Egészségügy | Kardiológia » Dr. Eke András - A mikrocirkuláció

A MIKROCIRKULÁCIÓ Makro-mikro átmenet - Mikrocirkulációs egység Áramlás , . ,, ,,,~:•~·,~·:·· , , , ,,,, , " ,, . ,, , :: ( . -·, f" · . ' 1 ,·, . ---=-11 -•·· . g ;· ·- - Aktív endothelium Passzív endothelium ,., ,,,.,; ,, . ,., , . ••·•><•-•••U. , ,,,,, , N,., - •N•'-',- • -- A kapillárisfal struktúrája ,. , ,IJY~, • , • . - "' , 11 , -,·"'" ., • !J. • "M'Íl • ,.,,:,;o ,,e(rie ;,:,ó, le >!i"l'ltl ol 11 • .,, -, -::s, ••, , ,:o ►-< " " ' " ~~·. , •A"il'lt ,•,,:l'.t" ~ Di ffúzió - Filtráció - (Pinocitózis) <Mffl"JI. Nfllx)ll'<tl,lllW "'"'"-•:t(n(l"Cn') .,,, , ,·, ,, " " . · - ··•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•*f'f- .,::i,, , •1,1.,,,,JV-3< ~•,:,y:n,,t;du ("~~"""' ,,,, 1 1:1'1ol•,. . ,'!, -,. """' , -·~ .,, , .-~-· ,• ., ,tt - . , ~ ' fl~ll)Y~iM,lt>~ ,.-,, ~ ~ ~ . - .' •l,1.~··••$$>'~•~, Dr. Eke András, 2009 októb • ro-m1 ro átmenet ftZ. ARTÉRIÁS ÉRFA DICHOTÓM ARBORIZÁCIÓJA 1 j 1. 1 1/ Tcmplrnc 1 1 1 ) 1 / UAKRO-IIIKRO ÁTMENET i'Z 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~(:ic'it t•m+:JmHu>'E-14 • a kapilláris t1álózat nem fraktál. inkább hasonlít egy mocsán•a •-:,,.,o :.A €A ART CAP VEH ---~ <oc:.e- 6 S011011: t.e-l' ~IOo7t 5tn 1:or11:n O,~"<Jtrt 'I> ;«• :,o, Nl;~t,/ . i lm:nt uf :1~111"; lnc; J,I !lll'lbc --cl SV LV VC AZ ARTÉRIÁS ÉRFA DICHOTÓM ARBORIZÁCIÓJA Az. arborizáció szimuláció egy önhasonló (fraktális geometriájú) modellel 1 1 ( 1 ' • - 1 yl ,, 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, . . ' ~ . t<>.,:l,t l l< •• ( ,, , ,, ,,, , ~ .! ff,;,''ld,►111,),:'«- ~ ~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 i.: i::: 0 u ·-. A ~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 • • • "plug flow" = vörösvérsejt átmérő . kapilláris átmérő (vagy nagyobb) vörösvérsejtek egy sorban áramlanak (lásd fenn) "bolus flow" = 2 vörösvérsejt közrefog egy plazmabóluszt Az első 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 ~""'I:" ~'d' fontos tényezője a mikroáramlás szabályozásának , , , , , 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~ Ílf'I bJI-. !IN'lt(lll!tJl~tliM/ tJIHt l islhlll1)11 (llt ~Mk~r,y, t'IAt~ fJ , {'(J bc) llC!i1.1'J001I il: ~I0:1'II0-0 ~91,ó-iyo A LEGALACSONYABB ., , , -, ~ ,. ,;,, -·-·· ·-··" . . ·-··-·- . .-··~ . --.,, ,"' ··--- ---·--· .-·--- ., -·- . ·- . ·---· ---- . ,.

.• ,.u -~ ·:-. o.e • • Tte Fahraet:s ptienomenon . ·i/ ,:,,,- ··1 :-.-;; • "":-c · ! , ·~ . :':':'.!':'t~ < , " .,, • . ' . . •{: ~ : t," ~ ., • '·'/.'• • • ••, . · • • • j Í · . ·~· ': ···:·. " ' !- -l,1- - - - - ~tO- - - - lt' ' :J•.~ .-, .lC X!Z(!ll) l l)~!'IO b) ~:J!JI> ,i • • f 11:.1} 111~,nr-,•, , a v-.'4 1: ~ ·11r (1, '11) ·r.'I U') I UI:~ O ' .11:lffl, <ffl A FÁHRAEUS-UNDOVIST HATÁS "JOBBRA TOLÓDÁSA" A VÉRLEMEZKÉK AGGREGÁCIÓJA MIATT A MIKROC IRKULÁCIÓ ÖSSZEOMLÁSA 91~i1•19, korai fúi• :1 vi.:vkc!7it'I~ rtr:lm1h n (t>el!a es~~n, Meh.·,n 11 Kni$EI. 1!:t:JO> crndl-.c:Jik, ha a ,•Oir,;~·Ur;o I az 3lmárt.~íníl j alanl&an ti~bb líáµit!iifi$úlrné(5 ni.:all n'IJ1 e::iúh i;aan jehmtOI:.

erőL";lllalás·lj tud ~ .l11;,j;;,11~ 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 vörósvéf'sejt~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,. , 0 ( ,e i::: (j ::i: (j e.; 0.8 1 ' (;? • 4 •• ••• • • • 1 ' ' • 1 ' ,., ·- 1 ' 0.2 The Fahraeus phenomenon • • 1 • ' 1 0 1 2.7 • • • 0.8 10 10 2 Capillary Di::nnctcr ( 111 )

10 3 • •• • ••• • • • • • • ••• •• • • • • • • • • • • • ••• • • • ••• • •• • • • • • •• • • ••• • 0 .6 • j 0.4 1.0 • ' O.G r/) - •• •• • 1 e.> ~ ,. , ' . Cl! 1i 1 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)