Fyziologie cirkulace - determinanty srdečního výdeje, arterial load, arteriální křivka (patterns), katecholaminy Petr Waldauf KAR FNKV
PPřed Guytonem Srdeční výdej je dán parametry: HR, SV, kontraktilitou
Stressed volume Venous reservoir Vena cava Unstressed volume RA Mean systemic filling pressure
Transmural pressure Pmsf Unstressed Volume Stressed Volume Total Intravascular Volume
Guytonovy návratové křivky Recently dead dog A pump replacing the heart RA pump aorta MCFP changed by increasing or decreasing the total quantity of blood Determinants of Venous Return Right Arial Pressure (P RA ) Mean systemic filling pressure (Pmsf) AC Guyton. Determination of Cardiac Output By Equating Venous Return Curves With Cardiac Response Curves Physiol Rev 1955; 35: 123-139
Velikost žilního návratu (VR= venous return) VR = Pmsf - CVP Rv
Blood flow Steady state: VR = CO Max možný VR Při CVP 0 Pmsf Aktuální CVP Right Atrial Pressure
Blood flow CVP vede k CO Right Atrial Pressure
Blood flow Right Atrial Pressure
Blood flow Right Atrial Pressure
Blood flow Navíc dochází díky hemodiluci ke snížení venozní rezistence (strmější slope) a snížení afterload Right Atrial Pressure
Blood flow afterload Pmsf, venozní resistace Right Atrial Pressure
Vliv NAD na návratovou křivku u septického šoku NAD 1.5 μg/kg/min NAD 0.7 μg/kg/min nižší slope = vyšší resistance Pmsf Persichini R et al. Effects of norepinephrine on mean systemic pressure and venous return in human septic shock. Crit Care Med 2009; 37:3 912
Persichini R et al. Effects of norepinephrine on mean systemic pressure and venous return in human septic shock. Crit Care Med 2009; 37:3 912
Jak ovlivňuje NAD CO?
Pacienti, kteří na NAD reagují zvýšením CO a b : unstressed V stressed V Pmsf CO b c : venozní resistence CO Jacinta J Maas et al. Cardiac Output Response to Norepinephrine in Postoperative Cardiac Surgery Patients Crit Care Med 2013; 41:143-150
Blood flow CO kontraktility aftreload (art. konstrikce) Pmsfp a venozní rezistence (venokonstrikce) Right Atrial Pressure
Odpověd PK a LK na experimentální manipulaci s afterloadem MacNee W. Pathophysiology of cor pulmonale in chronic obstructive pulmonary disease. Part one. Am J Respir Crit Care Med 1994;150:833 852
Pacienti, kteří na NAD reagují snížením CO d e : unstressed V stressed V Pmsf CO e f : venozní resistence CO f g : afterload CO Jacinta J Maas et al. Cardiac Output Response to Norepinephrine in Postoperative Cardiac Surgery Patients Crit Care Med 2013; 41:143-150
Blood flow CO afterload (art.dilatace) Pmsfp a venozní rezistence (venozní dilatace) Right Atrial Pressure
Blood flow CO kontraktility afterload (art.dilatace) Pmsfp a venozní rezistence (venozní dilatace) Right Atrial Pressure
J Physiol. 1914; 48(5): 357 379. Ernest Starling
Při stejném srdečním výdeji je v případě vyšší tepové frekvenci CVP nižší.. a SV klesá Temp [ C] BP [mmhg] HR [/min] CVP [mm H2O] CVP [mm Hg] CO [ml/min] SV [ml] 30 90 114 94 6.9 1710 15 36.2 88 162 56 4.1 1670 10.3 30 80 92 46 3.4 732 7.4 36.3 70 162 20 1.5 666 4.1
Při udržovaní CVP na konstantní hodnotě se stoupající frekvencí stoupá srdeční výdej (protože stoupá i srdeční návrat) Vyšší CVP má výrazně vyšší efekt na srdeční výdej při vyšší srdeční frekvenci (kratší doba diastoly)
Fyziologie arteriální křivky Petr Waldauf, KAR FNKV
Kalibrace transduceru Transducer ve střední axilární čáře 1 cm H 2 O = 0.7355 mmhg Pokud se převodník posune o 20 cm výše, tlaky budou podhodnoceny o 15 mmhg Pokud se převodník posune o 20 cm níže, tlaky budou nadhodnoceny o 15 mmhg
Square wave test (fast flush test) Adequate damping Dicrotic Notch Only 2 oscillations
Overdamping Systolic BP is underestimated MAP remains the same Diastolic BP is overestimated Only 1/none oscillation
Underdamping Systolic BP is overestimated MAP remains the same Diastolic BP is underestimated Only 1/none oscillation
Windkessel effect
Windkessel effect
Windkessel effect Pacient s dobrou elasticitou cév
Windkessel effect Pacient s alterovanou elasticitou cév
Arterial stiffness and blood pressure changes
Pulse Wave Velocity Nejjednodušší způsob jak měřit tuhost urč. úseku cév PWV není blood flow velicity!!! BFW je v cm/s PWV je v m/s!!!
Pulse Wave Velocity Tuhost cév ateroskleróza Tuhost cév je dána poměrem elastinu/kolagenu Množství kolagenu roste s věkem, rychleji u hypertenze (+ remodeling svalu) Ateroskleroza ale muže přispívat k tuhosti cév
Pulse Wave Velocity Mortality and arterial stiffness in end-stage renal disease.
Do periferie: Pulz přichází později Dikrotický zářez přichází později Stoupá TKs v art. radialis cca o 15 mmhg vyšší než v aortě může být až o 50 mmhg! TKd je stejný Pulse pressure je větší MAP je stejný
Reflected waves The forward pressure wave is reflected at bifurcation points Blood pressure wave = forward pressure wave + backward pressure wave Magnitude of reflected waves may be until 80 90% that of the forward wave!!
Reflected waves Kde se odehrává odraz? terminální arterioly (zodpovědné za SVR) bifurkace tepen aterosklerotické pláty
Reflected waves
Reflected waves
Reflected waves
Periferní tepna Ascendentní aorta + normální elasticita Amplifikační fenomén
Odražené vlny hrají vysoce pozitivní roli: zvyšují v aortě diastolický tlak (nikoliv systolický) a tím zlepšují koronární perfuzi aniž by zvyšovali afterload
Ascendentní aorta + normální elasticita + snížená elasticita Amplifikační fenomén
Zvýšená tuhost aorty má vysoce negativní vliv: zvyšuje v aortě systolický tlak a tedy i afterload snižuje diastolický tlak a tím zhoršuje koronární perfuzi
Efekt vazodilatace na arteriální křivku GTN = nitroglycerin Vazodilatační léky ovlivňují TK hlavně tím že alterují odražené vlny: snižují jejich amplitudu s oddalují jejich návrat
Septický šok Bez katecholaminů S katecholaminy
Vztah mezi CVP a objemem krve Schopnost předpovězení CVP reakci na podání objemu Medline, Cochrane Library, Embace Library Screening 213 článků, 24 studií (803 pacientů) bylo zařazeno do metaanalýzy
Saturace žilní krve z CŽK S CV O2 Cíl: S cv O2 70-75%
Hladina laktátu a riziko úmrtí Mortalita 100% 50% 2 mmol/l 10 mmol/l Sérovým laktát
IABP 1:2 Diastolic Augmentation Systolic BP Dicrotic Notch Diastolic BP
IABP 1:2 Early Inflation Dicrotic Notch
IABP 1:2 Late Inflation Dicrotic Notch
IABP 1:2 Diastolic Augmentation Systolic BP Dicrotic Notch Diastolic BP
IABP 1:2 Early deflation U
IABP 1:2 Late deflation