowo zwiększa się prężność CO2,
miejscowo zmniejsza się prężność O2
miejscowo zmniejsza się prężność O2
7
AUTOREGULACJA PRZEPŁYWU MÓZGOWEGO
AUTOREGULACJA PRZEPŁYWU MÓZGOWEGO
Opór naczyń mózgowych
Opór naczyń mózgowych
zmienia się wraz z
zmienia się wraz z
ciśnieniem tak, że przepływ krwi przez mózg
ciśnieniem tak, że przepływ krwi przez mózg
pozostaje stały.
pozostaje stały.
Regulacja przepływu mózgowego zachodzi w
Regulacja przepływu mózgowego zachodzi w
zakresie wahania ciśnienia tętniczego od
zakresie wahania ciśnienia tętniczego od 50-60
50-60
mmHg
mmHg
(dolna granica) do
(dolna granica) do 140-150 mmHg
140-150 mmHg
(górna granica).
(górna granica).
Dopiero spadek ciśnienia
Dopiero spadek ciśnienia poniżej 40 mmHg
poniżej 40 mmHg
powoduje niedotlenienie mózgu.
powoduje niedotlenienie mózgu.
8
9
10
Teoria miogenna autoregulacji
Teoria miogenna autoregulacji
W mózgu tak jak i w innych tkankach
W mózgu tak jak i w innych tkankach
autoregulacja
autoregulacja
zależy od wrodzonych
zależy od wrodzonych
właściwości mięśni gładkich naczyń
właściwości mięśni gładkich naczyń
do skurczu jak są rozszerzone.
do skurczu jak są rozszerzone.
11
Teoria metaboliczna autoregulacji
Teoria metaboliczna autoregulacji
Niedostateczny przepływ krwi przez mózg
Niedostateczny przepływ krwi przez mózg
powoduje:
powoduje:
gromadzenie się w mózgu CO2, i ↓ pO2,
gromadzenie się w mózgu CO2, i ↓ pO2,
↑
↑
stężenia adenozyny (która powstaje z
stężenia adenozyny (która powstaje z
ATP).
ATP).
Te metabolity powodują rozszerzenie naczyń
Te metabolity powodują rozszerzenie naczyń
mózgowych.
mózgowych.
Najważniejsza rolę odgrywa- ↑CO2
Najważniejsza rolę odgrywa- ↑CO2
– najsilniej
– najsilniej
rozszerzający naczynia mózgowe.
rozszerzający naczynia mózgowe.
12
Podsumowanie
Podsumowanie
Jeżeli w obrębie mózgowia
Jeżeli w obrębie mózgowia
↑pCO2 i ↓się pO2:
↑pCO2 i ↓się pO2:
•
naczynia rozkurczają się,
naczynia rozkurczają się,
•
przepływ zwiększa się.
przepływ zwiększa się.
Po pewnym czasie- ↑ciśnienie śródczaszkowe
Po pewnym czasie- ↑ciśnienie śródczaszkowe
i przepływ zmniejsza się.
i przepływ zmniejsza się.
Jeżeli w obrębie mózgowia
Jeżeli w obrębie mózgowia
↓pCO2 i ↑ pO2:
↓pCO2 i ↑ pO2:
•
naczyń mózgowe się kurczą i
naczyń mózgowe się kurczą i
•
przepływ krwi zmniejsza się.
przepływ krwi zmniejsza się.
13
14
Gdy ciśnienie tętnicze jest wysokie
Gdy ciśnienie tętnicze jest wysokie
, wówczas
, wówczas
nadmierny przepływ:
nadmierny przepływ:
•
wypłukuje CO
wypłukuje CO
2
2
powodując skurcz naczyń
powodując skurcz naczyń
mózgowych, zwiększenie oporu naczyniowego
mózgowych, zwiększenie oporu naczyniowego
i w rezultacie ochronę mózgu przed nadmierną
i w rezultacie ochronę mózgu przed nadmierną
perfuzją.
perfuzją.
Długotrwałe
Długotrwałe nie leczone nadciśnienie
nie leczone nadciśnienie
przełamuje barierę autoregulacji.
przełamuje barierę autoregulacji.
15
Obrzęk mózgu
Obrzęk mózgu
– uszkodzenie bariery krew-
– uszkodzenie bariery krew-
mózg
mózg
np. w czasie głębokiej hipoksji u wspinaczy
np. w czasie głębokiej hipoksji u wspinaczy
wysokogórskiej niedostatecznie
wysokogórskiej niedostatecznie
zaklimatyzowanych.
zaklimatyzowanych.
16
Przedłużona hipoglikemia
Przedłużona hipoglikemia
prowadzi do
prowadzi do
nieodwracalnego zaniku aktywności
nieodwracalnego zaniku aktywności
neuronów:
neuronów:
•
w korze mózgu,
w korze mózgu,
•
jądrach podkorowych,
jądrach podkorowych,
•
rdzeniu przedłużonym.
rdzeniu przedłużonym.
Powoduje to
Powoduje to porażenie ośrodka oddechowego
porażenie ośrodka oddechowego
i śmierć organizmu.
i śmierć organizmu.
17
•
Aktywność neuronów w korze mózgu może
Aktywność neuronów w korze mózgu może
być przywrócona po zatrzymaniu krążenia na
być przywrócona po zatrzymaniu krążenia na
okres
okres nie dłuższy niż 4 min
nie dłuższy niż 4 min
.
.
•
Neurony w rdzeniu przedłużonym mogą
Neurony w rdzeniu przedłużonym mogą
wznowić swoją aktywność po
wznowić swoją aktywność po dwukrotnie
dwukrotnie
dłuższym czasie niedotlenienia
dłuższym czasie niedotlenienia
(do 8 min).
(do 8 min).
18
c.d.
c.d.
•
Przywrócenie krążenia mózgowego po czasie
Przywrócenie krążenia mózgowego po czasie
dłuższym niż 4 min powoduje
dłuższym niż 4 min powoduje
, że może
, że może
powrócić aktywność neuronów tworzących
powrócić aktywność neuronów tworzących
ośrodki autonomiczne, przede wszystkim
ośrodki autonomiczne, przede wszystkim
krążenia i oddychania w rdzeniu
krążenia i oddychania w rdzeniu
przedłużonym, ale
przedłużonym, ale neurony kory mózgu i jąder
neurony kory mózgu i jąder
podkorowych
podkorowych
nie wznawiają swojej
nie wznawiają swojej
aktywności.
aktywności.
19
c.d.
c.d.
•
Unerwienie współczulne i przywspółczulne
Unerwienie współczulne i przywspółczulne
w niewielkim stopniu wpływają na
w niewielkim stopniu wpływają na
przepływ krwi przez mózg.
przepływ krwi przez mózg.
•
Najważniejszą rolę w regulacji przepływu
Najważniejszą rolę w regulacji przepływu
krwi przez mózg odgrywa prężność CO
krwi przez mózg odgrywa prężność CO
2
2
i
i
O
O
2
2
.
.
20
KRĄŻENIE NERKOWE
KRĄŻENIE NERKOWE
Nerka zbudowana jest z nefronów. Nefron
Nerka zbudowana jest z nefronów. Nefron
składa się z ciałka nerkowego i kanalików
składa się z ciałka nerkowego i kanalików
nerkowych. Ciałko nerkowe jest to
nerkowych. Ciałko nerkowe jest to
wpuklenie naczyń włosowatych do ślepo
wpuklenie naczyń włosowatych do ślepo
zakończonego odcinka nefronu (torebka
zakończonego odcinka nefronu (torebka
Bowmana).
Bowmana).
t.
doprowadzając
a
t.
odprowadzająca
21
Przez nerki przepływa 20% pojemności
Przez nerki przepływa 20% pojemności
minutowej serca tj. 1,08 L/min.
minutowej serca tj. 1,08 L/min.
Krew dopływa do kłębuszka przez tętniczkę
Krew dopływa do kłębuszka przez tętniczkę
doprowadzającą i odpływa przez tętniczkę
doprowadzającą i odpływa przez tętniczkę
odprowadzającą.
odprowadzającą.
Tętniczka doprowadzająca ma nieco większą
Tętniczka doprowadzająca ma nieco większą
średnicę niż tętniczka odprowadzająca.
średnicę niż tętniczka odprowadzająca.
22
Co wpływa na przepływ krwi przez nerki?
Co wpływa na przepływ krwi przez nerki?
1.
1.
Skurcz błony mięśniowej tętniczek
Skurcz błony mięśniowej tętniczek
nerkowych
nerkowych
↓
↓
przepływ krwi przez nerki, a rozkurcz ↑
przepływ krwi przez nerki, a rozkurcz ↑
przepływ krwi przez nerki.
przepływ krwi przez nerki.
2.
2.
Pobudzenie współczulnych nerwów
Pobudzenie współczulnych nerwów
nerkowych (NA) kurczy mięśnie gładkie
nerkowych (NA) kurczy mięśnie gładkie
tętniczek nerkowych i ↓ przepływ nerkowy.
tętniczek nerkowych i ↓ przepływ nerkowy.
23
c.d.
c.d.
3.
3.
Skurcz komórek mezangium ↓ przepływ
Skurcz komórek mezangium ↓ przepływ
krwi przez naczynia włosowate kłębuszków
krwi przez naczynia włosowate kłębuszków
nerkowych, a rozkurcz ↑ przepływ krwi
nerkowych, a rozkurcz ↑ przepływ krwi
przez nerki.
przez nerki.
Komórki mezangialne
Komórki mezangialne
znajdują się pomiędzy
znajdują się pomiędzy
naczyniami włosowatymi i mają zdolność
naczyniami włosowatymi i mają zdolność
kurczenia i rozkurczania przez to zmianę średnicy
kurczenia i rozkurczania przez to zmianę średnicy
naczyń.
naczyń.
24
25
Kurczą kom. mezangium rozkurczają kom.
Kurczą kom. mezangium rozkurczają kom.
mezangium
mezangium
(↓ przepływ nerkowy) (↑przepływ
(↓ przepływ nerkowy) (↑przepływ
nerkowy)
nerkowy)
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
----------
----------
Noradrenalina Dopamina
Noradrenalina Dopamina
Endotelina Przedsionkowy
Endotelina Przedsionkowy
peptyd
peptyd
Wazopresyna natriuretyczny
Wazopresyna natriuretyczny
(ANP)
(ANP)
Angiotensyna II PGE2
Angiotensyna II PGE2
Tromboksan A2 cAMP
Tromboksan A2 cAMP
PGF2
PGF2
Leukotrieny C4 (LTC4)
Leukotrieny C4 (LTC4)
Leukotrieny D4 (LTD4)
Leukotrieny D4 (LTD4)
26
Przepływ krwi przez nerkę można
Przepływ krwi przez nerkę można
zmierzyć za pomocą infuzji
zmierzyć za pomocą infuzji kwasu p-
kwasu p-
amino-hipurowego (PAH)
amino-hipurowego (PAH)
i określenie
i określenie
jego stężenia w moczu i osoczu.
jego stężenia w moczu i osoczu.
PAH jest filtrowany przez kłębuszki
PAH jest filtrowany przez kłębuszki
nerkowe i wydalany przez kanaliki
nerkowe i wydalany przez kanaliki
nerkowe.
nerkowe.
27
c.d.
c.d.
Oblicza się
Oblicza się efektywny przepływ osocza
efektywny przepływ osocza
przez nerki
przez nerki
(ERPF).
(ERPF).
U człowieka ERPF wynosi 625 ml/min.
U człowieka ERPF wynosi 625 ml/min.
ERPF = klirens PAH (C
ERPF = klirens PAH (C
PAH
PAH
)
)
U
U
PAH
PAH
x V
x V
U
U
PAH
PAH
– stężenie PAH w
– stężenie PAH w
moczu
moczu
C
C
PAH
PAH
= -------------
= -------------
V- obj. moczu
V- obj. moczu
wydalonego
wydalonego
P
P
PAH
PAH
w ciągu 1 min
w ciągu 1 min
P
P
PAH
PAH
– stężenie PAH w
– stężenie PAH w
osoczu
osoczu
28
Klirens dla PAH jest równy efektywnemu
Klirens dla PAH jest równy efektywnemu
przepływowi osocza przez nerki = 625
przepływowi osocza przez nerki = 625
ml/min.
ml/min.
Znając wskaźnik hematokrytu można
Znając wskaźnik hematokrytu można
obliczyć efektywny przepływ krwi przez nerki
obliczyć efektywny przepływ krwi przez nerki
(ERBF).
(ERBF).
100
100
ERBF = C
ERBF = C
PAH
PAH
x -------- = ~1273 ml/min.
x -------- = ~1273 ml/min.
100-Hct
100-Hct
29
c.d.
c.d.
Około 10% krwi przepływa pomijając
Około 10% krwi przepływa pomijając
nefrony, przez co całkowity przepływ krwi
nefrony, przez co całkowity przepływ krwi
przez nerki jest większy o 10%.
przez nerki jest większy o 10%.
30
Autoregulacja przepływu krwi przez nerki
Autoregulacja przepływu krwi przez nerki
Jeżeli nerkę perfunduje się pod ciśnieniem
Jeżeli nerkę perfunduje się pod ciśnieniem
zmieniającym się w zakresie od
zmieniającym się w zakresie od 80-180
80-180
mmHg,
mmHg,
to opór naczyń nerkowych zmienia
to opór naczyń nerkowych zmienia
się wraz z ciśnieniem, tak że
się wraz z ciśnieniem, tak że przepływ krwi
przepływ krwi
przez nerki pozostaje stały
przez nerki pozostaje stały
.
.
31
www.mfi.ku.dk/PPaulev/chapter25
32
Autoregulacja
Autoregulacja
ma charakter autonomiczny,
ma charakter autonomiczny,
wewnątrznerkowy, zachodzi w nerce
wewnątrznerkowy, zachodzi w nerce
odnerwionej.
odnerwionej.
Autoregulacja nie oznacza absolutnej
Autoregulacja nie oznacza absolutnej
stabilności RBF.
stabilności RBF.
Aktywacja układu współczulnego
Aktywacja układu współczulnego
np. w
np. w
czasie ciężkiej pracy fizycznej, krwotoku
czasie ciężkiej pracy fizycznej, krwotoku
prowadzi do skurczu naczyń nerkowych,
prowadzi do skurczu naczyń nerkowych,
spadku przepływu nerkowego, filtracji i
spadku przepływu nerkowego, filtracji i
wydalania.
wydalania.
