10 HerzKreislauf - Verrey

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Lungen: Druck und Widerstandsverhältnisse
• Pulmonalisarterien Druck: 20-25 / 9-12 mmHg, Durchschnitt: 14 mmHg
• Einfluss der Schwerkraft beim Stehen: Lungenspitze 14-10 mmHg, basis 14 + 10 mmHg (nächste Folie)
• Lungenkapillaren: 8 µm Durchmesser, 0.35 mm lang, mittlerer Druck 8 mmHg, linker Vorhof 7 mmHg (siehe Herzkatheter, wedge pressure)
• Rolle des Lungenkreislaufes als Puffergefäss (total ~500 ml +/- 300 ml)

Ungefähr 1/5 des Herzzeitvolumen geht bei Ruhe durch die Nieren

Der grösste Teil des arteriellen Blutes geht in den Nieren durch ein Glomerulus

Die Nieren(rinden) durchblutung (RBF) bleibt bei Schwankungen des systemischen mittleren Blutdrucks im Bereich von ca. 80–170mmHg weitgehend konstant. Die Folge davon ist eine ebenfalls konstante glomeruläre Filtrationsrate (GFR). 

Ursachen
- Myogene Reaktion (Bayliss-Effekt)
Die myogene Reaktion (Bayliss-Effekt) der präglomerulären Nierengefäße. Die Aa. interlobulares und die afferenten Arteriolen beantworten eine Blutdruckerhöhung mit einer Konstriktion. 

- Tubuloglomeruläres Feedback
bei Zunahme der NaCl Reabsorption in der macula densa wird vermehrt Adenosin produziert, welches via A1AR kontrahierend auf das vas afferens wirkt → Abnahme der GFR (Glomeruläre Filtrationsrate)

Die Druckdiurese ist eine Form der Diurese, die durch den Anstieg des arteriellen Mitteldrucksausgelöst wird. Sie führt zu einem Anstieg des Urinzeitvolumens bei verminderter Harnosmolarität.

Die glomeruläre Filtrationsrate ist abhängig vom effektiven Filtrationsdruck, der Gesamtfläche und der Leitfähigkeit des glomerulären Filters. Jedoch ist die glomeruläre Filtrationsrate keine konstante Größe. Je nach Tageszeit kann die GFR um bis zu einem Drittel schwanken.

Der effektive Filtrationsdruck ist der die Filtration von Blut und seinen Bestandteilen bestimmende Druck im Kapillarbett. Der effektive Filtrationsdruck bestimmt, wieviel Blut aus dem Kapillarbett in das Interstitium bzw. wieviel Primärharn durch die Glomeruli in die Harnwege filtriert wird.

- Kontinuierliches Endothel mit tight junctions
- Perizyten
- Astrozyten

Transendothelialer Transport von gelösten Stoffen
→ Schutz vor akuten Schwankungen (zB beim Essen)
→ Schutz vor toxischen Substanzen
→ Barriere für Diffusion von Medikamenten
→ Unterhalt einer Asymmetrie zwischen Plasma und Hirn-Extrazellulärraum (zB Aminosäuren, deren Konzentration (ausser Glutamin) ungefähr 10x niedriger ist als im Plasma (Neurotranmitter!)

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(a) Anatomische Anordnung der Hautgefäße.
(b) Durchblutungssteigerung im Unterarm und der Hand eines Menschen während Erwärmung. Die Handdurchblutung steigt rasch auf einen Maximalwert an. Vasodilatation durch Sympathikushemmung. Die Armdurchblutung steigt in zwei Stufen an: Die erste Stufe entspricht der Sympathikushemmung. Die 2. Stufe ist duch cholinerge (+ VIP und NO) Sympathikus Fasern vermittelt und löst auch Schweißbildung aus. Ausserdem gibt es eine lokal ausgelöste Reaktion deren Vermittlung komplex ist (Substanz P, Neuropeptid Y, Adenosin, EETs (epoxyeicosatrienoic acids) und andere EDHFs (endothelial derived hyperpolarization factors, TRPV1 Kanal→NO, etc.)

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Der Baroreflex oder Barorezeptor-Reflex ist ein homöostatischer Mechanismus, der den Blutdruck aufrechterhält. Er besteht aus einer negativen Feedback-Schleife, in der ein erhöhter Blutdruck reflektorisch die Herzfrequenz und damit den Blutdruck senkt; umgekehrt unterdrückt ein niedriger Blutdruck den Baroreflex, wodurch die Herzfrequenz und damit der Blutdruck wieder steigt.

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Das HZV wird akut reguliert durch
- Bainbridge Reflex
[↑Füllung des r. Vorhofs →↑HF]
- Baroreflex
[↓Stim. Art. Pressrezeptoren → ↑HF und SV(Inotropie)]
- Frank-Starling
[Anpassung an Vorlast →SV]

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System kurz RAA oder RAAS genannt, reguliert den Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt des Körpers und wirkt somit in entscheidender Weise auf den Blutdruck ein.

Die Komponenten des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems stehen in enger Wechselwirkung zueinander. Durch eine Reihe von enzymatischen Spaltungen entsteht dabei das physiologisch wirksame Angiotensin II.

Renin ist ein hauptsächlich von den Polzellen der juxtaglomerulären Zellen der Niere produziertes Enzym. Die Reninsekretion unterliegt einer Vielzahl von regulatorischen Einflüssen, beispielsweise bewirken Betablocker eine Verminderung der Sekretion. Die Aufgabe des Renins ist die Spaltung von Angiotensinogen in Angiotensin I.

Angiotensin I wird durch das in den Endothelzellen (v.a. der Lunge) gebildete Angiotensin converting enzyme in Angiotensin II überführt. Dieser Schritt wird durch Antihypertensiva vom Typ der ACE-Hemmer gehemmt und hat therapeutische Bedeutung.

Angiotensin II bewirkt an den Blutgefäßen eine Vasokonstriktion und in der Nebennierenrinde eine vermehrte Ausschüttung von Aldosteron. Aldosteron ist ein Steroidhormon und bewirkt hauptsächlich eine Natrium- und Wasserretention in der Niere. Durch die Wirkung des Angiotensin II wird also der Blutdruck sowohl über Steigerung des intravasalen Volumens als auch durch die Verengung der Blutgefäße erhöht

Das antidiuretische Hormon ist ein Nonapeptid mit einer Disulfidbrücke und wirkt als Effektorhormon des Hypothalamus zur Regulation des Wasserhaushalts.

Endothelin ist der Überbegriff für eine Reihe von Peptidhormonen, deren Biosynthese überwiegend im Endothel von Blutgefäßen stattfindet. Derzeit sind drei funktionell wichtige Endotheline im menschlichen Organismus bekannt. Ihre zentrale Aufgabe ist eine Vasokonstriktion von Blutgefäßen.

Das atriale natriuretische Peptid (ANP) ist ein Hormon, welches den Salz- und Wasserhaushalt und damit letztlich den Blutdruck reguliert. ANP wird vor allem in den Herzohren des rechten und linken Herzvorhofs gebildet.

Geburt:
- Zunahme Widerstand in grossem Kreislauf (Stop Plazenta Perfusion)
- Abnahme Widerstand in kleinem Kreislauf (Entfaltung der Lungen)

Kontinuitätsprinzip: konstante Stromstärke (I)
→ (Gesamtquerschnitt x mittlere Strömungsgeschwindigkeit) ist konstant

Zur Erläuterung der Kontinuitätsbedingungen:
Änderungen der mittleren Strömungsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Querschnitten in hintereinandergeschalteten Gefässen mit gleicher Stromstärke.

Mit HP wird derVolumenstrom d. h. das geflossene Volumen V pro Zeiteinheit – bei einer laminaren stationären Strömung durch ein Rohr (Kapillare) mit dem Radius r und der Länge l beschrieben.

In einem Rohr mit halbem Durchmesser (also 4x kleinerem Querschnitt) ist der Strömungswiderstand 16x höher

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Systole: Füllung de erschllaffenden Ventrikels
Diastole: Austreibung durch Anspannung

Herztöne sind bei der Auskultation des Herzens hörbare Töne, die im Rahmen der physiologischenHerzaktion entstehen. Sie stehen damit im Gegensatz zu den pathologischen Herzgeräuschen, welche meistens durch Defekte der Herzklappen erzeugt werden.

• Der 1. Herzton ist immer hörbar ; Er entsteht durch die Kontraktion der Muskulatur bei gefüllter Kammer zu Beginn der Anspannungsphase des Herzens ("Muskelanspannungston") - in zeitlichem Zusammenhang mit der R-Zacke im EKG.

• Der 2. Herzton ist immer hörbar ; Er entsteht durch den Schluss der Semilunarklappen (Taschenklappen) der Aorta und des Truncus pulmonalis am Ende der Austreibungsphase ("Klappenschlusston") - zeitgleich mit der T-Welle im EKG.

Mit dem Begriff Stenose bezeichnet man in der Medizin jede Form von Verengung eines röhrenförmigen Körperabschnitts.

Der 2. Herzton ist ein höherfrequenter Ton von rund 50 Hz, der ebenfalls beim Gesunden immer hörbar ist. Er dauert ca. 0,11 s. Der 2. Herzton ist in der Regel lauter, heller und kürzer als der erste. Er entsteht durch den Schluss der Semilunarklappen (Taschenklappen) der Aorta und desTruncus pulmonalis am Ende der Austreibungsphase ("Klappenschlusston") - zeitgleich mit der T-Welle im EKG. Bei tiefer Inspiration kann es physiologisch zur Spaltung des 2. Herztons kommen, da dann der Aortenklappenschluss dem Pulmonalklappenschluss etwas voraus geht. 

Diese werte sollte man enigermassen kennen bzw einen sinn haben für die grössenordgnungen

Das Herzzeitvolumen (HZV, englisch cardiac output CO) ist das Volumen desBlutes, das pro Zeitspanne vom Herzen gepumpt wird.

Fick: Der Fluss eines von einem Organ aufgenommenen oder von ihm abgegebenen Indikators entspricht der Differenz der Indikatorflüsse im Zuflusstrakt und im Ausflusstrakt. 

Rechtsherzkatheter: ZVD, P im RV und A.Pulm., wedge pressure
  -> Wedgepressure: den Druck, der beim vorübergehenden Verschließen (Blocken) eines kleinen Astes der Pulmonalarterie (Arteria pulmonalis) mittels einesBallonkatheters distal zum geblockten Ballon gemessen wird

Linksherzkatheter: P in Aorta und LV, Ventrikulo- und Koronarangiographie
  -> jodhaltiges Röntgen-Kontrastmittel gegeben, um die Herzaktion (Ventrikulographie) oder die Gefäße am Herzen (Koronarangiographie) darzustellen.

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Eine bipolare Ableitung ist eine EKG-Ableitung, welche die Spannung zwischen zwei gleichberechtigten Punkten der Körperoberfläche registriert

Eine unipolare Ableitung ist eine EKG-Ableitung, welche die Spannung zwischen einer differentenElektrode und einem elektrischen "Nullpunkt" misst, der als indifferente Elektrode oder Bezugselektrode bezeichnet wird.

- Erregungsbildung im Sinusknoten
- Erregungsleitung durch die Vorhöfe
- Verzögerung und Ueberleitung durch AV-Knoten
- Leitung via His-Bündel,
- Kammerschenkeln
(links, rechts),
- Faszikeln (anterior, posterior),
- Purkinje-Fasern
- Erregung des Arbeitsmyokards

Leitungsgeschwindigkeit: = Zeit, die es für die Fortpflanzung der Erregung über eine gegebene Distanz braucht. Diese Geschwindigkeit ist im AV Knoten besonders langsam (Rolle des kleineren Zelldurchmessers, der langsameren Depolarisation und der Anzahl gap junctions).

• Unterhalt der Ionengradienten
• Unterhalt des Ruhe-Membranpotentials
• Produktion des Aktionspotentials
• Transduktion via [Ca2+]in
• Sinus- und AV-Knoten: Schrittmacherfunktion

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Erregungsbildung, Regulation der Herzfrequenz im Sinusknoten (und AV-Knoten)

g = Ionenleitfähigkeiten

owohl der Sympathikus als auch der Parasympathikus modulieren die Herzfrequenz durch eine veränderte Aktivität von Ionenkanälen des Sinusknotens. Die Automatie der Schrittmacherzentren wird wesentlich durch die Expression von Ionenkanälen bestimmt, wobei unspezifische Kationenkanäle, die als Ursache eines Hintergrundstroms („funny“ Strom, If) gelten, besonders wichtig sind. In Zellen des Sinus und AV-Knotens verhindern diese Kanäle vor allem durch einen Natriumeinstrom in die Zelle die Ausbildung eines stabilen Ruhepotenzials. Die Offenwahrscheinlichkeit dieser Kanäle wird durch Hyperpolarisation und cAMP moduliert. Daher fasst man die inzwischen vier bekannten Vertreter dieser Klasse von Kanälen zur HCN-Familie (hyperpolarisation and cyclic nucleotide activated) zusammen (vgl. Abb. 3.3) (S. 94).