Klinická fyziologie a farmakologie kardiovaskularního systému

Jan Hruda ARK FN u sv. Anny

Brno

glykokalyx

mikrocirkulace

žilní návrat

funkce srdce

vasopresory a inotropika

Starlingův princip (1896)….

Pcap

Pis

π cap

πis

30 mmHg

-3 mmHg

28 mmHg

8 mmHg

Glykokalyx

/////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////// Pcap π cap

Pis πis

Revised Starling equation and the glycocalyx model of transvascular fluid exchange: an improved paradigm for prescribing intravenous fluid therapy. Woodcock TE, Woodcock TM. Br J Anaesth.2012 Mar;108(3):384-94.

Kontext-senzitivita tekutin

• objemový efekt koloidů 100% při normovolemii vs. 60% při hypervolemii

• větší objemový efekt krystaloidů během vasodilatace navozené spinální anestezií než při jejich podání předem

• pomalejší únik krystaloidů během vasodilatace navozené anestezií

• koloidy vs. krystaloidy objemový efekt cca 1:2

Woodcock TE, Woodcock TM. Revised Starling equation and the glycocalyx model of transvascular fluid exchange: an improved paradigm for prescribing intravenous fluid therapy. Br J Anaesth.2012 Mar;108(3):384-94. Epub 2012 Jan 29. Jacob M, Chappell D, Rehm M. Clinical update: perioperative fluid management. Lancet. 2007 Jun 16;369(9578):1984-6 Hahn RG. Volume kinetics for infusion fluids. Anesthesiology. 2010 Aug;113(2):470-81.

glykokalyx

mikrocirkulace

žilní návrat

funkce srdce

vasopresory a inotropika

Mikrocirkulace • koncept „venular feedback“

– vasoaktivní metabolity přinášené postkapilární venulou difundují do arterioly příslušející danému okrsku (MVU – microvascular unit)

• koncept „conducted vasodilation“

– nenalezeny prekapilární svěrače, klíčová je dilatace terminální arterioly, pak lze další průtok zvýšit jen dilatací větších tepének proti proudu

– vasodilatační odpověď se šíří proti proudu podélně endotelem (a příčně buňkami hladkého svalu cévní stěny) přes gap junctions – bez účasti nervového řízení vasomotoriky

průtok arteriemi je regulován „odspoda nahoru“

Regulation of blood flow in the microcirculation: role of conducted vasodilation. Bagher P, Segal SS. Acta Physiol (Oxf). 2011 Jul;202(3):271-84. Regulation of blood flow in the microcirculation. Segal SS. Microcirculation. 2005 Jan-Feb;12(1):33-45.

Mikrocirkulace

Regulation of blood flow in the microcirculation: role of conducted vasodilation. Bagher P, Segal SS. Acta Physiol (Oxf). 2011 Jul;202(3):271-84. Re-thinking resuscitation: leaving blood pressure cosmetics behind and moving forward to permissive hypotension and a tissue perfusion-based approach. Dünser MW, Takala J, Brunauer A, Bakker J. Crit Care. 2013 Oct 8;17(5):326.

• limitace: naprostá většina prací na svalu

• „conducted vasodilation“ zhoršena v hypoxii, sepsi a s věkem – budoucí terapeutický cíl ??

• užití vazopresorů má nepředvídatelný efekt na mikrocirkulaci

glykokalyx

mikrocirkulace

žilní návrat

funkce srdce

vasopresory a inotropika

• klíčové jsou elastické vlastnosti cévního řečiště a objem

• koncept „Mean Circulatory Filling Pressure“

– „the heart will pump as much blood, as is presented to it“

– byl by měřitelný po zastavení oběhu a vyrovnání tlaků, daný objemem, který rozepíná elastické části oběhu • STRESSED VOLUME – v klidu jen asi 30% objemu, přes 70% žilní

• UNSTRESSED VOLUME – mění se na „stressed“ při vasokonstrikci

• změna tonu žilního řečiště je významnou determinantou srdečního výdeje – tlakový spád mezi žílami a pravou síní je malý a compliance až 40x vyšší než u arterií

Bench-to-bedside review: An approach to hemodynamic monitoring - Guyton at the bedside. Magder S. Crit Care. 2012 Oct 29;16(5):236. Clinical review: Guyton – the role of mean circulatory filling pressure and right atrial pressure in controlling cardiac output. Hederson WR, et. al. Crit Care. 2010 ,14(6):236

Žilní návrat

Žilní návrat • žilní návrat je dán tlakovým rozdílem mezi MCFP a

tlakem v pravé síni, nikoli arteriálním tlakem

Bench-to-bedside review: An approach to hemodynamic monitoring - Guyton at the bedside. Magder S. Crit Care. 2012 Oct 29;16(5):236.

• „bathtub model“

• mj. důvod, proč CVP nereflektuje volemii

Žilní návrat

glykokalyx

mikrocirkulace

žilní návrat

funkce srdce

vasopresory a inotropika

Stavba srdce

• „Helical Ventricular Myocardial Band“ - šroubovité uspořádání myokardu, dvě vrstvy s opačným otáčením šroubovice a sklonem cca 60° k ose srdce, změnou sklonu klesne EF (kolem 25% při 90°)

• rozdíly ve stavbě P a L komory – pravá nemá helix a její funkce je do značné míry daná septem

Ventricular structure-function relations in health and disease: Part I the normal heart. Buckberg GD, et al. Eur J Cardio Surg 2014:1 Right heart failure in the intensive care unit. Greyson CR. Curr Opin Crit Care. 2012;18(5):424

Interdependence komor • Bernheim 1910

Diastolická interdependence

• podíl na end-diastolickém tlaku druhé komory

• akcentuje se při změně objemu komor

• fyziologicky např. ortostatická reakce

Systolická interdependence

• efekt druhé komory cca 8-10 mmHg – relativně větší efekt vpravo, i více než 20% TKsys pravé komory je příspěvek levé

• i bez perikardu (vliv spíše na diastolickou) Ventricular structure-function relations in health and disease: Part I the normal heart. Buckberg GD, et al. Eur J Cardio Surg 2014:1 Right heart failure in the intensive care unit. Greyson CR. Curr Opin Crit Care. 2012;18(5):424

Interdependence komor

• výrazně závisí na rozměrech srdce

• pravá komora téměř bez isovolemické kontrakce

• velký význam při SS – selhávající LK má menší příspěvek

k systole PK, to zhorší plnění LK, vzniká bludný kruh

• efekt vasopresorů u plicní embolie – ↑ systémového afterloadu zvýší

příspěvek LK k systole PK

Ventricular structure-function relations in health and disease: Part I the normal heart. Buckberg GD, et al. Eur J Cardio Surg 2014:1 Ventricular Interdependence: Significant Left Ventricular Contributions to Right Ventricular Systolic Function. Santamoe WP, Dell‘Italia LJ. Prog Cardio Dis. 1998;40(4):289

glykokalyx

mikrocirkulace

žilní návrat

funkce srdce

vasopresory a inotropika

Noradrenalin • ovlivnění arteriálního řečiště a systémové vaskulární

rezistence

• ovlivnění venózního kompartmentu a preloadu

Norepinephrine increases cardiac preload and reduces preload dependency assessed by passive leg raising in septic shock patients. Monnet X, et al. Crit Care Med. 2011; 39(4): 689

Effects of norepinephrine on static and dynamic preload indicators in experimental hemorrhagic shock. Nouira S, et al. Crit Care Med. 2005; 33(10): 2339

Noradrenalin v sepsi • podání noradrenalinu v sepsi je v porovnání s

dopaminem zatíženo nižší mortalitou i výskytem závažných arytmií

We recommend norepinephrine

as the first-choice vasopressor (IB)

Dopamine versus norepinephrine in the treatment of septic shock: A meta-analysis. De Backer D, et al. Crit Care Med. 2012; 40(3): 725

Vasopressin/Terlipressin • pacienti v těžkém šoku mají zřejmě sníženou hladinu

vasopressinu (relativně k TK)

• kombinovaný účinek, který neslábne v acidóze • stimulace V1a receptorů

• inhibice iNOS

• inhibice ATP senzitivních K+ kanálů

• obnovení senzitivity adrenergních receptorů

• zvýšení sekrece kortikotropin releasing hormonu (CRH)

• arytmie, ischemie střeva….

• terlipressin

• delší poločas (360 min vs. 20 min u vasopressinu)

• o něco větší V1:V2 selektivita (2,2:1 vs 1:1)

Vasopressin/Terlipressin v sepsi • podání vasopressinu/terlipressinu nemělo vliv na

mortalitu kriticky nemocných v sepsi

• vasopressin není doporučen jako vasopresor první volby v sepsi

• může být přidán k noradrenalinu

• nejasné dávkování

• terlipressin 1,3 µg/kg/h, vasopressin 0,03 IU/min

• bolusově??

• kombinace s kortikoidy??

Vasopressin for treatment of vasodilatory shock: an ESICM systematic review and meta-analysis. Polito A, et al. Intensive Care Med. 2012; 38:9

Inotropika • zvýšení hladiny Ca2+ intracelulárně

– kalcium

– digoxin

– β-mimetika, inhibitory PDE, glukagon

• zvýšení citlivosti kontraktilního systému na Ca2+

– levosimendan

– (omecamtiv mecarbil)

• nežádoucí účinky: arytmie, fokální nekrózy, apoptóza

• ↑ spotřeba O2

– β-mimetika nejvíce, levosimendan velmi málo

• užití inotropik asociováno s vyšší nemocniční mortalitou Inotropes. Trinh j, Palmer K. Anest Int Care Med 2012;13(10): 492 Inotropes. Francis G, et al. J Am Col Cardiology 2014;63(20):2699

Inotropika - levosimendan • zvyšuje citlivost Troponinu C na Ca2+, čímž zvyšuje

systolickou interakci mezi aktinem a myosinem

• váže se jen v přítomnosti Ca2+ – nezhorší lusitropii

• otevírá mitochondriální K+ kanály – protektivní??

• relaxuje hladké svaly – vasodilatace

• méně arytmií, ale závažnější hypotenze než dobutamin

• REVIVE II – nezlepšuje 90-denní mortalitu

• SURVIVE – nezlepšuje 180-denní mortalitu

Inotropes. Trinh j, Palmer K. Anest Int Care Med 2012;13(10): 492 Inotropes. Francis G, et al. J Am Col Cardiology 2014;63(20):2699

preload

preload afterload

afterload

interdependence

vlastnosti řečiště

vlastnosti řečiště

kontraktilita

Děkuji za pozornost… volum