Egészségügy | Hematológia » Dr. Monos Emil - A vérkeringés élettana I. II. III.

A VÉRKERINGÉS ÉLETTANA I.: BEVEZETÉS Prof. emer Dr Monos Emil A szív és érrendszer funkcionális felépítése, egészséges működések alapelvei és feltételei. Az erek élettani funkciói, jelentőségük a szervezet egészséges működésében 1.0 A vérkeringési rendszer fiziológiai és pathológiai jelentősége - Dinamikus kapcsolatot tart fenn a külvilág és a sejtek (fogyasztók) közvetlen környezete között - A mortalitási és morbiditási ráták igen magasak mind a fejlett, mind a fejlődő országokban - Kórokok, a prevenció (betegségmegelőzés) lehetőségei 2.0 A vérkeringés (cirkuláció) felfedezése – rövid történeti áttekintés - Andrea Cesalpino (1519-1603): „Questiones Peripatheticae” (1571); először szerepel publikációban a „circulatio” kifejezés - Hieronymus Fabricius: „De venarum Ostiolis” (1603), a vénabillentyűk első pontos leírása - William Harvey (1578-1657): „Exercitatio Anatomica de Motu Cordis

et Sanguinis (1628); őt tekintjük a teljes „circulatio” felfedezőjének, egyben a modern kísérleti élettan úttörőjének 3.0 A cardiovasculáris renszer (CVR), mint a szervezet alimentációs rendszerének (AR) anyag-, energia- és információ-elosztó egysége (l. tömbvázlat!) 3.1 Az AR bemeneti egységei: a légzési és a gastrointestinális (G-I) szervrendszerek 3.2 Elosztó egységek: CVR, nyirokrendszer, cerebrospinális folyadék (liquor) 3.3 Kimeneti egységek: a légzési, a G-I, az excretoros (= vese) és az accessorius excretoros (= bőrmirigyek) szervrendszerek Az emberi szervezet alimentációs rendszerének tömbvázlata Az egész szervezet (organizmus) működésének tömbvázlata egy üzemi rendszer mintájára 4.0 Az AR integrált működésének áttekintése A globális anyagfelvétel becsült nagysága a szervezet által 60 év felnőtt élettartamra számítva 4.1 Szilárd - szénhidrát: 17,5 t - fehérje: 2,5 t - zsír: 3 t 4.2

Folyékony - víz: 75 t 4.3 Gáznemű - oxigén: 80.000 hl (O2-fogyasztás nyugalomban 250 ml/perc) 4.0 ACVR funkcionális kapacitásának kvantitatív jellemzése 4.1 A szívperctérfogat nyugalomban és intenzív fizikai aktivitás kapcsán: 4,5-5,5 vs. 25-35 l/perc 4.2 Az érrendszer becsült hossza: kb 40000 km 4.3 Érfelület (anyagcsere felület): kb 1000 m2 4.4 Érsűrűség (kapilláris denzitás): átlag 600/mm3 4.5 A test összetétele - víz (felnőtt): kb. 60 % - proteinek: kb. 18% - lipidek: kb. 15% - ásványi anyagok: kb. 7% 4.6 A szervezet fő víz kompartmentjei - intracelluláris: 33% - extracelluláris (intersticiális, intravasculáris, transcelluláris): 27% 4.7 Vértérfogat: a testsúly kb 8%-a, ebből a vörösvértest kb. 3,5%, hematoritérték 42% (nő) ill 45% (férfi) 5.0 A CVR működésének általános elvei, funkcionális szerveződése 5.1 Elvek: - egy teljes zárt vérkör (kis- és nagyvérkör együtt!) - ubiquiter kommunikációs rendszer

(minden sejtet a szervezetben nagyságrendileg 10-100 mikrométer távolságra közelít a kapillárisok révén) - sorosan és párhuzamosan kapcsolt, összetett funkciókkal működő szakaszokból épül fel - sokrétű, hierarchikusan és heterarchikusan szerveződött fiziológiai szabályozása van A nagyvérkör és a kisvérkör anatómiai áttekintése 9 4 10 9 10 6 A nagyvérköri soros érszakaszok jellemző geometriai paraméterei Artéria és végtagi véna szerkezete Gyors szisztémás kontroll (extrinsic) – idegi: baro-, volumen- és kemoreflexek – hormonális: angiotensin II, vazopresszin, katecholoaminok + Lassú kontroll (intrinsic) – szisztémás: vérvolumen – lokális: „remodeling” cardiális vasculáris + - - Célszervek – szív – erek + - Lokális gyors szabályozás – biomechanikai – humorális – metabolikus – neurális Légzőrendszer A cardiovasculáris szabályozás általános sémája (hierarchikus és

heterarchikus szerveződés) 5.2 A CVR sorosan kapcsolt funkcionális szakaszai 5.21 Szisztémás (nagyvérköri) keringés - pumpa I: bal szív-fél - szélkazán vagy impedancia erek - precapilláris rezisztencia erek - sphincterek - csere-erek - postcapilláris rezisztencia erek - kapacitás (volumen) erek - sönt-erek 5.22 A kisvérköri (pulmonális) keringés sajátosságai A vérkeringési rendszer sorosan kapcsolódó szakaszainak tömbvázlata Az áramlási ellenállás eloszlása a vérkeringési rendszer fő rekeszeiben A vértérfogat eloszlása a vérkeringési rendszer fő rekeszeiben 5.3 A CVR hemodinamikailag legjelentősebb párhuzamosan kapcsolt szakaszai: - szív - agy - vázizomzat - vese - splanchnicus terület - bőr, zsírszövet, csontozat, egyéb A szívperctérfogat-frakciók distributiója nyugalomban és redistributiója intenzív fizikai munkavégzés kapcsán a párhuzamosan kapcsolt érszakaszok mentén A

szívperctérfogat-frakciók a szervezet párhuzamosan csatolt érterületein nyugalomban (4,5-5,5 l/perc) és intenzív fizikai munka (25-35 l/perc) hatására 6.0 A szervezet folyadékterei és folyadékforgalma 6.1 Extracelluláris (intravasculáris, intersticiális, transcelluláris) és intracelluláris tér definíciója 6.2 Az extra- és intracelluláris folyadékterek meghatározásának elve és módszerei 6.3 Folyadékforgalom a szervezetben - Átlagos napi folyadékbevitel (ml): 2200 (1000+1200) - Napi folydék leadás (ml): vese 1500, bőr 500, tüdő 350, G-I 150 (=2500); oxidációs víz: 300! - Higítási elv (indikátor dilúció) 7.0 Az erekhez kapcsolt élettani funkciók összefoglalása (l. Táblázat!) AZ EREKHEZ KAPCSOLT ÉLETTANI FUNKCIÓK VÁZLATOS ÁTTEKINTÉSE 1. VÉRVEZETÉK: anyag, energia, valamint információ transzport és elosztás, áramlás-egyenirányítás (pumpák, billentyűk), barrier, vérgyűjtő és -visszavezető funkciók 2.

REZISZTENCIA (IMPEDANICA) FUNKCIÓK – vérnyomás beállítása – hullámok csillapítása, formálása 3. VÉRTÁROLÓ (KAPACITÁS) FUNKCIÓ 4. BIOMECHANIKAI ADAPTÁCIÓ – short-term (rövid távú): simaizom-tónus változása révén – long-term (hosszú távú): "remodeling„ - struktúra és térfogat átrendeződése, kapilláris-sűrűség változása AZ EREKHEZ KAPCSOLT ÉLETTANI FUNKCIÓK VÁZLATOS ÁTTEKINTÉSE 5. RECEPTOR FUNKCIÓK – nyúlás receptorok: szisztémás baro- és volumen receptorok, lokális celluláris nyúlás-receptorok (Bayliss-effektus) – celluláris nyírás-receptorok – szisztémás és lokális kemoreceptorok 6. NEUROMUSZkULÁRIS TRANSZMITTER FUNKCIÓK – adrenerg, kolinerg, GABA-erg, purinerg, peptiderg, stb. mechanizmusok 7. BIOSZINTÉZIS AZ ÉRFALBAN – mátrix kollagén, elasztin, glikozaminoglikánok – eikozanoidok – bradikinin, hisztamin, izoreninek – EDRF (NO), endothelin, adrenomedullin, stb. – porc-

és csontképződés (pathológiás) AZ EREKHEZ KAPCSOLT ÉLETTANI FUNKCIÓK VÁZLATOS ÁTTEKINTÉSE 8. PLAZMAANYAGOK ENDOTHELIÁLIS "PROCESSZÁLÁSA" – inaktíválás (prosztaglandin E, F, noradrenalin, 5-HT, adenin-nucleotidok, bradikinin) – aktiválás (angiotenzin I-et II-vé) – transzport 9. ENERGIATERMELŐ METABOLIKUS FOLYAMATOK – aerob – anaerob (nagy kapacitás) 10. HEMOSZTATIKUS FUNKCIÓK – mechanikai és – kémiai mechanizmusok 11. PLAZMAANGYAGOK TRANSZMURÁLIS TRANSZPORTJA AZ EREKHEZ KAPCSOLT ÉLETTANI FUNKCIÓK VÁZLATOS ÁTTEKINTÉSE 12. ANYAGOK AKKUMULÁLÁSA (nagyrészt kóros) – víz, ásványi anyagok – koleszterol, béta-lipoproteinek – albumin – noradrenalin, 5-HT stb. 13. ANYAGKICSERÉLŐDÉS A KAPILLÁRIS FALON KERESZTÜL – ultrafiltráció – diffúzió – pinocitózis 14. RÉSZECSKE FILTER (makrofágok) 15. EGYÉB, SPECIÁLIS REGIONÁLIS FUNKCIÓK Ajánlott tankönyvek Fonyó Attila „Élettan

gyógyszerészhallgatók részére”, 2. kiadás, Medicina Kiadó, 2005 Fonyó Attila, Ligeti Erzsébet „Az orvosi élettan tankönyve”, 4. kiadás, Medicina Kiadó, 2008 Monos Emil „Hemodinamika: A vérkeringés biomechanikája”, 2-ik átdolgozott kiadás, Semmelweis Kiadó, Budapest, 2004. Arthur Guyton, John Hall „Textbook of Medical Physiology”, 11th edition, Elsevier – Saunders, 2006. Bruce M. Koeppen, Bruce A Stanton „Berne and Levy Physiology” 6th edition, Mosby – Elsevier, 2008. A VÉRKERINGÉS ÉLETTANA II.: A VÉRÁRAMLÁS DINAMIKÁJA (HEMODINAMIKA) Prof. emer Dr Monos Emil 1.0 A hemodinamika definíciója, tárgyköre, alapfogalmak 1.1 Hemodinamika = a vérkeringési rendszer működésének biomechanikai aspektusai 1.2 Biomechanikai erők és elmozdulások ill deformációk a vérkeringési rendszerben, ezek egyszerűsített függvénykapcsolatai: - nyomásfő vs. véráramlás = áramlási ellenállás; - normál falfeszültség vs. megnyúlás

= elasztikus modulus; - nyírófeszültség vs. nyírássebesség = viszkozitási koefficiens 2.0 A vér biomechanikai (= rheologiai) tulajdonságai, a viszkozitás. Jelátviteli mechanizmusok az artériákban 2.1 A viszkozitás fogalma, mérése: - viszkozitási koefficiens; - newtoni folyadékok; - nem-newtoni folyadékok (szuszpenziók, emulziók, habok); - plasztikus anyagok; - viszkozimetria (in vitro és in vivo módszerek) A viszkozitás fogalmának illusztrálása 2.2 A viszkozitás jelentősége a véráramlás dinamikájában a - Hagen-Poiseuille törvény, valamint a - Reynolds szám (lamináris és turbulens áramlás) példáján 2.3 A vér viszkozitását befolyásoló tényezők in vivo: - nyírássebesség - hematokrit - érátmérő (szigma-effektus) - hőmérséklet A vér nyírássebessége és a viszkozitás összefüggése in vivo A vörösvértestek axiális áramlása a kapillárisoknál nagyobb erek esetében (B); bólusz-áramlás a

kapillárisokban (C) A Fåhraeus–Lintquist-féle szigma-effektus illusztrálása A hematokrit érték és a vér viszkozitásának összefüggése 2.4 A nyíróerő szerepe az érfal működésében - jelátviteli mechanizmusok az artériák falában - a vazoprotekció mechanizmusai Az endothelium hemodinamikai hatások közvetítése révén is befolyásolja a simaizomzat funkcióját Nyíróerőtranszmissziós és nyíróerőtranszdukciós mechanizmusok az endotheliumsejtben A jelátalakító fokális adhéziós helyek szerkezete az endotheliumsejt és az extracelluláris mátrix határán (LBP: laminin-kötő protein) Az állandósult állapotú fiziológiás nyírófeszültséggel (LNF) történő kísérletes endothelium stimuláció potenciális vazoprotektív hatásainak illusztrálása 3.0 Az érfal biomechanikája, rugalmas (= elasztikus) viselkedése 3.1 Mechanikai feszültség és megnyúlás viszonyok az érfalban: - az artéria fal fő

összetevői; - a rugalmas viselkedés egyszerű modellje; - a tangenciális (= cirkumferenciális) rugalmas feszültség jelentése (Laplace- Frank egyenlet) és élettani jelentősége; - a rugalmas viselkedés mérőszámai: elasztikus modulus (Hooke-törvény), compliance, disztenzibilitás; - reziduális feszültség és megnyúlás az artériák falában A nagyartériák fő összetevői (Prof. Stephen Greenwald után) Komponens Merevség [kPa] Mennyiség Típus Elasztin Kollagen Símaizom Alapállomány Endothelium E ≈ 0,1 E ≈ 10 E ≈ 0,05 E≈0 E≈0 ≈30% ≈30% ≈30% ≈10% < 1% Protein Protein Sejtes MPS Gél Sejtes Jellegzetesség Gumi Bőr Máj Dzsem Nedves papírzsebkendő Víz ≈70% A merevség a kollagen/elasztin aránytól függ Csont Fa Acél ≈ 10 - 50 ≈ 100 ≈ 1000 Az artériás elaszticitás egyszerű modellje A rugalmasság meghatározói: • az elasztin rostok erő/hossz karakterisztikája • az alapállomány nyírással

szembeni ellenállása • a kollagén rostok erő/hossz karakterisztikája Brown R.E et al, Conn Tiss Res 30 295-308, 1994 után (Prof. Stephen Greenwald után) Explanation of the meaning of circumferential elastic stress (Sθ) and elastic modulus (Eθ) of blood vessels Laplace–Frank Az elasztikus modulus (Eθ) fogalmának illusztrálása ε θ X A rugalmas feszültség és megnyúlás viszonyai ép, elasztázzal, valamint kollagenázzal kezelt artériák esetében Reziduális feszültség • Reziduális feszültség az az erő, amely egy testben visszamarad, ha minden külső erőt eltávolítanak • Természetes módon jelen van számos növekvő organizmusban - „Segít” ellenállni azon terheléseknek, melyek érdekében fejlődnek • Tervezett módon jelen van számos mérnöki szerkezetben - „Segít” ellenállni azon terheléseknek, amelyek hordozására készülnek • Gyakran csupán a struktúra/organizmus felmetszése vagy lerombolása útján

tárhatók fel. Reziduális feszültség az artériákban • Az erő, amely visszamarad az artéria falban, ha nincs nyomásnak vagy húzásnak kitéve • Reziduális nyúlást tart fenn, amely mérhető és használható a reziduális feszültség nagyságának a meghatározására O • A reziduális nyúlás mérőszáma lehet a nyílási szög. B A A reziduális stressz jelentősége O B A • Segíti az erők kiegyenlítődését az artéria falon belül • A simaizomzat lokális terhelésének változtatásával kontrollálja a remodeling folyamatát • Szükséges a zéró feszültség állapot meghatározásához. 3.2 Az érfal passzív és aktív biomechanikai tulajdonságainak élettani jelentősége: - regionálisan differenciált aktív érválaszok; - áramlás-nyomás viszonyok a különböző szervekben (Tüdő-típusú és Vese-típusú nyomásáramlás jelleggörbék); - folyadéktároló képesség (vénás és artériás compliance); - nyújtási

mechano-receptorok érzékenysége; - artériás vérnyomás hullámok nagysága, alakja, terjedési sebessége; - bioszintetikus aktivitás az érfalban; - anti-apoptotikus ill. apoptotikus hatások, stb Altatott kutyákból izolált artériák azonos koncentrációjú noradrenalinnal (NA 0,5 µg/ml) kiváltott kontrakciójának értékei 0–250 Hgmm nyomástartományban Az intravaszkuláris térfogat és vérnyomás kapcsolatának (compliance) elvi vázlata az artériás és a vénás rendszerben 4.0 Vérnyomás és véráramlás sajátosságai az artériákban 4.1 Az erek áramlási rezisztenciája ill konduktanciája: - a rezisztencia értelmezése az Ohm-törvény és a Hagen-Poiseuille-törvény alapján; - a sorosan, valamint a párhuzamosan kapcsolt érszakaszok rezisztenciájának összegzése; - a rezisztencia fiziológiás szabályozásának alapelvei, az érgeometria jelentősége (r4!) Explanation of the meaning of flow resistance (R) with the Ohm’s and

the Hagen–Poiseuille’s low térfogat idő Az áramlási ellenállás fogalmának illusztrálása Piezométer, amely egyszerű módon modellezi a nagyvérköri nyomásviszonyokat Turbulenciák megjelenésének hatása a nyomásfő (ΔP) és a véráram (Q) kapcsolatára (Reynolds-szám) 4.2 A nyomás és az áramlás jellemzői az artériákban 4.21 Egyenáramú és pulzáló nyomás ill áramlás az erekben 4.22 Az artériás vérnyomás jellemzői: - systolés, diastolés, pulzus- és középnyomás; teljes nyomás = dinamikus + statikus vagy oldalnyomás; nyomásfő, nyomásgradiens, transzmurális nyomás; - vérnyomás az érrendszer különböző soros szakaszaiban A vérnyomás jellemző alakulása a nagyvérkör soros érszakaszai mentén nyomásfő nyomásgrádiens A prekapilláris ellenállás meredek növekedésének magyarázata a Hagen–Poiseuille-egyenlet felhasználásával - az artériás nyomás oszcillációja: 1.-, 2- és 3-rendű

hullámok; circadiális nyomás-fluktuáció; - a pulzusnyomást befolyásoló cardiális tényezők; - a propagáló pulzusnyomás hullám amplitúdójának és kontúrjának változásai az érrendszer soros szakaszai mentén (magyarázat!); - a pulzushullám terjedési sebessége; - abnormális pulzusnyomás, kapilláris pulzáció patológiás állapotokban Jellegzetes pulzusszinkron nyomáshullám alakok az aortában és ágaiban Az emberi nagyvérkör bemeneti (vagy lokális) impedanciájának amplitúdó-menete (modulus, Z) és fázisszög-menete (φ°) a körfrekvencia (ω) függvényében A nagyartériák hullámellenállása (karakterisztikus impedanciája) parabola alakú függvénye az éren belüli középnyomásnak Az artériás vérnyomás fiziológiás változása az életkorral 4.23 A nyomás és az áramlás mérése: - indirekt noninvazív (pl. Riva-Rocci) és invazív (katéteres, direkt) nyomásmérés; - nyomásmérő „fejek”:

nyúlásmérő-bélyeges, induktív, kapacitív, stb. transducerek; - véráramlás mérés módszerei: ultrahangos (Doppler-elv), elektromágneses, lézer-doppler, indikátor-dilúció; - szívperctérfogat meghatározása: Fickelv alapján; duplex ultrahangos scannerrel (Doppler- és echo-technika kombinációja) (lásd: laboratóriumi gyakorlat és jegyzet!) Ajánlott tankönyvek Fonyó Attila „Élettan gyógyszerészhallgatók részére”, 2. kiadás, Medicina Kiadó, 2005 Fonyó Attila, Ligeti Erzsébet „Az orvosi élettan tankönyve”, 4. kiadás, Medicina Kiadó, 2008 Monos Emil „Hemodinamika: A vérkeringés biomechanikája”, 2-ik átdolgozott kiadás, Semmelweis Kiadó, Budapest, 2004. Arthur Guyton, John Hall „Textbook of Medical Physiology”, 11th edition, Elsevier – Saunders, 2006. Bruce M. Koeppen, Bruce A Stanton „Berne and Levy Physiology” 6th edition, Mosby – Elsevier, 2008. A VÉRKERINGÉS ÉLETTANA III. A VÉNÁS KERINGÉS Prof. emer

Dr Monos Emil Vénás betegség (varikozitás) legrégebbi ismert ábrázolása (Kr.e 4-ik század) Az eredeti márvány dombormű a Görög Nemzeti Archeológiai Múzeumban látható Athénban A krónikus vénás betegség klinikai manifesztációi A: teleangiectasia B: varicosus vénák C: pigmentáció D: aktív ulceráció N. Engl J Med 355: 488-98, 2006. A vénás betegségek következtében évente elhunyt nők és férfiak száma Magyarországon 100.000 lakosra számítva 1970-től 1990-ig 1.0 A vénás rendszer szerveződése, fő élettani jellemzői és funkciói. Kapacitás, compliance, disztenzibilitás, elaszticitás. Gyakorlati (klinikai) jelentőség 2.0 A centrális vénás nyomás (CVP) fogalma 2.1 A CVP-t befolyásoló tényezők 2.2 A CVP normál értékei, változásának terjedelme (Müller- és Valsalva-kísérletek) 2.3 A CVP pulzációs komponensei 3.0 A perifériás vénás nyomás, a szisztémás telődési középnyomás (Arthur Guyton) és a

„dead pressure” fogalma, értéke 9 4 10 9 10 6 Az egymáshoz sorosan kapcsolódó szisztémás (nagyvérköri) erek jellemző geometriai paraméterei A vérkeringési rendszer tömbvázlata: a sorosan kapcsolódó egységek fő hemodinamikai funkcióik szerint elnevezve (fókuszáljon a vénás oldalra!) A vértérfogat és az áramlási ellenállás eloszlása a keringési rendszer soros szakaszaiban Az intravaszkuláris nyomás változása a szisztémás vénákban és artériákban a vér térfogat függvényében (compliance) Véna keresztmetszet nagyságának és alakjának változása a transzmurális nyomás függvényében Vénák és artériák inkrementális elasztikus modulusának függése az intraluminális nyomástól A centrális vénás pulzusgörbe jellemző hullámai (a, c, v) a szívciklus folyamán A vérnyomás jellemző értékei a szisztémás keringés (nagyvérkör) soros szakaszai mentén Vénás visszaáramlás a

jobb pitvari nyomás függvényében (vaszkuláris funkciós görbe) Az átlagos szisztémás töltő nyomás értéke normál esetben 7 Hgmm 4.0 A vénás pumpa mechanizmusok 4.1 Izompumpák (lábikra-pumpa!), a vénás billentyűk szerepe a végtagokban (vénás billentyű-insufficiencia következményei: varicozitás betegség) 4.2 Thoraco-abdominális pumpa 4.3 Szív: vis a fronte, vis a tergo 4.4 Nyomás-indukált vénás myogén válasz: intrinzik kapacitás-autoreguláció Artériás nyomás – Vénás nyomás A vérkeringési rendszer bármely pontján mért és a pitvar-kamrai határhoz, mint zéró referencia szinthez viszonyított nyomás két értékből tevődik össze: a dinamikus nyomából, amelyet a szív generál, valamint a mérési pont és a zéró referencia szint közötti véroszlop hidrosztatikus (gravitációs) nyomásából (súlyából) A lábfej vénás nyomásának fiziológiás változásai álló testhelyzetben ritmikus sarokemelgetés

hatására Az alsó végtag vénáinak funkcionális szerveződése, a mély és a felületi vénás rekeszek: lábikra pumpa Vv. p: venae perforantes A bal szívfél és a lábikra pumpa (vénás szív) funkcionális modellje A: aorta; LV: balkamra; LA: balpitvar; VOT: vénás kivezető traktus; DVC: mély vénás kompartment; MP: izompumpa; SVC: felületi vénás kompartment A vénabillentyűk előfordulásának gyakorisága az alsó végtagban A venae perforantes (= communicantes) rendszerében kialakuló billentyű elégtelenség varikozitáshoz vezet A thoraco-abdominális vénás pumpa Belégzésnél gyorsul, kilégzésnél lassul a vénás visszaáramlás 5.0 A vénás nyomás becslése, mérési lehetőségei, zéróreferencia szint 6.0 Vénás rezervoárok és szerepük a szervezetben 7.0 A vénás vér visszaáramlását és a szív pulzustérfogatát szabályozó mechanizmusok összefoglalása 8.0 A vénás rendszer alkalmazkodása gravitációs

terheléshez, orthosztatikus tolerancia és intolerancia 9.0 A vénás rendszer egészséges működése fenntartásának szempontjai, primer prevenció Ad 7.0: A szív pulzustérfogatát számos mechanizmus biztosítja a vérkeringés vénás oldala felől Elektronikus „design”: Dr. Horváth Tamás 10.0 Orthosztatikus toleranciát támogató lokális vénás mechanizmusok (Kísérletes kutatások eredményei a Humán Élettani Intézetben) 10.1 Az intrinzik vénás kapacitás-autoreguláció (nyomás által indukált myogén válasz) felismerése 10.2 Krónikus gravitációs terhelés által kiváltott adaptív változások a végtagi vénák - adventitiájában (innerváció-denzitás nő) - mediájában (myogén válasz augmentálódik) - endotheliumában (szekretoros mikrovezikulák aktiválódnak) és - hálózati tulajdonságaiban (elágazási szögek és kapilláris sűrűség csökken, stb.) Fő forrás: MONOS E, RAFFAI G, DÖRNYEI G, NÁDASY G, FEHÉR E.

Structural and functional responses of extremity veins to long-term gravitational loading or unloading – lessons from animal systems. Acta Astronautica 60: 406-414, 2007. MONOS E, LÓRÁNT M, DÖRNYEI G, BÉRCZI V, NÁDASY Gy. Long-term adaptation mechanisms in extremity veins supporting orthostatic tolerance. News in Physiological Sciciences 18: 210-214, 2003. Cilindrikus érszegmentumok biomechanikájának és elektrofiziológiájának méréstechnikája Nyomás-indukált myogen kapacitásautoreguláció egy izolált vena saphena szegmentumban Az intraluminális nyomás növelése mellett is megtartott az ér kalibere, ha a simaizomzat kontrakció-képes (SD patkány) Összehasonlításul: a kis artériák és arteriolák áramlásautoregulációs intrinzik miogén mechanizmussal rendelkeznek Az arteriola sugara a kiindulási érték alá csökken (az áramlási ellenállás növekszik ~1/r4!) a nyomásemelkedés hatására Meglepően nagy, nyomás-indukált

intrinzik miogén tónus mérhető egészséges humán vena saphena oldalágakban (~25%), szemben kutya femorális és saphenális vénáival (2-3% csupán) Speciális TILTlaboratórium az orthosztatikus tolerancia kísérletes vizsgálatára Közelkép a fej-fel testhelyzetben tartott kísérleti patkányokról és gondozójukról A SYMPATHIKUS BEIDEGZÉS DENZITÁSÁ NAK NÖVEKEDÉSÉT AZ ELÁGAZÁSI SAJÁTOSSÁGOK VÁLTOZÁSÁT A SIMAIZOMSEJT MEMBRÁNPOTENCIÁL SYMPATHIKUS KOMPONENSÉ NEK NÖVEKEDÉSÉT TARTÓS ORTHOSTÁZIS AZ ALSÓVÉGTAGI VÉNÁKBAN KIVÁLTHATJA AZ ENDOTHELIUM FUNKCIÓJÁ NAK MÓDOSULÁSÁT A MYOGEN VÁLASZ AUGMENTÁCIÓJÁT ELLENREGULÁCIÓS K+ CSATORNÁK AKTIVÁCIÓJÁT A SIMAIZOMBAN Tartós, orthosztatikus toleranciát támogató lokális mechanizmusok az alsó (hátsó) végtagi erekben (összefoglalás) Kéthetes kísérletes orthosztázis (tilt) hatására megnő az alsó végtagi véna passzív átmérője és a nyomás-indukált

myogén tónusa Ember alsó végtagi vénáiban repolarizáló káliumioncsatornák „hangolják” a simaizom-sejtmembrán válaszkészségét: az általános K+-csatorna bénító TEA (tetraethylammonium klorid) az intraluminális nyomás (és koncentráció) függvényében növeli a humán v. saphena simaizom-tónusát, de a v. brachio-cephalica esetében hatástalan! (A K+-csatornák Ca++ és feszültség függőnek bizonyultak specifikus gátlók, iberiotoxin és 4-aminopyridine alkalmazásával.) Szinaptikus mikrovezikulákat tartalmazó adrenerg idegterminálok keresztmetszete SD patkány vena saphena adventiciájában C: kontroll; T: 2-hetes fej-fel testhelyzet (tilt) után Kéthetes kísérletes orthosztázis nagymértékben növeli az alsó végtagi erekben (baloldali blokkok) az adventiciális sympathicus terminálok denzitását (NTD) és a synaptikus mikrovezikula számot (SyVD), szemben a felső végtagi erekkel (jobboldali) 1 µm Szekretoros (denz)

mikrovezikulák a v. saphena endotheliumában N: nucleus Két hétig tartó kísérletes orthosztázis alatt (HUT) felére csökken a szekretoros endotheliális vezikulák mennyisége a vena saphenában (SV), míg az artériában (SA), valamint a brachiális erekben (BV, BA) nem változik. NC: normál-, CC: parallel-kontroll Krónikus orthosztázis hatása a vena saphena ágrendszerének hálózati tulajdonságaira: a morfológiailag stabil ágak elágazási szöge csökken, átmérője nő Kéthetes kísérletes orthosztázis csökkenti a kapilláris sűrűséget a hátsó végtag oxidatív izmaiban TA: musculus tibialis anterior; EDL: m. extensor digitorum longus; SOL: m. soleus; C/F: kapilláris szám/izomrost 11.0 A VÉNÁKHOZ KAPCSOLÓDÓ ÉLETTANI FUNKCIÓK ÖSSZEFOGLALÓ ÁTTEKINTÉSE 1) Gyüjtő vérvezeték, egyenirányító billentyűkkel 2) Szelektív barrier funkció 3) Szabályozott vértároló (kapacitás) funkció: a keringő vértérfogat adaptív

disztribuciója 4) A szív telődési nyomásának biztosítása 5) A szervezet orthosztatikus toleranciájának támogatása 6) Postcapilláris rezisztencia funkció 7) Angiogenesis 8) Bioaktív – antiapoptotikus ill. apoptotikus – anyagok szintézise az érfalban A VÉNÁKHOZ KAPCSOLÓDÓ ÉLETTANI FUNKCIÓK ÁTTEKINTÉSE (folytatás) 9) Immunfunkció: a keringő effektor lymphocyták szervspecifikus elosztása 10) Kooperáció a venuláris endothelium és a polymorphonucleáris leukocyták között 11) Energia termelő metabolikus folyamatok 12) Hemostatikus funkciók 13) Thormboemboliás reakciók gátlása 14) Receptor funkciók 15) Neuromusculáris transzmisszió a véna falában 16) Biomechanikai adaptáció 17) Speciális regionális funkciók (intracraniális thermoreguláció, portális keringés, stb.) A vena facialis lehetséges szerepe az intracraniális thermoregulációban (macska) A: meleg környezet: B: hideg környezet Javasolt tankönyv- és

előadás-kiegészítő egyetemi jegyzet Monos Emil: „A vénás rendszer élettana”, 2. kiadás, Semmelweis Egyetem KODK, Budapest, 2004