Medical knowledge | Cardiology » Dr. Eke András - A mikrocirkuláció

A MIKROCIRKULÁCIÓ Makro-mikro átmenet - , . ,, ,,,~:•~·,~·:·· . ,, , :: ( . -·, f" · . 1 ,·, . . Mikrocirkulációs egység Áramlás ., " ,, , ,. , ,,,, ---=-11 -•·· . g ;· ·- - ,., ,,,.,; ,, . ,., , . ••·•><•-•••U. , ,,,,, , N,., - •N•-,- • -- A kapillárisfal struktúrája Di ffúzió - Filtráció - (Pinocitózis) <Mffl"JI. Nfllx)ll<tl,lllW ,. , ,IJY~, """-•:t(n(l"Cn) ., • !J. .,,, , ,·, • "MÍl • ,.,,:,;o ,,e(rie ;,:,ó, le >!i"lltl ol 11 ,,. " " • .,, -, -::s, ••, , ,:o ►-< " " " ~~·. , •A"illt ,•,,:l.t" ~ Passzív endothelium Aktív endothelium • , • . - " , 11 , -,·"" . · - ··•e••:• , ►< Diffú2ió Fil1rác1ó Nyirokáramlás Ödémakép2(1<1P.s M».!• f ~ I t"0) • ••.<l<M•C:ól>iol• ,,

,11,,,~••l"),o •v,m>,,;.,i,,,,, . •--"> -"Ul<•ha.JCh~•-,, • • >°W/,.), , " rM "" • ., •••,, 11, &H . •!-. ,.,, ,, ,.,,, ,,, ,•, ,ir, • •Y::.S<(llol>•II--••"" -~•IO!l5•*ff- .,::i,, , •1,1.,,,,JV-3< ~•,:,y:n,,t;du ("~~""" ,,,, 1 1:11ol•,. . ,!, -,. """ , -·~ .,, , .-~-· ,• ., ,tt - . , ~ fl~ll)Y~iM,lt>~ ,.-,, ~ ~ ~ . - . •l,1.~··••$$>~•~, Dr. Eke András, 2009 októb • ro-m1 ro átmenet ftZ. ARTÉRIÁS ÉRFA DICHOTÓM ARBORIZÁCIÓJA j 1 1. 1 1/ Tcmplrnc 1 1 1 ) 1 / UAKRO-IIIKRO ÁTMENET iZ ARTÉRIAs ÉRFA HEMOOINAM IKA.JABAN / /f ; (Wiki (fl , r/ , I 1/ 1~ , 1 Cr:oo :;e:1i::,~a1 a,"1, ) l ,!) • N, -.,ivu 20 uaitr:i,íi, nuuJkiviil 9a1da9 :-irhuri1~(:icit t•m+:JmHu>E-14 • a kapilláris t1álózat nem fraktál. inkább hasonlít egy

mocsán•a •-:,,.,o <oc:.e- 6 S011011: O,~"<Jtrt I> ;«• :,o, Nl;~t,/ :.A €A ART CAP VEH ---~ t.e-l ~IOo7t 5tn 1:or11:n . i lm:nt uf :1~111"; lnc; J,.I !llllbc --cl SV LV VC AZ ARTÉRIÁS ÉRFA DICHOTÓM ARBORIZÁCIÓJA Az. arborizáció szimuláció egy önhasonló (fraktális geometriájú) modellel 1 1 ( 1 • - 1 y ,, l 1 Template 1 2 4 • in vivo 20 generáció rendkívül gazdag arborizációt eredményez • a kapilláris hálózat nem fraktál, inkább hasonlít egy mocsárra MAKRO-MIKRO ÁTMENET AZ ARTÉRIÁS ÉRFA HEMODINAMIKÁJÁBAN 11 lel --Velocity Pressure e ross-sectional area - AO I LA SA I ART CAP VEN Koepperi & Stanton: Beme and Levy Physiology, 6th Edit ion. Copyright 2008 by Mosby, an imprint of Elsevier, Inc. AII rights reserved SV LV - I VC , • • . , roc1r u ac10s e A MIKROCIRKULÁCIÓS EGYSÉG August Krogh. Kocka az általa 1921-ben készített filmböl

Benjamin Zwelfsch vázlata nyomán , se A MIKROCIRKULÁCIÓS EGYSÉG , -Precapillary sphlne1ers Venul August Krogh. Kocka az általa 1921-ben készített filmből arteriola August és Marie Krogh venula Benjamin Zweifach vázlata nyomán arteriola August és Marie Krogh venula ., ram as PRfl(A:I-ILI/.PIS SZFINKTEREK .•- • •x1o l}¼o w:,t<nt-.:" .,,,~ ,.,, ~---· . " Normai clrcullltfon in lung. atlon of corpuscles. . "" > f""Up I M<. . •·, -~-,•. -,.-",·,-•,-"••· ·n,.: 1, ff,;,.ld,►111,),:«- .! . ~ . t<>.,:l,t l l< •• ( ,, , ,, ,,, , ~ ~ ~trC!>~·Do: « ~o:,i,· ~,.,:in,Mo Q:O::l!n llll~AI ~ t i.fi:« ~ :wom»:i:, ., ,,•,, "jlt,," , ,,tii• " ol- /tt~• 1fl•"" - ~,i.~~-ll<ri,,:,V • n:,(11,;. hl,~: t ; ,,., >$, . 0,1 mm. . ,e~ , . rr,i,:00110• t U:l!!, ll <:OU t " :.z ENJOT ~-WISGU KOKÁLI~

1-I/ITÁSA, lvlPILL-,::tls vERAA/Jtl.ASi,r<t ,,,.,,H h :4 W /0 ; ,I;> .•,,#,,~,, "(♦:t,~""l>t< •L ,,w, n•••"~ "i "I> . , ,, ~ • ~ , ,,.~, ~ .,,,,, . "<4: •i,,, . ,• ; ,,n ,•:~t; , Flow of eorpuscles ln • bladder caplllarles. ,- .,(,·,• 0,1 mm. .,:,,,, ,. ,, . -- -✓-►-~;!T:--,., (;, , ., , : ,J -- ,. ,,,•,,,,•~,, ,,~·n ,,;·,,:,,,,: "" ,J~ ~· ,,, 11,,w,i;o,,,. 1 , ;n ~ udW-~• ll!.l" t~ P,:, >;, t ,;-a ,-14 , , :J(;1 ,;t:~• ,;:·,;, 1-::t} ·r .,, • H# l>•W(4 " !•·, . ,W,"-" ~·~:;~., ~::tf::":;~~t,;;~;;=s;:,~;r!; .•:11µ . 1-,-,• •••l , ,,,,,,,~-• . •; ~,,,,,, ~~ .!, ,;-·· --:: ": ~ l: ····. . ~• , , ~ 1 •·. +. • : • :,. .•, ,,, , ::· ···-· ,· fl] ; - • ,,• . . í . t!, 71 A MIKROCIRKULÁCIÓS ÁRAMLÁS HETEROGÉN 2g - ;::,-. 1mn~vcrr.i:

t terlolc e: e e: [ .e 0 u ·-. A i::: 0 i.: ~s ~ 23 . 0 ,;Cl B leve] e ~ 0 0 .s 10 IS 20 Timc, seconds 25 30 E ----J----,. r e e: CO·- 18 D -1-----1 0 ~ e) > 0 1 2 3 4 5 Branches distant from common pareol • a mikrocirkulációs áramlás térben és időben nem állandó • • spontán fi uktuál a fluktuáció (vazomóció) szinkronitása a periféria felé haladva csökken PREKAPILLÁRIS SZFINKTEREK • • • az arteriolás vazomoció több kapillárisban szabályozza perfúziót a prekapilláris szfinkterek egy pár kapilláris perfúzióját szabályozza különféle hatások érvényesülnek, mint pl. p02, pH , metabolitok, stb. szfinkterek n itva szfinkterek zárva ,. 1 I VÉRÁRAMLÁS A KAPILLÁRISBAN • • • Az első "plug flow" = vörösvérsejt átmérő . kapilláris átmérő (vagy nagyobb) vörösvérsejtek egy sorban áramlanak (lásd fenn) "bolus flow" = 2

vörösvérsejt közrefog egy plazmabóluszt minőségi felvétel a mikrocirkulációról (béka cseplesz, Melvin H. Knise/y, 1930-as évek). • AZ ENDOT átmérö Fehérfé n) mikroszr • A he1 • Hozz • Nag) . , • ny1ro, A gli~ mec~ fonto , átmérő nn) AZ ENDOTHELIÁLIS GLIKOKÁLIX HATÁSA A KAPILLÁRIS VÉRÁRAMLÁSÁRA Fehér fénymikroszkópia Fluoreszcens mikroszkópia lntrovosculOr spoce lipjO blloye, syndecon•l p,oleoglycons • • • • glypicon-l - 5nm glycoproteln A hematokrit csökkenése nagyobb mint az átmérő alapján számított Hozzájárul a keringési ellenálláshoz Nagyon hatásos módon közvetítit az endothel felszínére ható nyiroerőt a sejt belsejébe A glikokálix - közvetlen kapcsolatban lévén az áramló vérrel - egy mechanikai érzékelő szerepét tölti be, mely által az így közvetített jel fontos tényezője a mikroáramlás szabályozásának ~""I:" ~d , , , , , A

HEMOREOLOGIA HATASA A MIKROVERARAMLASRA A MIKROCIRKULÁCIÓS HEl,,lATOKRIT ALACSONYABB, MINT A CENTRÁLIS KERINGÉSBEN A VÉR VISZl<OZITASA A KAPILLÁRISOKBAN A F• hraeua jelenajg A Féhr"eos•Lindqvlst hatás )I~ ÍlfI bJI-. !INlt(lll!tJl~tliM/ tJIHt l islhlll1)11 (llt ~Mk~r,y, tIAt~ fJ , {(J bc) llC!i1.1J001I il: ~I0:1II0-0 ~91,ó-iyo A LEGALACSONYABB ., , , -, ~ ,. ,;,, -·-·· ·-··" . . ·-··-·- . .-··~ . --.,, ," ··--- ---·--· .-·--- ., -·- . ·- . ·---· ---- . ,. .• ·i/ ,:,,,- ··1 :-.-;; -~ ·:-. • • Tte Fahraet:s ptienomenon . ,.u o.e " • "":-c · ! , ·~ ·~· : • ·/.• • • ••, . · • ···:·. .,, . :J•.~ lC X!Z(!ll) l l)~!IO b) ~:J!JI> • • f 11:.1} 111~,nr-,•, , a v-.4 1: ~ ·11r (1, 11) ,i , " • !- -l,1- - - - - ~tO- - - - lt .-,- :::.!:t~ < • . . . • j Í•{: · . ~ : t," ~ ., ·r.I U) I UI:~ O \t.11:lffl,

<ffl A FÁHRAEUS-UNDOVIST HATÁS "JOBBRA TOLÓDÁSA" A VÉRLEMEZKÉK AGGREGÁCIÓJA MIATT A MIKROC IRKULÁCIÓ ÖSSZEOMLÁSA 91~i1•19, korai fúi• rtr:lm.1h n crndl-.c:Jik, ha a ,•Oir,;~·Ur;o I az :1 vi.:vkc!7itI~ 3lmárt.~íníl j alanl&an ti~bb líáµit!iifi$úlrné(5 ni.:all nIJ1 e::iúh i;aan jehmtOI:. erőL";lllalás·lj tud ~ .l11;,j;;,11~ (t>el!a es~~n, Meh.·,n 11 Kni$EI. 1!:t:JO> A Fáhreeu►Lindqvi,t-effekhl.s 11om1.i v& AWOt iffllp<Jlb;,n ,., 1:i.l $!ÚloS~S,(I; m áritikt:en c;,forrrl.»:;lni (inYli1.dU$ pool) a vörósvéfsejt~I< .- önz~:.:liapzCdasa taggreg!lció, SIJ d~IO~) a miknxi1:J!é C!Ó$ ara1Tlasra r ör.-e kaautrólá1is $ !ud9ing, 11$$ö,i fá t i$ (IWl.~i<I) A MIKROCIRKULÁCIÓS HEMATOKRIT ALACSONYABB, MINT A CENTRÁLIS KERINGÉSBEN A Fahraeus jelenség • • Az ún . tube (térfogatarányos) és a discharge (éramlásarányos) hematokrit A (tube) hematocrit az érátmérő függvénye

Segmental Hematocrit/Central Art. Hematocrit 1 • 1 . ·- -,. --,-,,---- ,0 , ·e,. , ( ,e i::: (j ::i: (j 1 e.; i 1 0.8 1 (;? • 4 •• ••• • • • 1 • 1 ,., ·- 1 0.2 The Fahraeus phenomenon • • 1 • 1 0 1 2.7 • • • 0.8 10 10 Capillary Di::nnctcr ( 2 111 ) 10 3 • •• • ••• • • • • • • ••• •• • • • • • • • • • • • ••• • • • ••• • •• • • • • • •• •• • ••• • 0 .6 • j 0.4 1.0 • O.G r/) - •• •• • 1 e.> ~ ,. , . Cl! 0 oO~□ 1 •• - .- • 70 60 50 40 30 20 1010 20 30 40 50 60 70 Vessel Diameter (µm) A VÉR VISZKOZITÁSA A KAPILLÁRISOKBAN A LEGALACSONYABB A Fahraeus-Lindqvist hatás 1z >- ♦ 1(/) 0 MART INI et al. FAHRAEUS Ind LIN OOUIST BAYll SS HAYNES Ind BURTON PROTHERO and BURTON GERBSTAEOT 8RAASCH end JENETT HALIKAS Ind SHEPPARD

AZELVANDRE ■nd OJKNJN E 1930 193 1 1952 19S9 1962 1966 1968 196B 1976 GUPTA end SESHADRI N X 1977 1983 1986 1987 1988 1990 voss s 0 REINKE ti el. AEINKE et eJ. MeK.AY •nd M EISELMAN STADLER t 11. V V GAEHTGENS tnd PRIES G 8 8ARBEE and COKELET e T p J K A u porsonal comm. H unpublll h.ed Z Prutnt dett E u -> (/) 1Z 3 w ex: <{ a. a. <{ w -1-> 2 7 • <{ J .J ,e w a: 0 . • . • • • •• • • - ,. ••+-----~--~ . ru et OIA Ml ffll.;, 1+-- -,-"""T"-.-T"T"TTT-,-- -,--,~, ,,r-r-,,---,---~,, 10 100 1000 1 TUBE DIAMETER, µm A FAHRAEUS-LINDQVIST HATÁS "JOBBRA TOLÓDÁSA" A VÉRLEMEZKÉK AGGREGÁCIÓJA MIATT • • a viszkozitás drámaian emelkedik, ha a vörösvérsejt az átmérőjénél jelentősen kisebb kapillárisátmérő miatt már csak igen jelentős erőbehatásra tud az áthaladáshoz szükséges mértékben deformálóni (inverziós pont) a

vörösvérsejtek összecsapzódása (aggregáció, sludging) a mikrocirkulációs áramlásra nézve katasztrófális A Fahraeus-Lindqvist-effektus normál és kóros állapotban 1000 -, Normális 10 Sludging f 2 5 tO ?O 50 100 200 CapUJary Radlus l.-) 500 1000 ~ A MIKROCIRKULÁCIÓ ÖSSZEOMLÁSA Sludging, korai fázis (béka cseplesz, Melvin H. Knisely, 1930) Sludging, késői fázis (stasis)