učbenik Temelji fiziologije

učbenik Temelji fiziologije učbenik Temelji fiziologije

13.07.2015 Views

o ta enak tlaku v velikih arterijah (P). Od tod sledi temeljnazakonitost:Pa = MVS x Rp (enačba 3.4)Vidimo, da je pri stalnem pretoku arterijski tlak odvisen odperifernega upora. To pomeni, da je padec tlaka na določenemodseku žilja odvisen od tega, kakšen upor proti toku krvipredstavlja določen odsek žilja. Z meritvami je bilo ugotovljeno,da je padec arterijskega tlaka največji na arteriolnem deluarterijskega sistema. Arteriole predstavljajo kar 55 % celotnegaupora toku krvi skozi žilje (periferni upor). Upornost arteriol jemed drugim odvisna tudi od aktivnosti vegetativnega živčevja(npr. simpatična vazokonstrikcija zoži premer arteriol in zvečaupor). Sprememba premera (2r) arteriol bistveno vpliva nanjihovo upornost, saj je upornost v obratnem razmerju s četrtopotenco polmera (r):R ∝ 1/ r 4 (enačba 3.5)kar pomeni, da se upor žile poveča za 16-krat, če se polmerzmanjša iz 2 mm na 1 mm.Uravnavanje arterijskega tlakaArterijski tlak je gonilo pretoka v sistemskem krvnem obtoku inje matematično enak zmnožku med minutnim volumnom srca inperifernim uporom (enačba 3.4). Iz tega sledi, da je uravnavanjearterijskega tlaka mogoče bodisi s spreminjanjem minutnegavolumna srca, ali pa s spreminjanjem perifernega upora.Periferni upor je uravnavan predvsem s spreminjanjem premeraarteriol. Spremembe v minutnem volumnu srca pa so lahkoposledica sprememb venskega priliva v srce ali pa črpalnefunkcije srca. Mehanizmi za uravnavanje arterijskega tlaka solahko po svojem odzivu in trajanju, hitri (kratkoročni) inzagotavljajo uravnavanje arterijskega tlaka iz trenutka vtrenutek, ali pa počasni (dolgoročni), ki uravnavajo arterijskitlak tekom daljšega časa.Razpredelnica 3.1 Poglavitni mehanizmi za uravnavanje arterijskega tlaka.I. KRATKOROČNI MEHANIZMI (polno učinkujejo v nekaj sekundah)Baroreceptorski refleks:refleksno zmanjšanje simpatičnih učinkov na krvna obtočila (znižanje srčne frkvence in moči kontrakcije, tonusa arteriol in ven)in stimulacija parasimpatikusa (nižja srčna frekvenca) pri zvečanju arterijskega tlaka in obratni učinki pri znižanju arterijskegatlaka (specifični dražljaj za baroreceptorje je sprememba napetosti v steni žile)Kemoreceptorski refleks:primarna vloga je uravnavanje dihanja, v uravnavanje arterijskega tlaka se vključijo, ko arterijski krvni tlak pade pod 80 mm Hg(specifičen dražljaj za te kemoreceptorje je padec pO 2 , ki ga pri padcu tlaka povzroči zmanjšanje pretoka)Odziv na ishemijo možganov:refleks se sproži, ko možgani zaradi nizkega arterijskega tlaka (pod 50 mmHg) ne morejo več zadostiti svojim presnovnimpotrebam po kisiku; učinek je izjemno močna simpatična stimulacija srca in krvnih obtočil, ki privede do hitrega zvečanja VP,MVS in arterijski tlakII. SREDNJEROČNI MEHANIZMI (polno učinkujejo v minutah – urah)Premik tekočine prek kapilarne steneob znižanju hidrostatskega tlaka krvi v kapilarah prevladuje reabsorbcija tekočine iz intersticija; povečanje hidrostatskega tlaka vkapilari pa nasprotno povzroči prevladovanje filtracije (glej besedilo)Učinki angiotenzina II po aktivaciji sistema renin-angiotenzinrenin se sprošča iz ledvic, kadar je znižan pretok krvi skozi ledvice; deluje kot encim, ki iz beljakovine v plazmi tvori angiotenzinI, iz tega pa nastane angiotenzin II, ki ima več učinkov: poleg tega, da spodbuja sintezo in izločanje aldosterona iz skorjenadledvične žleze (glej besedilo spodaj ter poglavje Ledvice), je sam tudi močan vazokonstriktorII. DOLGOROČNE MEHANIZME (polno učinkujejo v nekaj dneh)Uravnavanje volumna telesnih tekočin v ledvicahučinki hormonov (sistem renin-angiotenzin-aldosteron, antidiuretični hormon (ADH) itd.) na reabsorpcijo soli in vode v ledvicahvplivajo na količino (in sestavo) zunajcelične tekočine, s tem pa tudi na volumen krvi, VP, MVS in arterijski tlakKratkoročno uravnavanje arterijskega tlakaPoglavitna aferentna pot vodi od posebnih mehanoreceptorjev(baroreceptorjev), občutljivih na nateg stene žile, v podaljšanohrbtenjačo, kjer je vazomotorični center. Priliv signalov izbaroreceptorjev normalno zavira vazomotorični center.Vazomotorični center poveča dejavnost simpatičnega živčevja,ki oživčuje srce in žile. Aktivacija simpatikusa povzroči porastarterijskega tlaka na več načinov:‣ kot smo že ugotovili, simpatikus s svojim pozitivniminotropnim in kronotropnim učinkom na srce povečačrpalno dejavnost srca (↑ MVS);‣ simpatična vlakna v steni arteriol sproščajo noradrenalin, kipovzroči kontrakcijo gladkomišičnih celic v steni arteriol ins tem zoženje arteriol in povečanje perifernega upora.Zaradi konstrikcije arteriol se zmanjša hidrostatski tlak naarterijskem delu kapilar, kar povzroči povečano absorbcijotekočine iz intersticija. Zaradi tega se kmalu poveča tudivolumen krvi, z njim pa tudi venski priliv v srce;simpatična vlakna v venah povzročijo povečan tonus stene ven(venokonstrikcijo), ki ima majhen vpliv na periferni upor,bistveno pa se zmanjša raztegljivost ven, kar iztisne kri izven (normalno je v venah sistemskega obtoka okoli 60%celotnega volumna krvi) in močno poveča venski priliv vsrce;preganglionarna simpatična vlakna spodbudijo tudi sproščanjeadrenalina in noradrenalina iz sredice nadledvične žleze. Tadva hormona imata enak učinek na krvni obtok in srce kotkemično identični mediatorji, sproščeni izpostganglionarnega simpatičnega nitja.V osrednjem živčevju obstaja tudi kardioinhibitorni center, kiaktivira parasimpatikus in inhibira simpatikus. Posledica jezmanjšanje hitrosti bitja srca in minutnega volumna in znižanjearterijskega tlaka. Kadar nenadoma poraste arterijski tlak, prideprek aktivacije barorecptorjev do aktivacije kardioinhibitornegacentra, kar prek vagusa pripelje do znižanja srčne frekvence.20

Parasimpatična inervacija žilnih sten je zelo skromna, zato jevpliv parasimpatičnega živčevja na periferni upor majhen.Baroreceptorski refleks je pomemben za uravnavanjearterijskega tlaka iz trenutka v trenutek, npr. pri spreminjanjupoložaja telesa, med telesnim naporom. Na počasne, dolgotrajnespremembe arterijskega tlaka se baroreceptorji prilagodijo, takoda pri nekom, ki ima dolgotrajno zvišan arterijski tlak, njihovaaktivnost ni stalno zvečana. Odstranitev baroreceptorjev (aliprekinitev refleksnih povezav, npr. pri človeku, ki mu presadijosrce) nima učinkov na srednjo vrednost arterijskega tlaka,čeprav njegove vrednosti ves čas bolj nihajo kot pri človeku znormalnim baroreceptorskim refleksom.Srednje in dolgoročno uravnavanje arterijskega tlakaPoglavitni mehanizem je aktivacija sistema renin-angiotenzinaldosteron(SRAA). V ledvicah (glej poglavje Ledvice) je t.i.jukstaglomerularni aparat (JGA), ki je občutljiv na spremembe:(1) tlaka v aferentni arterioli (ta se spreminja glede na sistemskiarterijski krvni tlak), in (2) sestave urina v distalnem tubulusu. Vodziv na padec tlaka v aferentni arterioli se iz JGA v kri sprostirenin, proteolitični encim. Renin v krvi iz beljakovineangiotenzinogena odcepi 10 aminokislin dolg peptid in tvoriangiotenzin I. V pljučih se nahaja encim konvertazaangiotenzina, ki iz angiotenzina I odcepi še 2 aminokislini, takoda nastane angiotenzin II.Angiotenzin II ima številne učinke:‣ z neposrednim delovanjem na gladkomišične celice v steniarteriol povzroča skrčenje arteriol, s tem pa povečanjeperifernega upora in ob nespremenjenem minutnemvolumnu tudi arterijskega tlaka;‣ v osrednjem živčevju angiotenzin II (1) z učinkom navazomotorični center povzroči še posredno dodatnoskrčenje arteriol (2) prek hipotalamusa spodbuja vnostekočin (žeja);‣ v ledvicah zaradi neposredne arteriolokonstrikcije zmanjšapretok in s tem glomerulno filtracijo;‣ stimulira izločanje aldosterona iz skorje nadledvične žleze.Aldosteron poveča resobcijo Na + in vode v distalnihtubulih, kar poveča volumen krvi in venski priliv v srce.Končni skupni učinek aktivacije SRAA je povečanjearterijskega krvnega tlaka prek arteriolokonstrikcije,zadrževanja vode in soli v telesu ter spodbude za povečan vnosvode v telo, kar privede do povečanja volumna krvi, povečanjavenskega priliva in povečanja minutnega voluman srca.3.3 URAVNAVANJE PRETOKA SKOZI ORGANEV krvni obtok so posamezni organi (razen pljuč) povezanivzporedno (glej sliko 3.1). Tak način povezave organovomogoča ločeno uravnavanje pretoka krvi skozi vsak organ.Pretok krvi skozi organe mora biti tak, da zadostuje metabolnimpotrebam organa.Pretok skozi organe je odvisen od zunanjih dejavnikov inlokalnih dejavnikov v organu.Zunanji dejavniki, ki vplivajo na pretok skozi organe so:‣ živčni (simpatično, parasimpatično nitje),‣ hormonski (vazopresin, angiotenzin II, adrenalin).Lokalni dejavniki, ki pogojujejo žilni upor v organu so:‣ spremembe pO 2 (znižanje povzroči vazodilatacijo),‣ vazodilatatorni metaboliti (CO 2 , H + , K + , adenozin, mlečnakislina,‣ ostale snovi, ki vplivajo na tonus žil (vazoaktivne snovi,npr. vnetni mediatorji, NO, serotonin, bradikinin,endotelini).Skeletne mišicePretok skozi skeletne mišice je uravnavan predvsem z lokalnimipresnovnimi dejavniki in simpatičnim živčevjem. V mirovanju,ko predstavlja pretok skozi mišice 15 % MVS, v uravnavanjupretoka skozi mišice prevladuje živčevje. Med obremenitvijopretok skozi mišice predstavlja 70 % MVS. Tako velikopovečanje pretoka je posledica dilatacije žilja, zaradi vplivapresnovnih dejavnikov.KožaKoža sodeluje pri uravnavanju telesne temperature, kar jiomogoča organizacija lokalnega krvnega obtoka. Večinauporovnih žil v koži je pod kontrolo simpatičnega živčevja inlokalnih vazodilatatornih snovi. Arteriovenske anastomoze(povezave brez vmesnega kapilarnega žilja), ki jih najdemo vstopalih, dlaneh in obrazu, pa so izključno pod kontroloživčevja. V primeru, ko so anastomoze zaprte, je oddajanjetoplote skozi kožo manjše kot pa v primeru, ko so anastomozeodprte (glej poglavje Telesna temperatura in njeno uravnavanje).Žile v koži se na spremembo temperature v okolju odzovejo tudirefleksno tako, da se skrčijo, ko je mrzlo in razširijo, ko je toplo.SrceNa pretok skozi koronarno žilje, ki predstavlja 4-5% MVSvplivajo: fizikalni, živčni in presnovni dejavniki. Poleg razliketlakov med aorto in desnim atrijem, ki poganja kri po koronarnihžilah, so pomembni tudi drugi dejavniki: koronarni žilni upor,viskoznost krvi in pritisk srčne mišice na koronarno žilje, ki semed srčnim ciklusom spreminja.Živčni vplivi na koronarni pretok so manj pomembni kotpresnovna regulacija pretoka. Pretok skozi zdravo koronarnožilje natančno spremlja presnovno aktivnost srca. V primeru, koje simpatično živčevje vzdraženo, se koronarno žilje zoži, apresnovni učinki, ki so posledica hkratno povečane črpalneaktivnosti srca (simpatikus spodbudi zvišanje frekvence in močikontrakcije), kmalu prevladajo nad živčnimi vplivi.MožganiPretok skozi možgane v mirovanju predstavlja 15 % MVS.Možgani so od vseh tkiv v telesu najbolj občutljivi nazmanjšanje krvnega pretoka, saj ishemija, ki traja le nekaj minutpovzroči nepovratne poškodbe tkiva. V regulaciji pretoka skozimožgane sodelujejo predvsem presnovni dejavniki. Med njimi jenajpomembnejši CO 2 , pomebna pa sta tudi K + in adenozin.Povečana možganska aktivnost v določenih predelih možganov(kadar beremo, govorimo, se premikamo itd.) povzroči tudipovečanje pretoka krvi skozi aktivna področja (presnovnidejavniki).Pljuča(Glej poglavje Dihanje)21

o ta enak tlaku v velikih arterijah (P). Od tod sledi temeljnazakonitost:Pa = MVS x Rp (enačba 3.4)Vidimo, da je pri stalnem pretoku arterijski tlak odvisen odperifernega upora. To pomeni, da je padec tlaka na določenemodseku žilja odvisen od tega, kakšen upor proti toku krvipredstavlja določen odsek žilja. Z meritvami je bilo ugotovljeno,da je padec arterijskega tlaka največji na arteriolnem deluarterijskega sistema. Arteriole predstavljajo kar 55 % celotnegaupora toku krvi skozi žilje (periferni upor). Upornost arteriol jemed drugim odvisna tudi od aktivnosti vegetativnega živčevja(npr. simpatična vazokonstrikcija zoži premer arteriol in zvečaupor). Sprememba premera (2r) arteriol bistveno vpliva nanjihovo upornost, saj je upornost v obratnem razmerju s četrtopotenco polmera (r):R ∝ 1/ r 4 (enačba 3.5)kar pomeni, da se upor žile poveča za 16-krat, če se polmerzmanjša iz 2 mm na 1 mm.Uravnavanje arterijskega tlakaArterijski tlak je gonilo pretoka v sistemskem krvnem obtoku inje matematično enak zmnožku med minutnim volumnom srca inperifernim uporom (enačba 3.4). Iz tega sledi, da je uravnavanjearterijskega tlaka mogoče bodisi s spreminjanjem minutnegavolumna srca, ali pa s spreminjanjem perifernega upora.Periferni upor je uravnavan predvsem s spreminjanjem premeraarteriol. Spremembe v minutnem volumnu srca pa so lahkoposledica sprememb venskega priliva v srce ali pa črpalnefunkcije srca. Mehanizmi za uravnavanje arterijskega tlaka solahko po svojem odzivu in trajanju, hitri (kratkoročni) inzagotavljajo uravnavanje arterijskega tlaka iz trenutka vtrenutek, ali pa počasni (dolgoročni), ki uravnavajo arterijskitlak tekom daljšega časa.Razpredelnica 3.1 Poglavitni mehanizmi za uravnavanje arterijskega tlaka.I. KRATKOROČNI MEHANIZMI (polno učinkujejo v nekaj sekundah)Baroreceptorski refleks:refleksno zmanjšanje simpatičnih učinkov na krvna obtočila (znižanje srčne frkvence in moči kontrakcije, tonusa arteriol in ven)in stimulacija parasimpatikusa (nižja srčna frekvenca) pri zvečanju arterijskega tlaka in obratni učinki pri znižanju arterijskegatlaka (specifični dražljaj za baroreceptorje je sprememba napetosti v steni žile)Kemoreceptorski refleks:primarna vloga je uravnavanje dihanja, v uravnavanje arterijskega tlaka se vključijo, ko arterijski krvni tlak pade pod 80 mm Hg(specifičen dražljaj za te kemoreceptorje je padec pO 2 , ki ga pri padcu tlaka povzroči zmanjšanje pretoka)Odziv na ishemijo možganov:refleks se sproži, ko možgani zaradi nizkega arterijskega tlaka (pod 50 mmHg) ne morejo več zadostiti svojim presnovnimpotrebam po kisiku; učinek je izjemno močna simpatična stimulacija srca in krvnih obtočil, ki privede do hitrega zvečanja VP,MVS in arterijski tlakII. SREDNJEROČNI MEHANIZMI (polno učinkujejo v minutah – urah)Premik tekočine prek kapilarne steneob znižanju hidrostatskega tlaka krvi v kapilarah prevladuje reabsorbcija tekočine iz intersticija; povečanje hidrostatskega tlaka vkapilari pa nasprotno povzroči prevladovanje filtracije (glej besedilo)Učinki angiotenzina II po aktivaciji sistema renin-angiotenzinrenin se sprošča iz ledvic, kadar je znižan pretok krvi skozi ledvice; deluje kot encim, ki iz beljakovine v plazmi tvori angiotenzinI, iz tega pa nastane angiotenzin II, ki ima več učinkov: poleg tega, da spodbuja sintezo in izločanje aldosterona iz skorjenadledvične žleze (glej besedilo spodaj ter poglavje Ledvice), je sam tudi močan vazokonstriktorII. DOLGOROČNE MEHANIZME (polno učinkujejo v nekaj dneh)Uravnavanje volumna telesnih tekočin v ledvicahučinki hormonov (sistem renin-angiotenzin-aldosteron, antidiuretični hormon (ADH) itd.) na reabsorpcijo soli in vode v ledvicahvplivajo na količino (in sestavo) zunajcelične tekočine, s tem pa tudi na volumen krvi, VP, MVS in arterijski tlakKratkoročno uravnavanje arterijskega tlakaPoglavitna aferentna pot vodi od posebnih mehanoreceptorjev(baroreceptorjev), občutljivih na nateg stene žile, v podaljšanohrbtenjačo, kjer je vazomotorični center. Priliv signalov izbaroreceptorjev normalno zavira vazomotorični center.Vazomotorični center poveča dejavnost simpatičnega živčevja,ki oživčuje srce in žile. Aktivacija simpatikusa povzroči porastarterijskega tlaka na več načinov:‣ kot smo že ugotovili, simpatikus s svojim pozitivniminotropnim in kronotropnim učinkom na srce povečačrpalno dejavnost srca (↑ MVS);‣ simpatična vlakna v steni arteriol sproščajo noradrenalin, kipovzroči kontrakcijo gladkomišičnih celic v steni arteriol ins tem zoženje arteriol in povečanje perifernega upora.Zaradi konstrikcije arteriol se zmanjša hidrostatski tlak naarterijskem delu kapilar, kar povzroči povečano absorbcijotekočine iz intersticija. Zaradi tega se kmalu poveča tudivolumen krvi, z njim pa tudi venski priliv v srce;simpatična vlakna v venah povzročijo povečan tonus stene ven(venokonstrikcijo), ki ima majhen vpliv na periferni upor,bistveno pa se zmanjša raztegljivost ven, kar iztisne kri izven (normalno je v venah sistemskega obtoka okoli 60%celotnega volumna krvi) in močno poveča venski priliv vsrce;preganglionarna simpatična vlakna spodbudijo tudi sproščanjeadrenalina in noradrenalina iz sredice nadledvične žleze. Tadva hormona imata enak učinek na krvni obtok in srce kotkemično identični mediatorji, sproščeni izpostganglionarnega simpatičnega nitja.V osrednjem živčevju obstaja tudi kardioinhibitorni center, kiaktivira parasimpatikus in inhibira simpatikus. Posledica jezmanjšanje hitrosti bitja srca in minutnega volumna in znižanjearterijskega tlaka. Kadar nenadoma poraste arterijski tlak, prideprek aktivacije barorecptorjev do aktivacije kardioinhibitornegacentra, kar prek vagusa pripelje do znižanja srčne frekvence.20

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!