Patofyziológia cirkulácie krvi a lymfy v dolných končatinách Doc. MUDr. Jana Plevková PhD , 2012 Ústav Patologickej

1. Patofyziológia cirkulácie krvi a lymfy v dolných končatinách Doc. MUDr. Jana PlevkováPhD, 2012Ústav Patologickej fyziológie JLF UK v Martine

2. Krvný obeh je systém, ktorý vedie krv zo srdca do tkanív a späť, jeho hlavnou funkciou je zabezpečiť metabolické požiadavky tkanív na dodávku kyslíka a substrátov a „odtok“ produktov metabolizmu • cievy – odporové, kapacitné, kapiláry, iné špecifické cievne štruktúry • vysokotlaková / nízkotlaková časť obehu • regionálne orgánové cirkulácie

3. Hemodynamika veda, ktorá sa zaoberá prúdením krvi v cievach P. .r4 8..l Q Q – prietok krvi P – tlakový gradient medzi dvoma miestami trubice (cievy) r – polomer cievy l – dĺžky cievy  - viskozita krvi

4. Artériový systém dolných končatín source :http://education.yahoo.com/reference/gray/subjects/subject/157

6. Artériový systém dolných končatín súčasť vysokotlakovej časti cievneho riečiska energia srdcovej systoly sa mení na 1)frontálny tlak, ktorý zabezpečuje dopredný pohyb krviv cieve 2)laterálny tlak na stenu cievy, ktorý deformuje elastickú cievu stenu a dáva základ pre vznik pulzovej vlny laminárne prúdenie(v jednotlivých vrstvách, ktoré po sebe navzájom kĺžu) vzniká tangenciálne napätie medzi vrstvami, ale i medzi krvným prúdom a endotelom, jeho pôsobenie na cievny endotel sa nazýva viskózny ťah (shear stress)

7. shearstress - tento mechanizmus ovplyvňuje niektoré regulačné a sekrečné vlastnosti endotelu Turbulentné prúdeniekrvi v cievach za fyziologických okolností môže byť prítomné v miestach širokých ciev • odstup aorty, pľúcnica, miesta vetvenia ciev, prudký ohyb cievy K turbulentnému prúdeniu krvi predisponuje -široká cieva -náhla zmena priesvitu cievy -veľká rýchlosť krvného toku -nízka viskozita krvi -nerovnosť povrchu

8. Elastické vlastnosti artérií sú zodpovedné za to, že prietok krvi v artériách je trojfázový 1. fáza – dopredný pohyb krvi, ktorého hnacou silou je frontálny tlak (energia srdcovej systoly). V tejto fáze dochádza súčasne vplyvom laterálneho tlaku (tlaku na stenu cievy) k jej distenzii 2. fáza je charakterizovaná návratom distendovanej cievnej steny do pôvodného rozmeru 3. v tretej fáze počas zostávajúceho času trvania diastoly smeruje tok krvi v cievach opäť dopredu

9. Regulácia cievneho prietoku v dolných končatinách  pri relatívne konštantnom tlakovom gradiente je táto regulácia zabezpečovaná predovšetkým zmenou odporu ciev • myogénna (Baylissova regulácia) • metabolická (autoregulácia)k. mliečna, CO2, H+, K+, adenozín • iné humorálne faktory(katecholamíny, histamín, acetylcholín, angiotenzín) • nervová regulácia - sympatikové vlákna z lumbálneho sympatika

10. Endotel – nie je len fyzikálna bariéra medzi stenou cievy a krvou vysoká metabolická aktivita, podiel na reaktivite ciev, trombogenéze, vplyv na funkcie cirkulujúcich buniek plocha endotelu – 500 až 1000 m2 – kontakt pre sprostredkovanie informácií medzi cirkulujúcimi bunkami a povrchom ciev najväčší endokrinný orgán /1500g/ metabolické a sekrečné systémy ovplyvňujú hlavne cievny tonus a tým prietok krvi a tlak tendencia k vazodilatácii

11. Endotelové vazodilatátory • produkcia NO – z L arginínu pôsobením NO syntázy, vytvorená molekula difunduje do hladkej svaloviny pod endotelom a aktivuje guanylátcyklázu -  produkcia cGMP vedie k relaxácii buniek a k vazodilatácii • produkcia NO udržiava permanentnú vazodilatáciu v arteriálnom systéme • produkciu NO stimulujú – shear stress, látky pochádzajúce z Trc (ATP, ADP, serotonín), roztiahnutie cievy – dilatácia závislá od prietoku • NO je dominantný vazodilatátor za bazálnych podmienok • endotel produkuje aj iné VD aktívne molekuly – PGI2 (prostacyklín) PGE2, PGD2

12. Endotelové vazokonstriktory • endotelíny, tromboxan A2, nestabilné endoperoxidy, a zložky systému RAA • Endotelíny (1, 2, 3) – skupina peptidov s 21 AMK, pôvodom z molekuly proendotelínu, ktorý sa fragmentuje a mení na aktívne molekuly • ETA a ETB receptory – vazokonstrikčná odpoveď, pri dlhodobo  koncentrácii má aj proliferačné účinky na hladkú svalovinu

13. Endotelová dysfunkcia Súbor funkčných zmien endotelových buniek • prevaha produkcie vazokonstrikčných mediátorov • zvýšená produkcia cytokínov • zvýšenie priepustnosti pre plazmatické bielkoviny a lipoproteíny • prevaha prokoagulačných procesov • zvýšenie produkcie CAM molekúl

14. Príčiny a mechanizmy ischémie v artériovom systéme DK Ochorenia s rôznou etiopatogenézou môžu vyvolávať rovnaké, alebo podobné symptómy a znaky • nie je správne hovoriť vždy o „uzávere“ artérie • akútna – náhle vzniknutá ischemická ataka /obvykle kritická ischémia/ • chronická – dlhodobo prebiehajúca ischemizácia končatiny degenratívne procesy /ATS/ aneuryzmy ciev končatín zápalové ochorenia ciev končatín vazospastické ochorenia

15. Obliterujúca ASO DK dieta bohatá na tuky a cholesterol dieta chudobná na ovocie a vlákninu hypercholesterolémia fajčenie hypertenzia nízka hladina HDL + RA na KVS ochorenia obezita zvýšená hladina fibrinogénu

16. Obliterujúca ateroskleróza ciev dolných končatín (ASO) patogenéza aterosklerózy – reakcia cievnej steny na poškodenie • poškodenie endotelu so zmenou funkcií endotelu • depozícia lipidových častíc do cievnej steny a následná reakciacievnej steny - novotvorba väziva a svaloviny fibromuskulárny plát • chemotaktická a fagocytárna aktivita makrofágov (penové bb) lipidový plát 

17. Dôsledky • nad plátom a za ním vzniká turbulentné prúdenie • prítomnosť plátu v cieve môže viesť k hemodynamicky závažnej stenóze • poškodenie cievnej steny plátom a jej oslabenie dáva možnosť vzniku aneuryzmy • krvácanie do plátu s možnosťou vzniku nepravej aneuryzmy • ruptúra plátu s následnou trombózou cievy • odtrhnutie časti plátu a jeho embolizácia na perifériu cievyakútna alebo chronická ischemizácia končatiny

18. http://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/aneurysm.html http://images.rheumatology.org/viewphoto.php?imageId=2861575&albumId=75674

19. Artériová aneuryzma - lokalizovaná dilatácia v stene cievy • pravá aneuryzma- tvorená všetkými vrstvami cievnej steny, má obvykle vretenovitý tvar, vzniká na podklade oslabenia cievnej steny v dôsledku patologického procesu – najčastejšie aterosklerózy poškodenie cievnej steny s oslabením médie môže byť získané (ateroskleroza, zápal, toxické poškodenie) alebo vrodené(syndrómy s menejcennosťou väziva Sy. Marfan) 2)nepravá aneuryzma – je nahromadenie krvi pod adventíciou, ktorá sem prenikla poškodením intimy a médie z cievneho lúmenu, vzniká najčastejšie na podklade traumy, ale aj ako jedna z možných komplikácií ATS plátu

20. http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/false+aneurysmhttp://medical-dictionary.thefreedictionary.com/false+aneurysm

21. ak už aneuryzma v cieve vznikla, má tendenciu sa zväčšovať • napätie v cievnej stene je priamoúmerné polomeru cievy a tlaku v cieve • rozšírenie cievy v mieste aneuryzmy vedie k zväčšeniu polomeru a tým aj k zvýšeniu napätia v cievnej stene, čo vedie k ďalšiemu zväčšovaniu aneuryzmy Dôsledky • ischémia za aneuryzmou • akútna trombóza v aneuryzme • odtrhnutie trombu a jeho embolizácia na perifériu

22. Zápalové ochorenia Burgerova choroba • chronické zápalové ochorenia malých artérií • zápalom je postihnutá intima tepien a trombóza, ktorá tu vznikne je sekundárnym javom • v cievach dochádza k vazospasmom • postihnuté sú tibiálne a plantárne artérie

23. Etiopatogenéza ochorenia nie je známa muži 20 – 40 r, fajčiari, môže ísť o autoimunitný proces Choroba prebieha v troch štádiách 1)zápalovo – spastické štádium (phlebitis altans, migrans) 2)obliteračné s rozvojom symptómov a znakov v dôsledku ischémie 3)gangrenózne

24. http://www.dermis.net/dermisroot/de/25200/image.htm

25. Vazospastické ochorenia záchvaty konstrikcie malých artérií a arteriol na horných i dolných končatinách Raynaudova choroba primárna vazospastická porucha bez zrejmej príčiny Raynaudov syndróm sprevádzajúci mnohé systémové ochorenia, chorobu z vibrácií, kolagenózy, reumatické a iné autoimunitké ochorenia

26. Raynaudova choroba • v mikrocirkulácii sa zistili hypertrofia a hyperplázia a-v anastomóz a myoepiteiálnych buniek, ktoré regulujú vstup krvi do kapilár • na chladový podnet (alebo emočný) sa krvný tok v kapilárach na niektorých miestach zastaví a krv preteká cez anastomózy do venóznej oblasti Typická je trojfázovosť kožných zmien pri záchvate, zmeny sú vždy symetrické a)mŕtvolné zblednutie prstov (dogiti mortui) b)potom nasleduje cyanóza c)nakoniec sčervenanie, ktoré je spôsobené reaktívnou hyperémoiu

27. Raynaudov syndróm • je súčasťou symptomatológie iného primárneho ochorenia • napríklad systémové choroby spojiva, SLE, primárna pľúcna hypertenzia, niektoré endokrinné poruchy myxedem, choroby z vibrácií, otrava námeľom (claviceps purpurea) Symptómy môžu byť asymetrické, postihnutí aj muži aj ženy

28. http://lifeinthefastlane.com/2011/01/cardiovascular-curveball-012/http://lifeinthefastlane.com/2011/01/cardiovascular-curveball-012/ http://www.bellevuepodiatrist.com/raynauds-phenomenon-red-white-and-blue-toes/

29. Uvedené ochorenia vedú k náhlej (akútnej), alebo chronickej, postupne progredujúcej obliterácii cievneho lúmenu v artériách dolných končatín. Ak ochorenia prebieha chronicky, čo je typické pre ASO AK, lúmen postihnutých artérií sa postupne zužuje a tým sa zvyšuje odpor v týchto zúžených cievach. • Zvýšenie odporu znamená zníženie prietoku krvi v príslušnej oblasti s možnosťou vzniku ischémie.

30. Aby došlo k ischemickému postihnutiu tkaniva ležiaceho distálne od miesta stenózy, musí stenóza obliterovať viac ako 75% pôvodného lúmenu cievy, vtedy hovoríme o hemodynamicky závažnej stenóze. Vmieste stenózy však dochádzak hemodynamickým zmenám – zrýchľuje sa tok krvi, za stenózu vzniká turbulentné prúdenie s recirkuláciou krvi a tvorbou vírov (počuteľný šelest nad cievou), poststenotická dilatácia s možnosťou tvorby trombov. Stenóza menej ako 75% - sa nemusí prejaviť v kľude ale pri fyzickej námahe sa môže meniť na významnú

31. ischémia môže vzniknúť aj vtedy ak sa v cieve nachádza niekoľko hemodynamicky nezávažných stenóz a ich lokalizácia je nepriaznivá Ischémia môže vzniknúť aj vtedy ak sa v cieve nachádza hemodynamicky nevýznamná stenóza a to: • pri fyzickej námahe ( sp.O2, vazodilatácia v pracujúcom svale, zníženie perfúzneho tlaku) • pri elevácii končatiny (strata efektu hydrostatického tlaku)

32. Intenzita ischemického poškodenia závisí od niekoľkých faktorov – • miesta uzáveru cievy – aortoilická oblasť, femoropopliteálna, popliteotibiálna oblasť • rozsahu a hemodynamickej závažnosti stenózy • časového charakteruvzniku uzáveru – akútny vs chronický • kvality a množstva kolaterál rozvoj kolaterálnej cirkulácie je dôležitým kompenzačným mechanizmom, ku ktorému dochádza na podklade zníženia prietoku krvi v cievach, ktoré sú obliterované patologickým procesom. Ak tento stav trvá dlhšiu dobu (ASO DK) dochádza k otvoreniu kolaterál analogicky ako v koronárnej cirkulácii pri ICHS

33. Symptómy a znaky okluzívnej choroby artérií chronický priebeh - spravidla (ASO DK) • claudicatio intermittens • bolesť v pokoji • sine pulsus • posturálne zmeny zafarbenia kože • teplotný gradient na končatine • neurologické prejavy – parestézie • trofické zmeny kože a jej adnex • atrofia svalstva a mäkkých tkanív • ulcerácia a gangréna – (suchá, vlhká)

34. Symptómy a znaky okluzívnej choroby artérií akútny priebeh – trombóza, embólia, trauma • dominuje krutá ischemická bolesť • sine pulsus • distálne od uzáveru je končatina bledá • teplotný gradient • znížená náplň povrchových vén • objem/obvod končatiny môže byť znížený • nie sú prítomné trofické zmeny z časového dôvodu

35. Obliterujúce ochorenie tepien DK u diabetikov makroangiopatia – ASO(ateroskleróza je u DM akcelerovaná) • vysoký krvný tlak • hyperlipidémia a dyslipidémia • poškodenie trofiky ciev pre mikroangiopatiu vasa vasorum mikroangiopatia postihnutie drobných ciev generalizovanou chronickou komplikáciou DM poškodenie endotelu (prienik glukózy do endotélií difúziou, premena na sorbitol – osmoticky viaže vodu – edém endotélií, narušenie funkcií endotelu) V uvedenej skupine pacientov je ischemické ochorenie DK na podklade poškodenia ciev veľmi časté, komplikované imunodeficitom (zlé hojenie rán) a metabolickou poruchou

36. Prúdenie krvi v žilách dolných končatín • vis a tergo – zbytková energia systoly ľavej komory • vis a fronte – sacia sila pravej predsiene spôsobená pohybom AV rozhrania • negatívny tlak v hrudníku počas inspíria • kraniokaudálny pohyb bránice v rámci dýchania • korešpondujúce zmeny vnútrobrušného tlaku • horizontálna poloha tela • rytmická kompresia a dekompresia venózneho systému DK svalstvom pri chôdzi • chlopňový aparát vén DK • plantárne venózne preťaženie • pulzácia komitantných artérií

37. Venózny systém dolných končatín http://www.chivatechnique.com/veins.php

38. povrchový venózny systém (10% ven. krvi) hlboký venózny systém (90% ven. krvi) systém perforátorov Zafyziologickýh okolností prebieha odtok žilovej krvi z Dk nasledovne: Žilový systém DK

39. Funkcia chlopní v žilách dolných končatín funkčné, nepoškodené chlopne • zabraňujú prietoku krvi z hlbohého systému do povrchového • usmerňujú centrálny tok krvi v hlbokom venóznom systéme • zabraňujú aby krv vytlačená svalovou pumpou na proximálnu etáž, klesla opäť pri svalovej relaxácii do distálnejšej (nižšej etáže)

41. Tromboflebitída Patologický proces postihujúci predovšetkým povrchový venózny systém DK Primárnym postihnutím žilovej steny je zápal povrchovej žily Tvorba trombu v mieste zápalu je až sekundárnym procesom, ktorý je superponovaný na zápal, trombus v tomto prípade pevne adheruje na stenu žily. Proces je loklaizovaný na miesto postihnutia, keďže trombus pevne adheruje k intime cievy je tu minimálne riziko embolizacie do systémovej cirkulácie

42. Trombóza hlbokého venózneho systému - intravitálne zrážanie krvi v cievach - za fyziolog. okolností zrážaniu krvi v cievach zabraňuje • kontinuálny tok krvi • intaktná cievna stena • rovnováha v produkcii pro a antikoagulačných faktorov Porušenie uvedených mechanizmov, známe ako Virchowov trias sa významne podieľa na patogenéze hlbokej venóznej trombózy (HVT)

43. Predisponujúce faktory HVT sú • HVT v anamnéze • imobilizácia pacienta (spomalenie odtoku krvi z vén DK) • vyšší vek(polymorbidita, dehydratácia, zmena reologických vlastností krvi) • obezita, malignity (produkcia prokoagulačných faktorov) • kardiálna dekompenzácia (venózna kongescia pri backward failure) • chirurgické výkony alebo traumy (uvoľnenie tkanivového tromboplastínu) • gravidita a šestonedelie, pôrod, potrat, UPT (tlak gravidného uteru na vény v panve, produkcia prokoagulačných faktorov, prítomnosť trofoblastu)

44. Patogenéza Pri spomalení toku krvi vo vénach DK, pri imobilizácii, alebo v prípade prevahy prokoagulačných faktorov v krvi dochádza iniciálne k depozícii malých množstiev fibrínu v miestach chlopní vén DK. Postupne dochádza k narastaniu fibrínového ložiska apozíciou a formovaniu trombu. Trombus v závislosti od svojej veľkosti obliteruje lúmen hlbokej žily, tak, že venózna krv nemôže byť drénovaná príslušnou hlbokou žilou.

45. http://www.jaapa.com/cvi-and-pad-a-review-of-venous-and-arterial-disease/article/136677/http://www.jaapa.com/cvi-and-pad-a-review-of-venous-and-arterial-disease/article/136677/

46. krv nemôže pre trombus prúdiť centrálnym smerom • pri svalovej kontrakcii preto dochádza k jej presunutiu cez anastomózu do najbližšej vény hlbokého systému • touto vénou potom prúdi centrálnym smerom • V tejto fáze akútnej HVT sa krv nedostáva do povrchového systému, pretože chlopne v perforátoroch sú zatiaľ neporušené. Venózny odtok z DK postihnutej HVT:

47. pri svalovej kontrakcii krv prúdi troma smermi • čiastočnej rekanalizovaniu cievu centrálne • cez anastomózu do najbližšej hlbokej vény • cez poškodené chlopne v perforátoroch aj do PVS • Svalová relaxácia - povrchové vény sa len čiastočne vyprázdňujú do HVS s rýchlym vyrovnaním tlakov v oboch systémoch. • Krv sa preto hromadí v PVS so vznikom trvalej žilovej hypertenzie v PVS a v rekanalizovanej časti HVS. Stúpa tlak v PVS Venózny odtok z DK postihnutej HVT v štádiu rekanalizácie

48. Venózny odtok z DK po úplnej rekanalizácii trombu Úplná rekanalizácia znamená hojenie cievy a jej dezobliterizácia, výsledkom tohto procesu je zničenie, alebo fibrotické poškodenie žilových chlopní. Počas svalovej kontrakcie je krv poháňaná všetkými smermi -do PVS cez nedomykavé chlopneperforátorov -centrálnym smerom cez rekanalizovanú vénu -centrálnym smerom cez najbližšiu vénu HVS počas svalovej relaxácie sa zvyšuje TK v žilovom systéme DK pretože insuficentné chlopne nebránia presunu krvi z centrálnych častí smerom dolu (do nižšej etáže) v smere gravitácie. Tak sa rýchlo vyrovnajú tlaky vo všetkých častiach žilového systému a nedôjde k nasávaniu krvi z povrchových žíl do hlbokých ako je tomu za fyziologických okolností

49. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/2549.htm

50. Dôsledky • venózny odtok z DK je narušený • vzniká hypertenzia v PVS a retrográdna venostáza - stáza krvi vo vénach DK – narušenie tlakových pomerov v kapilárach v DK a poškodenie endotélií (hypoxiou) zvýšenie permeability kapilár transudácia tekutín z kapilár do perikapilárneho periestoru