79
Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská technika a bioinfiormatika 23. 4. 2008

Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

♥Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí

Biomedicínská technika a bioinfiormatika

23. 4. 2008

Page 2: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Hemodynamický model

Page 3: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Intaktní srdce Základní fyzikální parametry funkce:

VOLUM- korelace s délkou svalu tvořící stěnu komory

TLAK- korelace s tenzí stěny komory

Rychlost stahu (VELOCITY)-korelace s rychlostí změny objemu nebo tlaku

Page 4: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 5: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Kontraktilita je závislá na preloadu i afterloadu. Křivka spojující end-systolické tlakově objemové body je na obou parametrech nezávislá a odpovídá kontraktilitě daného myokardu.

Page 6: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Preload u zdravého srdce odpovídádiastolický objem komory relaxovanédélce svalových elementů stěnykomory. Klinicky odpovídá preload end-diastolickému volumu. End-diastolický tlak (= střednísíňový tlak) lze také použít jakopendant preloadu.

Page 7: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Afterload jsou síly bránící ejekci krve ze srdce. Pro praktické účely se používáarteriální tlak, obvykle peak STKnebo MAP. Po přesný výpočet je nutno vzítv úvahu velikost komory, její tvar atloušťku srdeční stěny.

Page 8: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

ISOVOLEMICKÁ KONTRAKCE se objevuje se na začátku systoly před otevřením aortálních a pulmonálních chlopní. ISOVOLEMICKÁ RELAXACE se objevuje v časné diastole po uzavření aortálních a pulmonálních chlopní a před otevřenímtrikuspidální a mitrální chlopně. ISOTONICKÁ KONTRAKCE

nevzniká v intaktním srdci nikdy. Dokonce ipři maximální ejekci dochází ke změněafterloadu.

RYCHLOST EJEKCE odpovídá rychlosti zkrácení. Ejekční frakce (=% end-diastolického volumu , které je vypuzeno během následující systoly). Podle rychlosti ejekce se posuzuje systolická funkce nebokontraktilita.

Page 9: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 10: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 11: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Dysfunkce myokardu Systolická dysfunkce zahrnuje především poruchy kontraktility. Etiologie: • myokarditis • alkoholismus • toxiny (včetně drog) • ischemie • idiopatické kongestivní kardiomyopatie

Page 12: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Snížená kontraktilita Při poškození myokardu se zbylé myocytysnaží kompenzovat ztrátu srdeční funkcezvýšením kontraktility. To vede časemk ireversibilním změnám myocytů, které dáleprohlubují omezení kapacity pumpy apodporují srdeční selhání. Při ztrátě více než 40% myokardu se rozvíjí kardiogenníšok.

Page 13: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Diastolická dysfunkce

důsledek nižší poddajnosti myokardu Etiologie: • Srdeční nemoci s restrikcí myokardu • Amyloidoza • Zjizvený myokard po masivním infarktu • Hypertrofický myokard • Srdeční ischemie-nedostatečná relaxace běhemdiastoly v důsledku nižších energetickýchreserv (ATP).

(Aktivní funkce endotelu)

Page 14: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Patofyziologické mechanismysrdečního selhání

Tlakové přetížení Etiologie: Levá komora- systémová hypertenze nebo obstrukce výtokového traktu-stenóza aortální chlopně Pravá komora- obvykle sekundární při levostranném tlakovém přetížení vážná stenóza a. pulmonalis plicní hypertenze

Page 15: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Patofyziologie tlakového přetížení : Zvýšený afterload, který má za následekzpomalené vyprazdňování komory během systoly.Stoupá end-diastolický volum. Zvýšený preloadzvyšuje kontrakci myokardu prostřednictvímFrank-Starlingova principu, což vede ke zvýšenítlaku a udržení normálního tepového objemu. Primární kompenzační změnou je koncentrická hypertrofie myokardu. Ta má za následek nižšípoddajnost komor, horší diastolickou funkci anárůst end-diastolického tlaku v komoře. Následněstoupá tlak v plicní nebo systémové cirkulaci.

Page 16: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Objemové přetížení Levé srdce:

regurgitace přes mitrální nebo aortálníchlopeň stavy s vysokým srdečním výdejem(sekundárně) při:

hyperthyreoidismu anemii hepatické cirhóze intrakardiálních shuntech

Page 17: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Patofyziologie objemového přetížení: Stoupá diastolický volum a komorypodléhají excentrické hypertrofii. Klesá kontraktilita v důsledkuremodelingu myokardu a srdceselhává. Při akutním rozvoji selháníLK akutní edém plic.

Page 18: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Porucha nebo restrikce plnění

Extrinsické (vnější) faktory: srdeční tamponáda konstriktivní perikarditida Intrinsické (vnitřní) faktory: zvýšená nepoddajnost komory (hypertrofickákardiomyopatie, hypertenze, amyloid) Patofyziologie: Restrikce plnění komor vedek poklesu end-diastolického volumu a preloadu.Paradoxně se zvyšuje end-diastolický tlak v důsledku redukované poddajnosti komor neboperikardu nebo obou.

Page 19: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 20: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Typy srdečního selhání

Selhání "dopředu"- srdce nezajišťujeadekvátní perfuzi Selhání "dozadu"- srdce zajišťujeadekvátní perfuzi, ale jen za cenuabnormálně vysokých plnících tlaků Akutní - náhlý vzestup afterloadu nebonáhlý nárůst volumu Chronické - možnost rozvojekompenzačních mechanismů.

Page 21: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční selhání

je multisystémové onemocnění, které postihuje kromě kardiovaskulárního systému také svalovou soustavu, skelet, ledviny a imunitní systém. je polyetiologické onemocnění (ICHS, idiopatická dilatační kardiomyopatie, chlopenní dysfunkce).

Page 22: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Akutní srdeční selhání-etiologieakutní infarkt myokardunestabilní anginapectorismitrální stenózaaortální stenózaakutní mitrální regurgitaceakutní aortální regurgitace

přechodné zhoršení chronického srdečního selhánímasivní plicní embolieselhání umělé chlopněsrdeční tamponádazávažné arytmie

Page 23: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Akutní selhání levé komory-projevyPříznaky otoku plic nebo kardiogenního šoku (klasifikace podle Killipa a Kimballa):1 - žádné příznaky2 - lehké selhání (dušnost, chrůpky, cval, městnání na RTG hrudníku, systémová hemostáza) 3 - edém plic4 - kardiogenní šok

Page 24: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Kardiogenní šok =neadekvátní srdeční výdej při adekvátnímpreloadu (= inadekvátní funkce srdce jakopumpy) Etiologie: • Srdeční selhání Levé komory (ischemie, infarkt,kardiomyopatie)

Pravé komory (infarkt, plicní hypertenze, corpulmonale) • Arytmie • Chlopenní regurgitace nebo stenózy • Ruptura komorového septa nebo stěny komory Plicní embolus Perikardiální tamponáda

Page 25: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Kardiogenní šok-projevyHypotenzeTachykardieHypoperfúze (chladná, zpocená, bledá až šedá kůže)Pokles diurézy pod 20 ml/hodPaO2 < 50 mm Hg, SB <15 mmol/l, BE <-10 mmol/lCI (=cardiac index) < 2 l /min /m2

PCWP (=pulmonary capillarywedge pressure) >18 mm Hg

Page 26: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Akutní selhání pravé komory

Etiologie:masivní plicní embolieIM pravé komoryProjevy:městnání v systémovém oběhu až kardiogenní šok

Page 27: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Chronické srdeční selhání-etiologie

ischemická choroba srdečníkardiomyopatiehypertenzesrdeční vadychronické cor pulmonalenemoci perikardu

Page 28: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Funkční klasifikace CHSS

NYHA (subjektivní)

WEBER (objektivní)

VO2 max(ml/kg/min)

I- při zátěži není dušnost ani únava

A >20

II- obtíže při běžné zátěži

B 16-20

III- obtíže při menší než běžné zátěži

C 10-16

IV- obtíže při sebemenší zátěži a v klidu

D 6-10

Page 29: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Prognóza

podle ejekční frakce (< 30-35%) levé komory vysoké riziko progresivního selhánínebo náhlé srdeční smrti (arytmie)

Page 30: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

1950-1980HemodynamickýmodelSystolická dysfunkceDysfunkce pumpyLéčení:léky ke stimulaci kontraktilityvasodilatátorydiuretika, digitalis

1980-2000Neurohumorální modelProgresivní remodelacese zhoršenou činností myokarduLéčení:ACE inhibitory, betablokátorydiuretika, digitalisNové terapie:blokátory endotelinu, inhibitory NEP, MMP, cytokinů, chimerickéatriální peptidy

Měnící se pohled na příčiny srdečního selhání

Page 31: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Metabolický stavCelkové/místní faktory

Volné O.radikály

Vnější faktory

Funkcekosterníhosvalstva

Apoptózakosterního svalstva

Funkcemyokardu Apoptóza

myokardu

Funkceendotelu

Hormony(KA, ET-1, steroidy)

Cytokiny(TNF α)

NO Genetickéfaktory

Abnormálníbaroreceptorovéreflexy

Energetickérezervy

Energetický stav

Klidovýenergetickývýdej

Kosterní sval Srdeční sval Cévní systém

Zhoršení CHSS

Page 32: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Mechanotransdukce

= proces vnímání mechanických sil srdeční buňkou a následné fyziologické odpovědi na tuto stimulaci.Hypertrofie a zásahy ovlivňující hypertrofii srdeční mohou měnit i normální adaptaci srdce na zátěž a mechanotransdukci.

Page 33: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Obr. 8. Časový průběh mechanotransdukce v srdečních myocytech. Zátěž Zpětná vazba

Kódování Signální transdukce

Dekódování

Adaptace

Maladaptace

Napětím aktivované (SA) kanály

Druhé posly

Kontrakce

Aktivita kináz a fosfatáz

Exocytóza ANP a BNP

Genová exprese

Růstové aktory Hypertrofie Neurohumorální

stimulace Selhání

Transkripční faktory

Apoptóza

Čas ms s min hod týden

Page 34: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Ischemická choroba srdeční

Je onemocnění způsobené nerovnováhou mezi krevním zásobením myokardu (průtokem) a jeho energetickými požadavky. Redukce koronárního průtoku je ve vztahu k progresivní ateroskleróze se stupňující se okluzí koronárních arterií. Koronární průtok dále klesá v důsledku vazospazmu, trombózy nebo cirkulačních změn vedoucích k hypoperfúzi.

Page 35: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Ischémie myokarduObjevuje se při nerovnováze mezi dodávkou kyslíku (a dalších pro myokard podstatných živin) a požadavky myokardu na tyto látky. Příčiny: Průtok koronárním řečištěm může být omezen mechanickou obstrukcíDochází k poklesu průtoku oxygenované krve v závislosti na:Zvýšené poptávce po kyslíku v důsledku nárůstu srdečního výdeje (např. při tyreotoxikóze) nebo při hypertrofii myokardu.K ischémii myokardu obvykle dochází při obstrukční nemoci koronárních cév (CAD) v důsledku koronární aterosklerózy.

Page 36: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Koronární průtok

Závisí na tlakovém rozdílu mezi aortálním diastolickým tlakem a tlakem v levé síni. Během systoly je koronární průtok redukován, především pro Venturiho efekty na koronárních vstupech a pro kompresi intramuskulárních arterií během kontrakce srdečních komor.

Page 37: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Faktory redukující koronární průtok

Snížený diastolický tlak v aortěZvýšený intraventrikulární tlak a kontrakcemyokarduStenóza koronárních arterií (fixovaná koronární stenóza, akutní změna plaky-ruptura, hemoragie), trombóza, vazokonstrikce)Stenóza a regurgitace aortální chlopněZvýšený tlak v pravé síni

Page 38: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Funkční endotelKonstantní vazodilatace (ovlivněním vazoaktivními mediátory) (epinephrin, norepinephrin, ET-1, NO, serotonin…)Antiadhezivní stav endotelu (NO, PGI2)Stálý místní antikoagulační, resp. trombolytický stav (převaha AT III, protein C, protein S, tPA, PAI-1)

Page 39: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Dysfunkce endotelu-příčinyModifikace LDL (oxidace,

glykace, tvorba imunitních komplexů).Exprese adhezivních molekulUvolnění cytokinů (atrakce a migrace prozánětlivých buněk do subendoteliálního prostoru).Protrombotický fenotypdysfunkčního endotelu.

Page 40: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Ischémie myokarduČasná diagnostika a terapie mají velký význam.Na EKG se ischémie projevuje jako pomalé dynamické změny segmentu ST a vlny T.Dlouhodobé EKG záznamy (např. Holterové záznamy, kontinuální monitoring na koronárních jednotkách), jsou jednoduché a neinvazivní vysoce senzitivní metody. Rozvoj automatizovaných analytických technik pro dlouhodobé záznamy velmi zefektivňují informační přínos.

Page 41: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Rozvoj aterosklerózy

iniciacezáněttvorba fibrózní čepičkyruptura plakutrombóza

Page 42: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 43: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 44: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 45: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Ischemická choroba srdeční- typy

Angina pectoris je komplex symptomů, charakterizovaný záchvatovými bolestmi na hrudníku, obyčejně pod sternem nebo v prekordiu, způsobený myokardiální ischemií.Stabilní angína –záchvaty bolesti při zátěži, které se zmírňují vasodilatačními látkami nebo po odpočinku (EKG-deprese ST) Prinzmetalova angína- objevuje se v klidu a je způsobena reverzibilním spazmem v normálních nebo aterosklerotickýmprocesem změněných koronárních arteriích (EKG- elevace nebo deprese ST) Nestabilní angína – zhoršující se ischemické bolesti i v kliduNáhlá srdeční smrt – nečekaná smrt ze srdečních příčin během hodiny od začátku potíží nebo okamžitě. Obvykle se jedná o stenózu vysokého stupně s akutní koronární změnou.

Page 46: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Koronární aterosklerózaKoronární ateroskleróza vzniká v důsledku komplexního zánětlivého procesu (low-grade inflammation) charakterizovaného akumulací lipidů, makrofágů buněk hladké svaloviny v plakách umístěných v intimě epikardiálníchkoronárních arterií velkého a středního kalibru.Význam endotelu pro integritu a homeostázy je kritický. Mechanický shear stress (závažná hypertenze), biochemické abnirmalit (zvýšený nebo modifikovaný LDL, diabetes mellitus, zvýšený plasmatický homocystein), imunologické faktory (volné kyslíkové radikály při kouření), zánět (infekce způsobenáChlamydia pneumoniae nebo Helicobactorpylori) a genetická variabilita se mohou účastnit na prvotním poškození endotelu, což se považuje za spouštěcí faktor aterosklerotického procesu.

Page 47: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Koronární aterosklerózaPo iniciaci endoteliální dysfunkce následuje rozvoj aterosklerotického procesu v cévní stěně. Projevy:Zvýšená permeabilita a akumulace oxidovaných lipoproteinů v cévní stěně, což vede k jejich vychytávání makrofágy a k tvorbě pěnových buněk přeplněných lipidy. Nažloutlé lipidovéproužky ('fatty streak)' progredují.Uvolnění cytokinů jako platelet-derived growth factor a transforming growth factor-β (TGF-β) z monocytů, makrofágůnebo poškozených endoteliálních buněk podporuje další hromadění makrofágů a migraci a proliferaci hladkých svalových buněk.

Page 48: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Koronární ateroskleróza

Za rozvoj trombózy plaku odpovídají dva mechanismy:Povrchové poškození cévy, které umožní denudaci endotelu, který pokrývá plak. Subendoteliální vazivová tkáň (kolagen)je potom exponována a dochází k adhezi destiček, Vznikající trombus adheruje k povrchu plaku.

Page 49: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Koronární ateroskleróza

Druhým procesem je tvorba hlubokých endoteliálníchfisur v místě plaku. Čepička plaku se rozrušuje (ulceracemi, fisurami nebo rupturami), což umožňuje vstup krve dovnitř plaku.Vnitřek plaku s lamelárnímilipidovými vrstvami, tkáňovým faktorem (který podporuje adhesi a aktivaci destiček) produkovaným makrofágy a exponovaný kolagen jsou vysoce trombogenní. Uvnitř plaky vzniká trombus, jehož objem se zvětšuje a tvar se mění. Může docházet k expanzi trombu dovnitř lumen cévy. 50% redukce průměru lumen(která vede k redukci obsahu příčného řezu cévou o asi 70%) způsobuje hemodynamicky signifikantní stenózu. V tomto bodě jsou menší distálníintramyokardiální arterie a arterioly maximálně dilatovány (rezerva koronárního průtoku se blíží nule) a jakýkoliv nárůst požadavků na kyslík pro myokard vyvolává ischémii.

Page 50: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Mechanismus rozvoje trombózy uvnitř plaku

Page 51: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Nemoc koronárních arterií(CAD)

Etiologie CAD je multifaktoriální a při jejím vzniku se uplatňují četné rizikové faktory.Rizikové faktoryNeovlivnitelné: věk, pohlaví, rasa, rodinná anamnézaOvlivnitelné: celkový cholesterol, kouření, diabetes mellitus, hypertenze, životní styl. U některých pacientů s CAD však nejsou rizikové faktory prokazatelné.

Page 52: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Angina PectorisDiagnóza založena do značné míry na klinickém stavu. Bolest na hrudníku (pocit tíhy, napětí nebo svírání. Lokalizace retrosternální s iradiací do jícnu nebo paže. Rozsah od tupé bolesti až po bolesti s vegetativními příznaky –pocení, pocit úzkosti. Někdy dušnost. Klasická angína je provokována fyzickou aktivitou, hlavně po jídle a při chladném větrném počasí, a zhoršuje se při rozčilení nebo vzrušení. Bolest rychle ustupuje (během minut při odpočinku. Někdy mizí při cvičení (‚chůze přes bolest'). U většiny pacientů je práh pro rozvoj bolesti variabilní, jen u části pacientů je prediktabilní.Dekubitální angína se objevuje po ulehnutí. Obvykle se rozvíjí při funkční poruše levé komory v důsledku závažné nemoci koronárních arterií. Noční angína se objevuje v noci a může pacienty budit. Může být provokována sny. Objevuje se také u pacientů se závažnou koronární nemocí a může být důsledkem vazospazmu.

Page 53: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Angina pectorisVariantní (Prinzmetalova) angina je angína, která se objevuje bez provokace, obvykle v klidu, jako důsledek spazmu koronární arterie, častěji u žen. Během bolesti elevace ST na EKG záznamu.Diagnóza se někdy potvrzuje provokačními testy (hyperventilaceaj.). Rozvoj tachyarytmie a srdečních blokád během epizod.

Page 54: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Angina pectorisSrdeční syndrom X je u pacientů s pozitivní anamnézou anginózních bolestí, pozitivním zátěžovým testem a normálním koronarografickým nálezem. Heterogenní skupina, častější výskyt u žen. Dobrá prognóza, někdy potíže s vysokou symptomatologií a špatnou odpovídavostí na léčbu. Příčinou je snad abnormální metabolická odpověď na stres (P-31 NMRspektroskopie myokardu), což je konzistentní s předpokladem, že myokardiální ischémie je v tomto případě výsledkem abnormální dilatační odpovědi koronární mikrovaskulatury na stres. Nestabilní angína je angína čerstvě diagnostikovaná (méně než 1 měsíc), zhoršující se nebo angína v klidu.

Page 55: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Vztahy mezi stavem koronárních cév a klinickým Vztahy mezi stavem koronárních cév a klinickým syndromemsyndromem.

Page 56: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Infarkt myokardu

Patogeneza:Okluzivní intrakoronární trombus – v 90% transmurálních infarktůVazospazmus – na podkladě koronární aterosklerózy nebo bez ní, možné asociace s agregací destičekEmbolizace- z levostranné nástěnné trombózy, vegetativní endokarditidy nebo paradoxními emboly z pravé strany srdce při persistujícím foramen ovale.

Page 57: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Infarkt myokardu - typy

Transmurální infarkt – postihuje celou tloušťku levé komory od endokardu k epikardu, obvykle na přední a zadní stěně a v septu, s extenzí do pravé komory v 15-30% případů. Izolované infarkty pravé komory a pravé síně jsou extrémně vzácné. Subendokardiální infarkt – multifokálníoblasti nekrózy do1/3 až poloviny tloušťky stěny zevnitř (subendokardiálně). Nevede ke stejným projevům jako transmurálníinfarkt.

Page 58: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 60: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Infarkt myokardu – laboratorní diagnostika

CK (kreatin kináza) – MB frakce. Tři izoenzymyMM, MB, BB. MB frakce je specifická pro srdeční sval. MB frakce v séru roste během 2-8 hodin po začátku IM. Troponiny: Troponiny I a T jsou strukturální složky myokardu. Při poškození myocytu jsou uvolňovány do krve a jejich výskyt je specifičtější než CK-MB. Stoupají během 3-9 hod po začátku IM. Hladiny klesají za 9 dnů (I) až 14 dnů (T). Myoglobin je senzitivním indikátorem svalového poškození. Málo specifický pro myokard.LDH – 5 izoenzymů - poměr2/1 u normálního myokardu se mění na poměr 1/2 u IM.

Page 61: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 62: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Infarkt myokarduVelmi častá příčina smrti. IM se obvykle rozvíjí u pacientů s koronární aterosklerózou jako následek ruptury plaku a následné tvorby trombu. Za cca 6 hod od začátku rozvoje IM je myokard prosáklý a bledý, za 24 hod se objevuje tmavě červená nekrotická tkáň (hemoragie). Za několik týdnů se objevuje zánětlivá reakce, tkáň postižená IM šedne a postupně se tvoří jizva. V remodelačnífázi hojení dochází ke změně velikosti, tvaru i tloušťky myokardu postiženého infarktem a ke kompenzační hypertrofii nepostiženého myokardu. Cílem remodelace je udržení srdečního výdeje

Page 63: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Infarkt myokarduKlinické symptomy:Bolest, charakterem podobná angíně po zátěži. Začátek rychlý, často v klidu, přetrvávající několik hodin. Intenzita bolesti velmi kolísá, až 20% pacientů s IM bolesti nepociťuje. Tzv. ‚tiché' IM obvyklejší u diabetiků a starých jedinců. IM doprovázen vegetativními příznakypocení, pocit nedostatku dechu, nausea, zvracení, neklid. Pacienti bledí, šedí, zpoceníSinusová tachykardie (aktivace sympatiku) Lehká horečka (do 38°C) během prvních 5 dnů.

Page 64: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Diagnóza IM

Diagnóza založena alespoň na dvou příznacích:Přítomnost bolesti na hrudníkuOdpovídající změny EKGVzestup srdečních enzymů nebo troponinů.

Page 65: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Příznaky IM na EKG: Vlna Q, elevace ST, inverze vlny T

Page 66: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Vývoj obrazu IM na EKG

Page 67: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50
Page 68: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markery u akutního IMCK, kreatin kináza; AST, aspartátaminotransferáza; LDH, laktát dehodrogenáza

Page 69: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markeryPoškozené myokardiální buňky uvolňují do krve některé enzymy a proteiny: Kreatin kináza (CK). Dosahuji vrcholu za 24 hod a do 48 hodin se vrací do normálních hodnot. Je uvolňována také při poškození kosterního svalstva a z mozku. Nárůst hladin proporcionální rozsahu poškozeného myokardu. Aspartát aminotransferáza (AST) a laktátdehydrogenáza (LDH). Upouští se od nich pro jejich nespecifitu. LDH dosahuje vrcholu za 3-4 dny a zůstává vysoká 10 dní. Může být užitečná při přetrvávajících bolestech na hrudi pro dif. dg.

Page 70: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markeryTroponinové produktyTroponinový komplex je heterodimer, který hraje důležitou roli v regulaci kontrakce příčně pruhovaných svalů i myokardu. Skládá se ze 3 podjednotek:troponin I (TnI), troponin T (TnT) and troponin C (TnC). Každá podjednotka odpovídá za část funkce komplexu. TnI inhibuje ATP-ázovou aktivitu aktomyozinu. TnT a TnI se exprimuji v srdeční svalovině v jiných formách než v myokardu. Pro srdeční sval je popsána jen jedna tkáňově specifická izoforma:cTnI. cTNI se nyní považuje za senzitivnější a vysoce specifičtější než CK-MB, myoglobin nebo LDH isoenzymey. cTnI je detekovatelný v krvi pacienta 3 –6 hours po začátku bolestí na hrudníku, s vrcholem hladin mezi 16 – 30 hod. cTnI je také užitečný pro pozdní diangózu AIM, protože zvýšené koncentrace je možno detekovat ještě 5 – 8 dní po začátku rozvoje IM.

Page 71: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markeryVysoce senzitivní C-reaktivní protein (hsCRP).Mezi jinými markery zánětu vykazují nejsilnější asociace s kardiovaskulárními příhodami CRP a IL-6. Vysoce senzitivní CRP (hsCRP) mohou být užitečné pro predikci srdečních atak. Fatty Acid Binding Protein (FABP)FABP je malý cytosolový protein odpovědný

za transport a depozici FA do buňky. Srdeční izoforma (cFABP) se exprimujezejména v myokardu a v signifikantně nižších koncentracích i v příčně pruhovaném svalstvu.cFABP je časný marker. Má tutéž kinetiku uvolňování do krve jako myoglobin, ale je senzitivnějším markerem smrti myokardiálníbuňky.

Page 72: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markeryGlycogen Phosphoryláza, izoenzym BB (GPBB)GPBB je enzym hrající roli v obratu glykogenu. Jedná se o homodimer. Mozkový S-100 proteinS-100 protein je kyselý rotein, který váže kalcium. Syntetizuje se převážně v astrogliálních buňkách ve dvou izoformách (S-100a- alfa-beta heterodimer nebo S-100b- beta-beta homodimer). Senzitivní markerpoškození CNS. Strukturální poškození gliálních buněk vede k uvolnění S-100 proteinu do extracelulární matrix a do cerebrospinální tekutiny a následně do krvního oběhu.

Page 73: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční markeryAlbumin v močiMicroalbuminurie (nárůst exkrece albuminu močí větší nebo rovný 15 ug/min, nedetekovatelný metodikami pro stanovení makroproteinurie) umožňuje predikci kardiovaskulárních příhod např. u pacientů s esenciální hypertenzí. Patofyziologický podklad této skutečnosti nejasný. NT-proBNP/proBNPSrdeční komory jsou velkým zdrojem produkce plasmatického mozkového natriuretického faktoru (BNP). BNP je syntetizován jako prohormon (proBNP) a ten je štěpen na dva fragmenty, C-terminálníl, biologicky aktivní fragment (BNP) a N-terminální, biologicky inaktivní fragment (NT-proBNP). BNP a NT-proBNP nezávisle predikují prognózu u pacientů časně po AIM a u pacientů s chronickým srdečním selháním.

Page 74: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Komplikace IMV akutní fázi-první 2- 3 dny po IM hrozí arytmie, srdeční selhání a perikarditidaPozději nový IM, angína, trombembolizace, nedomykavostitrálníchlopně a ruptura komorového septa nebo komorové stěnyPozdní komplikace jsou post-MI syndrome (Dresslerův syndrom), ventrikulární aneurysma (výduť) a srdeční arytmie

iac

arrhythmias.

Cardiac

arrhythmias

are

desc

achyc

t

ardia

or

fibrillation.

very

p

he

prognosis

is

oor

unless

the

underly

ravenous

amiodarone

and

by

treatment

of

the

un

nt.

When

sinus

bradycardia

occurs,

an

escape

r

r

during

acute

MI,

especially

of

the

inferior

erior

wall

MI

may

also

produce

damage

to

the

The

dev

Page 75: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Srdeční arytmieAbnormality srdečního rytmu = srdeční arytmie. : Bradykardia: (<60 tepů/min) Tachykardia: (>100 tepů/min). supraventrikulární tachykardieventrikulární tachykardie

Page 76: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Převodní systém normálního srdce

Page 77: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Inervace kardiovaskulárního systému

Atriální a ventrikulární svalové fibrily a převodní systém inervují adrenergnínervy. β1-receptory převažují. Reagují na A i NA. β2-receptory převažují v hladkých svalových buňkách a způsobují vazokonstrikci. Cholinergní nervstvo zásobuje zejména SA a AV uzly via M2 muskarinovýchreceptorů. Komorový myokard je řídce inervován n.vagus. Za bazálních podmínek převažují vagové inhibiční účinky nad excitačními účinky s mpatiku

Page 78: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

Mechanismy arytmogeneze. (a) a (b) Akční potenciály komorového myokardu po stimulaci(a) Zvýšená (zrychlená) automacie v důsledku sníženého prahu nebo zvýšeného sklonu fáze 4 akčního potenciálu(b) Zvýšená aktivita v důsledku 'after' depolarizace, která dosahuje prahového

potenciálu(c) Mechanism re-entry.Panel (1) –impuls se šíří oběma raménky

rovnoměrně. Panel (2) –impuls je blokován v jednom rameni, ale šíří se pomalu cestou β, vrací se a dostává se do oblasti refrakterní tkáně.Panel (3)- impuls se šíří cestou β tak pomalu, že uzavírá reentry smyčku.

Page 79: Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí Biomedicínská ...Po p řesný výpočet je nutno vzít v úvahu velikost komory, její tvar a tloušťku srdeční st ... ÀPaO2 < 50

EKG u atriálních arytmií. (a) Atriální extrasystoly(b) Atriální flutter(c) Atriální flutter s frekvencí305/min.(d) Nepravidelná odpověď komor(e) Moderovaný převod atriálnífibrilace(f) Tzv. pomalá atriální fibrilace